建筑设备第2章

1.室外给水工程

2.室内给水工程建筑给排水工程

3.室内排水工程

4.室外排水工程

建筑给排水工程的组成第二章室内给水工程哈尔滨理工大学建筑工程学院刘方亮建筑给水工程的定义室外供水管网中的自来水配水点水质、水量水压配水龙头生产用水设备消防设备室内给水系统的构成4【1】【2】【3】【4】【5】【6】室内给水系统的分类按供水用途分：生活给水系统2.生产给水系统3.消防给水系统第一节室内给水系统对水质和水量的要求

不同用户对水质的要求不尽相同1.生活用水水质标准感官性状和一般性化学指标毒理学指标细菌学指标放射指标见书表2-162.生产用水水质标准：由工艺决定采暖系统：软化水（结垢）蒸汽锅炉：除氧水（腐蚀）3.消防用水：一般对水质无要求7水质污染的现象及原因与水接触的材料、设备管理不善造成水质污染2)非饮用水或其他液体倒流(回流)入生活给水系统，造成水质污染不同用户对水量的要求用水量标准用水量标准指在某一度量单位内（单位时间、单位产品）被用户消耗的水量。用水途径不同，用水量特点也不同：8用水用途特点水量计算基准生活用水不均匀、变化大用水定额、计算单位数生产用水均匀、有规律单位产品耗水量单位时间耗水量消防用水突发性由火势决定生产用水量计算单位产品耗水量：生产一个产品耗多少水单位小时耗水量：生产过程中一小时耗多少水生产用水量=单位产品耗水量×产量=单位小时耗水量×生产时间9生活用水量的计算——用水定额用水定额：用水规定的限额。如：设计寝室楼给水系统时，规定，一人一天用60L水，则一间6人寝室应有360L/d的限额，同理一栋楼的用水量也可以推算。用水定额单位：L/(人·天)；L/(床·天)等用水定额的选用：查表2-3和2-4小时变化系数Kh表示一天用水量的波动情况10计算单位数计算单位数指用水单位个数，可以是人数、床数、车辆数等，计算单位数的单位由用水定格决定。例如：设有公共盥洗室的宿舍用水定额为50~100L/(人·天)，则计算单位数应为人数11生活用水量的计算最高日用水量的计算最高日最大时用水量计算12最高日用水量单位L/d计算单位数单位：人、床用水定额，查表求得单位L/(人·天)；L/(床·天)最大时用水量单位L/h最高日用水量单位L/d使用时数h，查表求得小时变化系数查表求得例：求宾馆一间标间的最高日用水量和最大时用水量。（取值范围取最大值）

解：最高日用水量qd—用水定额，由表2-4可知，qd=400L/(床·d)m—计算单位数，由题可知m=2最大时用水量习题：某宿舍4层，每层的均设有两个公用卫生间，每层设有寝室20间，每间寝室有8人。求：

（1）该宿舍每层的最高日用水量和最大时用水量

（2）该楼的最高日用水量和最大时用水量

（3）若当地水费为1.8RMB一个字，该楼最高日水费为多少

注：取值均选用最小值14一层最高日用水量

qd—用水定额，由表2-4可知，qd=50L/(人·d)m—计算单位数，由题可知m=8×20=160人

一层最高时用水量

Kh—小时变化系数，由表2-4可知，kh=2.5T—使用时数24h2.全楼的最高日和最大时用水量3.全楼最高日水费第二节室内给水系统对水压的要求什么是水压？水压是保证将用户需要的水量输送到建筑物内的最不利配水点，并要保证一定的出流水头。所需水量最不利配水点（出流水头）水压给水系统中最高最远的配水点水压的计算1.计算表达式该公式可计算已有设计或建筑完成后的系统给水压力，但无法用于初步设计时的计算。水压的估算

对于居住建筑生活给水管网可按建筑物层数估算从地面算起的最小保证压力，一般一层为100kPa，二层为120kPa，三层及三层以上每增加一层，增加40kPa。（10kPa约为1m水柱）19例：一栋四层建筑，其给水最小保证压力为_____解：20层数1234最小保证压力Kpa100120160200水压的校核前面通过公式计算出的室内给水系统所需水压H，可以用于判定室内给水系统设计是否合理。方法：将H（室内给水系统所需水压）与室外给水管网压力(也称资用压力)H0进行比较。比较结果：（1）H0=H时，说明设计方案可行。（2）H0>H时，说明市政自来水管网提供压力大于建筑给水系统所需要压力。途径有二：一是降低H0，一是提高H降低H0，无法实现。提高H：该式中仅H2一项可变H2=沿程损失+局部损失

=故当H0>H时，应适当降低给水系统管径，增加建筑所需水压，节省投资。（3）H0<H时，说明市政自来水管网提供压力小于建筑给水系统所需要压力。根据上面的推导可知，应适当增大给水管道管径，降低室内给水系统所需压力。（4）H0<<H时，说明市政自来水管网提供压力远小于建筑给水系统所需要压力。应增加增压设备。例题：已知哈市自来水市政网水压为30m水柱高，求在初步设计时，市政网的这一水压最多可支持几层楼的供水？解：H0=30mH2O换算成压力为：初步设计，建筑室内给水系统所需要的水压H为设计合理时H0=H，故可支持6层建筑供水。富裕压头为20kPa。层数1234567最小保证压力Kpa100120160200240280320习题：已知哈市市政网水压为30m水柱高,某5层建筑由市政自来水管网直接供水，切该建筑室内给水系统所需水压按最小保证水压计算。问该设计是否合理，如不合理应如何改进。25解：H0=30mH2O换算成压力为由题可知，五层建筑最小保证水压为则H=240kpa，算上富裕压头H=260~270kpa综上，H0>H，设计不合理，应适当缩小给水管道管径。层数1234567最小保证压力Kpa100120160200240280320第三节室内给水系统的供水方式一、影响室内供水方式的因素建筑物的性质（水量、水质）

例：食堂与浴室建筑高度（水压）

例：多层建筑与高层建筑配水点布置。

例：水点位置与引入管位置室内给水系统所需水压与市政自来水管网可提供的水压关系。室内给水方式1.直接给水方式使用条件：市政自来水管网水压在任何时候都可满足室内供水管网中最不利配水点所需的水压，并可保证水量。优点：系统简单，投资少，维修方便缺点：可靠性差用户水压2.仅设置水箱或仅设置水泵的给水方式仅设水箱的给水方式用户水压使用条件：市政自来水管网水压周期性不足时使用。优点：有储水量，可靠性较高。缺点：高位水箱，对梁、柱的断面尺寸，建筑的里面处理均有影响。30仅设水泵的给水方式使用条件：市政自来水管网经常不足时使用该系统。优点：有储水量，水压足，无顶层水箱。缺点：水质差，有噪音。问题1：水泵位置；水泵的选用；水泵为何不直接与市政自来水管网相接问题2：水箱作用（储水、定压）3.设水池、水泵和水箱的联合给水方式使用条件：市政自来水管网经常不足，且室内用水及不均匀时使用该系统。多层建筑常见优点：大储水量，水压足，水箱、水池容积小。缺点：水质差，有噪音，投资大。4.设气压给水装置的给水方式这种给水方式适用于室外管网水压经常不足，不宜设置高位水箱或水塔的建筑(如隐蔽的国防工程、地震区建筑、建筑艺术要求较高的建筑等)，但对于压力要求稳定的用户不适宜。优点：灵活、占地少、投资小、水质安全缺点：水压不稳，调节能力小5.分区给水方式使用条件：用于高层建筑，以解决底层管道、配件承压问题。10层及10层以上的住宅高层建筑建筑高度超过24m的其他建筑高层建筑给水系统不分区出现的三类问题：需要采用耐高压管材配件及器件而使得工程造价增加。(2)开启阀门或水龙头时，管网中易产生水锤.(3)低层水龙头正压喷溅；顶层龙头产生负压抽吸现象，形成回流污染。故在高层建筑中，为了充分利用室外管网水压，同时为了防止下层管道中静水压力过大，其给水系统必须进行竖向分区。其分区形式主要有串联式、并联式、减压式和无水箱式。371.分区串联给水方式使用条件：建筑高度>100m的高层建筑水的流经过程、水箱容积关系、水泵扬程关系优点：管道简单，耗材少；水泵扬程按需设计缺点：设备层占面积大；维修不便；不可靠；设备层需要防震高区水箱高区水泵中区水箱低区水箱中区水泵低区水泵购买高层需要注意的问题2.分区并联给水方式

使用条件：建筑高度≤100m的高层建筑水的流经过程、水箱容积关系、水泵扬程关系优点：供水独立、可靠性高；水泵集中。缺点：设备层占面积大；管材长，投资高，水泵型号多；设备层需防水3.分区减压给水方式使用条件：建筑高度≤100m的高层建筑水的流经过程、减压水箱容积关系、优点：水泵少，维护方便；减压水箱容积小缺点：屋顶水箱大，可靠性低减压水箱方式40减压阀减压给水方式减压阀优点：水泵少，维护方便；减压阀占空间少缺点：屋顶水箱大，可靠性低，减压阀易损坏415.分区无水箱给水方式优点：各分区独立，无水箱，水泵设置集中缺点：水泵型号和数量多，投资大第四节室内给水管道的布置与敷设给水管道的布置要求1.引入管的布置引入管力求简短，铺设时应与外墙垂直引入管应从建筑最大用水量处接入住宅中卫生器具分布均匀的，则从房屋中间引入，利于减少压损引入管的位置应预留水表安装和检修的空间（设置检查井或地面上）一般室内给水系统设置一根引入管，对于用水量大，设有消防给水系统切不可间断供水的大型或高层建筑，可设置2跟引入管引入管覆土深度不小于当地冻土层以下0.15m引入管穿越承重墙或基础，管顶上部净空不小于建筑最大沉降量，且不得小于0.15m引入管与排水干管净距离不小于1m2.水表节点的布置（水表结构）水表节点设于单独计量水量的建筑物的引入管上水表前后设有阀门，绕水表设置旁通管水表节点设置放水阀3.水平干管的布置室内给水系统按水平干管铺设位置分为：下行上给：水平干管通常在建筑底层走廊内、走廊地下或地下室天花板下上行下给：水平干管通常布置在最高层的顶棚下面或吊顶内环状式：水平干管或配水立管互相连成环，当系统中某一管段发生故障时，可用阀门切断事故管段而不中断供水。444.立管的布置立管靠近用水设备，并沿墙柱向上层延伸，保持短直，避免多次弯曲。明设的给水立穿楼板时，应采取防水措施。美观要求较高的建筑物，立管可在管井内敷设。管井应每层设外开检修门。需进人维修管道的管井，其维修人员的工作通道净宽度不宜小于0.6m。455.支管的布置埋地铺设时避免布置在被重物压坏或设备振坏处架空铺设时不妨碍生产、交通，不通过设备上方不布置在风道、烟道内穿越沉降缝、伸缩缝应采取措施给水管道不得穿过大便槽和小便槽，也不宜穿越橱窗、壁柜。46二、给水管道的铺设明装：管道在建筑物内沿墙、梁、柱、地板或在天花板下等处暴露敷设，并以钩钉、吊环、管卡及托架等支托物使之固定。暗装：干管和立管敷设在吊顶、管井内，支管敷设在楼地面的找平层内或沿墙敷设在管槽内。47三、管道的防腐、防冻、防结露和防噪声防腐镀锌管、塑料管不需防腐明装管：除锈→干燥→刷防锈漆两道→刷面漆1～2道→刷调和漆或铅油暗装管：暗装管→除锈→刷防锈漆两道对于埋地铸铁管，如果管材出厂时未涂油，敷设前在管外壁涂沥青两道防腐48保温和防结露49硬质聚氯酯泡沫保温橡塑板3.防震50第五节增压和储水设备一、水泵1.水泵的类型51离心泵工作原理螺杆泵工作原理轴流泵工作原理双动往复泵工作原理2.水泵的安装方式“吸入式”是指泵轴高于吸水面“灌入式”是指吸水池水面高于泵轴。523.水泵的主要参数流量：反映水泵出水水量大小，指在单位时间内通过水泵的水体积，以Q表示，单位用L/s或m3/h。2)扬程：流经泵的出口断面与进口断面单位流体所具有的总能量之差称为泵的扬程，用符号H表示，单位用mH2O表示，也有用kPa

或MPa

表示的。3)效率：效率是指水泵有效功率与轴功率的比值，用符号η表示。53544.水泵的布置水泵房常设在建筑的底层或地下室。应在水泵吸水管和压水管上设隔音装置(如软接头)，水泵下面设减振装置，使水泵与建筑结构部分断开555.离心泵的选择水泵选择的主要依据是给水系统所需要的水量和水压。所选水泵的流量≥给水系统最大设计流量使水泵的扬程≥给水系统所需的水压一般按给水系统所需要的水量和水压附加10%～15%作为选择水泵流量和扬程的参考56二、水箱57水箱接管示意图水箱容积的计算对于水箱和水泵的联合供水系统当水泵为自动开闭时，生活用水可按最高日用水量的5%计算，即V≥5%Qd当水泵为人工开闭时，生活用水可按最高日用水量的12%计算，即V≥12%Qd给水系统单设水箱时，对日用水量不大的建筑，水箱容积可取最高日用水量的50%，即V≥50%Qd58例题：某宿舍每一层设两个公共盥洗室，寝室每层20间寝室，每间寝室8人。若该寝室共四层求：（1）计算宿舍该层的最高日用水量和最大小时生活用水量（2）该宿舍的供水系统如图所示，求保证2天用水量的水箱容积注：计算涉及的相关参数自查书中表格（取最小值）591.最高日用水量Qd=m·qd=（4×20×8）×50L/(人·天)=32000L/d2.最大时用水量Qh=Kh·Qd/TKh由表2-4可知为2.5Qh=Kh·Qd/T=2.5×32000L/d÷24=3333.33L/h3.图中供水方式为仅设置水箱的供水方式，则水箱容积V应大于等于最高日用水量的50%V1=50%×Qd=0.5×32000L/d=16000L/dV=16000L/d×2d=32000L/d6061三、储水池储水池是建筑给水常用调节和储存水量的构筑物，采用钢筋混凝土、砖石等材料制作，形状多为圆形和矩形。某住宅小区正在建设中的储水池，见下图：62第六节

建筑给水系统设计实例

1.设计秒流量的计算对于单栋建筑物，由于用水的不均匀性较大，并且“逐时逐秒”地变化，对于建筑内部给水管道的计算，需要考虑最不利时刻最大用水量，即设计流量。“卫生器具当量”：（表2-7）即把室内最低卫生水平的一个洗涤盆作为标准，其龙头的额定流量为0.2L/s作为一个当量，其他各种用具的给水额定流量均以它为标准换算成当量值的倍数，即“当量数”，这就统一了标准，可以用当量数进行流量计算。一、建筑给水系统流量计算2.集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量公式

式中： qg—计算管段的给水设计秒流量，L/s；

Ng—计算管段的卫生器具给水当量总数—根据建筑物用途而定的系数，按表2-8查用。643.工业企业生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场馆运动员休息室、剧院的化妆间、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量qg=Σq0N0b

式中： qg—计算管段的给水设计秒流量，L/s；q0—同类型的一个卫生器具给水额定流量，L/s；b—卫生器具的同时给水百分数，按表2-9、表2-10采用。4.住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量计算方法查《建筑给水排水设计规范》GB50015～2003二、管道水力计算给水管道水力计算的目的是经济合理地确定出给水管网中各管段的管径、压力损失，确定给水系统所需水压，选定加压装置所需扬程和高位水箱高度。1)管径的确定在求得管网中各设计管段的设计秒流量后，根据流量公式（连续性方程），其中V为经济流速。662)压力损失计算管网的压力损失为各管道沿程损失和局部损失之和。管道沿程压力损失：hy=iL

式中：

hy—计算管段的沿程压力损失，kPa；i—管段单位长度压力损失，kPa；L—计算管段长度，m。67管道局部压力损失按式计算：

hj—管段各局部压力损失之和，kPa；Σξ—管段局部阻力系数之和；V—沿水流方向局部阻力部件下游的流速，m/s；g—重力加速度，m/s2；一般情况下，室内给水管道中局部压力损失可以不进行详细计算，而根据经验采用沿程压力损失的百分数估算。生活给水管道取25%～30%；生产给水管道取20%；消火栓消防给水管道取10%；生活、消防共用给水管道取20%；生产、消防共用给水管道取15%；生活、生产、消防共用给水管道取20%。

68三、建筑给水系统设计的步骤(1)根据给水管网平面布置绘制给水系统图，确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高，要求的流出压力最大的配水点)，再根据最不利配水点，选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路，并绘制计算简图。(2)由最不利点起，按流量变化对计算管段进行节点编号，并标注在计算简图上。(3)根据建筑物的类型及性质，正确地选用设计流量计算公式，并计算出各设计管段的给水设计流量。69(4)根据各设计管段的设计流量并选定设计流速，查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失，并计算管段的沿程压力损失值。(5)计算管段的局部压力损失，以及管路的总压力损失。(6)确定建筑物室内给水系统所需的总压力。系统中设有水表时，还需选用水表。并计算水表压力损失值。(7)将室内管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。（确定供水方式）(8)设有水箱和水泵的给水系统，还应计算水箱的容积；计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值，以确定水箱的安装高度；计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。四、室内给水系统的识图1234567891011127172732.8建筑中水工程所谓“中水”，是相对于“上水”(给水)和“下水”(排水)而言的，其水质介于给水和排水之间。建筑中水工程是指民用建筑或建筑小区使用后的各种污、废水，经处理后回用于建筑或建筑小区作为杂用水的供水系统。经处理后的水质应符合现行的《生活杂用水质标准》。优先性：冷却水>淋浴排水>盥洗排水>洗衣排水>厨房排水>厕所排水用途：冲洗厕所、绿化、喷洒，洗车。74水电施工阶段工程记录水篇线路预埋前期施工现场，槽已开好753天后，客厅地面线路已规范布局于线槽中76给水管预埋，无绕行，横平竖直。易于后期制作水电图。77进户给水预埋78合理使用过桥弯接，规范使用空间。对水管实行良好保护，节约层高。79不同规格的冷热水管规范安装80卫生间洗面盆给水及墙排系统，精确测算出水口距离81淋浴给水系统82卫生间给排水布置83给水管试压检测进行中，检查水路安装是否达到标准8485第二章结束引入管定义穿越承重墙或基础，将室外自来水引入室内的管段。将市政管网中的水引入小区管网的管段。86水表节点87旁通管水表88给水管网89构成：

水平干管、立管、支管配水龙头和生产用水设备水龙头淋浴器喷头坐便冲洗阀90给水附件（各种阀门）9192增压和储水设施水箱储水、定压（系统）水池储水、定压（水泵吸入口）93水泵94959697锅炉进水管结垢锅炉内部腐蚀9899100101102103白天（用水低峰）用水用户少→自来水水压足→水箱充水晚上（用水高峰）用水用户多→自来水水压不足→水箱放水105106水锤(水击)现象生活中水管的突然震动和异响过程：当配水龙头、说泵或阀门处关闭时，在管道关闭处得后面形成了一个长长的水柱体，称为水锤。108