建筑内部给水工程课件

建築內部給水工程3-1建築內部給水系統的分類與組成

建築內部給水系統：通過引入管，將室外給水管網或建築社區給水管網的水輸送到建築內部的各種衛生器具、生產機組和消防設備等各用水點，並能滿足用戶對水質、水量和水壓要求的給水系統。

一、系統的分類（按供水對象）1.生活給水系統飲用、烹飪、盥洗、洗滌、沐浴等用水。對水質有較高要求。必須符合《生活飲用水衛生標準》。2.生產給水系統冷卻、洗滌、鍋爐等用水。對水質、水壓有不同要求。3.消防給水系統對水量、水壓有較高要求。這三種系統可以分別設置，也可以組成共用系統，如：生活－生產－消防共用系統；生活－消防共用系統等。

二、系統組成

1.引入管，也稱進戶管：連接建築內部給水系統與城市給水管網或社區給水管網的聯絡管段。2.水錶節點：引入管上裝設的水錶及其前後設置的閥門、泄水裝置的總稱。3.管道系統：水準幹管、立管、支管等組成的供水管網系統。4.用水設備：各種用水器具、用水設備、消防設備等。5.給水管道附件：設置在管路上的各種閥門。6.增壓和貯水設備：水泵、氣壓裝置；水箱、水池等。

1-閥門井；2-引入管；3-閘閥；4-水錶；5-水泵；6-止回閥；7-幹管；8-支管；9-浴盆；10-立管；11-水龍頭；12-淋浴器；13-洗臉盆；14-大便器；15-洗滌盆；16-水箱；17-進水管；18-出水管；19-消火栓；A-進入貯水池；B-來自貯水池圖3-1生活給水系統3-2建築內部給水系統

所需要的壓力及給水方式

一、所需壓力應滿足系統中的最不利點處用水點應有的壓力，保證有足夠的流出水頭。最不利配水點一般是指最高、最遠或流出水頭最大的配水點。***1.計算公式

***圖3-2給水系統所需壓力******H———建築內部給水系統所需的壓力，kpa或mH2O。H1———引入管至最不利配水點的幾何高度，m。H2———水頭損失之和，kpa或mH2O。H3———水錶（節點）的水頭損失，kpa或mH2O。

H4———流出水頭，kpa或mH2O。指各種配水龍頭或用水設備，為獲得規定的出水量（額定流量）而必須的最小壓力。***

2.估算方法

根據樓層數，一層為10mH2O（0.1Mpa），二層為12mH2O（0.12Mpa）,三層及其以上，每加一層增加4mH2O（0.04Mpa）。

n≥2層二、給水方式

1.直接給水方式給水系統直接在室外管網壓力下工作。（1）簡單給水方式***室外管網水壓任何時候都滿足建築內部用水要求。（2）單設水箱的給水方式室外管網大部分時間能滿足用水要求，僅高峰時期不能滿足。***

圖3-3簡單的給水方式***圖3-4單設水箱的給水方式**2.設貯水池、水泵和水箱的給水方式

當建築內部給水系統用水量大，室外給水管網水質和水量能滿足要求，而水壓不滿足要求時採用；或者室內消防設備要求儲備一定容積的水量時採用。室外管網－－貯水池－－水泵－－水箱－－出水管－－供水。

圖3-5設有水池、水泵和水箱的給水方式3.分區給水方式

建築物層數較多或高度較大時，若室外管網的水壓只能滿足較低樓層的用水要求，而不能滿足較高樓層用水要求時採用。下區——直接供水；上區——貯水池、水泵、水箱聯合供水方式。兩區之間設連通管和閘閥。

圖3-6分區給水方式4.氣壓給水方式

利用密閉壓力罐內的壓縮空氣，將罐中的水送到用水點的一種增壓供水方式。密閉壓力罐是一種增壓裝置，相當於屋頂水箱或水塔，可以調節和貯存水量並保持所需水壓。

1-水泵；2-止回閥；3-氣壓水罐；4-壓力信號器；5-液位信號器；6-控制器；7-補氣裝置；8-排氣閥；9-安全閥；10-閥門圖3-7氣壓給水方式5.變頻調速恒壓給水方式

系統由貯水池、變頻器、控制器、調速泵等組成。用電機變頻調速，通過恒壓控制器接收給水系統內壓力信號，經分析運算後，輸出信號控制水泵轉速，達到恒壓變流量的目的。

圖5-8變頻調速恒壓給水方式3-3建築內部給水系統

管道的佈置與敷設

一、佈置形式1.下行上給式水準幹管敷設在底層地下室或專門地溝內。2.上行下給式水準幹管敷設於頂層吊頂或屋面。3.環狀式幹管連成環狀。

二、給水管道的佈置

1.引入管（1）從建築物用水量最大或不允許斷水處引入；若用水均勻，可從建築物中部引入。（2）數量：一般設一根；若不允許斷水或室內消火栓數量超過10個時設兩根，且應由不同的市政管道自建築物不同側引入，若只能同側引入，間距需≥10m。***2.所有管段宜短、直，力求以最短距離敷設，並與牆、梁、柱等平行敷設。引入管從營房不同側引入佈置示意圖3.工廠內的管道架空敷設時，應不妨礙生產操作及交通運輸，不得佈置在遇水能引起爆炸、燃燒或損壞原料、產品或設備的上方。4.不允許敷設在煙道、風道、排水溝內；不允許穿越設備基礎；不宜穿過大小便槽、櫥窗、壁櫃等木質裝修物等。5.穿越建築物基礎、牆板、沉降縫時應預留孔洞或採取相應的措施。

三、給水管道的敷設

1.室內管道的敷設方式（1）明裝施工、維修方便，造價低；影響美觀，易結露、積灰，不衛生。（2）暗裝衛生、美觀；施工複雜，維修不便，造價高。2.引入管的敷設室外埋設部分應根據室外給水管道的埋設情況、土壤的冰凍情況、地面荷載等因素確定。埋設深度的要求。***穿越基礎的要求。

***管徑mmd≤300d≤300～600d>600管底埋深mmd+2000.75d0.5d埋設深度

管底在冰凍線下的距離

複土深度***3-4建築內部給水管道

的水力計算計算目的：確定管徑，計算所需壓力以驗證給水方式的可靠性。計算內容：確定最大時用水量，管道設計秒流量，求所需壓力，驗證並確定給水方式。一、用水定額生活用水定額根據建築物內衛生設備完善程度、氣候、使用者的生活習慣、水價、建築用途等因素確定。1.求最高日用水量——最高日生活用水定額，——最高日用水量，m——用水單位數，人數、床位等。

2.求最大小時用水量

——時變化係數，為最大時用水量與平均時用水量之比。

——最大時用水量，T——用水時間，h二、設計秒流量

1.住宅及集體宿舍、旅館、醫院、幼稚園、辦公樓、學校等建築

當量——無因次量。在水力計算中，無論建築物性質如何，室內用水終究是通過衛生器具、配水龍頭出水體現的。但各種衛生器具、配水龍頭的流量和出流特性各不相同，為簡化計算，以污水盆用的球形閥配水龍頭在流出水頭為2m時全開的流量0.2l/s為一個給水當量，其他各種衛生器具、配水龍頭的流量以此為標準換算成相應的當量數。

——計算管段的衛生器具當量總數。

注意：

1.計算出的小於該管段上的一個最大衛生器具給水額定流量時，應用後者作為設計秒流量。

2.計算出的大於該管段所有衛生器具的累加全開額定流量時，用後者作為設計秒流量。

2.工業企業生活間、公共浴室、洗衣房、公共食堂、實驗室、影劇院、體育館等建築

注意：若計算出的q小於管段上一個最大衛生器具給水額定流量時，應以後者作為設計流量。

——某衛生器具的同時使用百分數。三、確定管徑和水頭損失

1.管徑確定確定管段的設計秒流量qg後，可求得管徑d：

其中流速v在設計中常採用的正常範圍是按節省資金、雜訊小等原則確定的：生活和生產給水管道：不宜大於2.0m/s；消火栓系統消防管段：不宜大於2.5m/s；自動噴灑滅火系統的給水管道：不宜大於5.0m/s，個別支管可不大於10m/s；雜訊要求較高的建築，小於或等於25mm的管道：0.8～1.2m/s。

2.水頭損失計算

i——單位長度管道的水土損失，mmH2O/m。

根據已知的流量qg，可查水力計算表得出相應的d及i值，再由公式計算水頭損失。局部損失：一般不詳細計算，而按沿程損失的一定百分比估算：生活給水管網：25～30％；生產給水管網，生活－消防共用給水管網，生活－消防－生產共用給水管網：20％；消火栓系統消防給水管網：10％；生產、消防共用給水管網：15％。

沿程損失：四、水力計算的方法和步驟

1.下行上給供水方式（1）選定最不利配水點，最不利管路，節點編號，統計長度。（2）選用正確的設計秒流量公式，計算流量。（3）確定管徑、水頭損失。（4）確定系統所需壓力，並與資用壓力相比較，確定給水方式。（5）計算貯水池、水箱容積，安裝高度，確定水泵型號。

2.上行下給供水方式（1）在上行管路中選擇壓力要求最大的管路作為計算管路。（2）

劃分計算管路，計算設計流量、水頭損失，確定水箱安裝高度。（3）

立管計算，由上而下選擇管徑。例題：P.54例題5-2圖3-5建築消防給水系統

一、室內消火栓滅火系統

1.室內消火栓滅火系統的設置範圍依據《建築設計防火規範》和《高層民用建築設計防火規範》之規定設置。教材P.56。

2.組成及類型

（1）組成消火栓設備（水槍、水龍帶、消火栓）、消防管道、消防水池和水箱、水泵結合器、消防水泵、水源等。**（2）類型①

室外管網直接供水；**②

單設水箱；**③

設消防泵、消防水箱；**④分區供水。**

1-引入管;2-水錶井;3-消防貯水池;4-室外消火栓;5-消防泵;6-消防管網;7-水泵接合器;8-室內消火栓;9-屋頂試驗用消火栓;10-止回閥;11-屋頂水箱;12-水箱進水管;13-生活用水出水管營房建築消火栓系統組成示意圖//室內消火栓(a)SQB型牆壁式;(b)SQ型地上式;(c)SQX型地下式1-法蘭接管;2-彎管;3-放水閥;4-升降式止回閥；5-安全閥;6-楔式閘閥;7-進水用消防介面消防水泵接合器外型圖室外給水管網直接供水的室內消火栓滅火系統///設有水箱的室內消火栓滅火系統///(a)並聯分區供水方式；(b)串聯分區供水方式1-水池；Ⅰ區消防泵；3-Ⅱ區消防泵；4-Ⅰ區管網；5-Ⅰ區水箱；6-消火栓；7-Ⅰ區水泵接合器；8-Ⅱ區管網；9-Ⅱ區水箱；10-Ⅱ區水泵接合器；11-水池進水管；12-水箱進水管圖7-6分區供水的室內消火栓系統///3.設置要求

（1）建築物各層均應設置消火栓。（無可燃物的設備層除外）（2）應能保證同層相鄰兩個消火栓射出的充實水柱到達室內任何部位。（較小建築可採用一支水槍到達室內任何部位）***（3）消防電梯前室應設消火栓。（4）消火栓設於明顯、易於取用的地點，栓口安裝高度距地面1.1m。（5）同一建築物內設相同規格的消火栓、水帶、水槍。（6）平屋頂建築物設置屋頂消火栓。

(a)單排1股水柱到達室內任何部位；(b)單排2股水柱到達室內任何部位消火栓佈置間距//4.計算

（1）消防用水量同時使用的水槍數量和每支水槍用水量的乘積。表3-15、3-16。（2）水力計算目的：確定消防管道的管徑、系統所需要的壓力。水壓：由消防管道的水頭損失和栓口處所需的壓力確定。

充實水柱：是指水槍射出的不但能射及火焰，而且應有一定能量,能撲滅火焰的射流。

消火栓栓口壓力——水帶的水頭損失；——水槍噴口要造成一定的充實水柱長度所需的水壓。三、自動噴水滅火系統

1.設置範圍見教材P.63，(1～8)。2.類型及組成（1）類型根據噴頭形式，分為閉式和開式。閉式包括：濕式、幹式、預作用式系統；開式包括：雨淋噴水、水幕、水噴霧系統。

(a)玻璃球灑水噴頭;(b)易熔合金灑水噴頭閉式噴頭構造圖（2）濕式自動噴灑滅火系統

①

組成：水源、供水設備、閉式噴頭、供水管網、報警閥、火災探測報警系統等。②作用原理：當噴頭的保護區域內發生火災時，火焰或熱氣流上升，使佈置在吊頂下的噴頭周圍溫度升高，當溫度升高至預定限度時，易熔鎖片熔化或玻璃球爆炸，管中的壓力水衝開閥片，自動噴射在布水盤上，濺成花籃狀水幕淋下，撲滅火焰。1-消防水池進水管;2-消防水池;3-噴淋水泵;4-濕式報警報警閥;5-系統檢修閥(信號閥);6-信號控制閥;7-水流指示器;8-閉式噴頭;9-末端試水裝置;10-屋頂水箱;11-試水排水管;12-試驗放水閥;13-延遲器;14-壓力開關;15-水力警鈴;16-水泵接合器;17-試水閥濕式自動噴水滅火系統組成示意圖末端試水裝置3-6建築內部給水系統的增壓與貯水設備

一、離心式水泵1.構造和工作原理（1）構造

泵體（葉輪、泵殼、泵軸等）、電機、管路（吸水管、壓水管）、附件（壓力錶、閥門等）（2）工作原理啟動前泵殼及吸水管內充滿水，驅動電機，使葉輪和水高速旋轉，水受到離心力的作用被甩出，由泵殼匯入壓水管，葉輪中心形成真空，吸水池的水在大氣壓作用下被吸入泵殼，又被甩出，如此形成連續的水流輸送。能量傳遞和轉換的過程：

電能——機械能——壓能、動能。2.主要技術參數

(1)流量Q：單位時間內所輸送液體的體積。m3/h;L/s(2)揚程H：水泵給予單位重量液體的能量。mH2O;Pa(3)軸功率N：水泵從電機處獲得的全部功率。kW有效功率Nu：水泵工作時，由水泵傳遞給液體的功率。kW(4)總效率η：水泵的有效功率Nu與軸功率N之比。(5)轉數n：水泵葉輪每分鐘旋轉的轉數。轉/分；r/min(6)允許吸上真空高度Hs：水泵在標準狀態下(水溫20℃，表面壓力為1標準大氣壓)運轉時，水泵所允許的最大吸上真空高度。mH2O3.水泵的特性曲線

在轉速一定的情況下，用一組曲線來表示水泵基本性能參數之間的關係。Q-H、Q-N、Q-η、Q-Hs曲線。額定工況：當水泵的出流量達到設計流量時，效率最高。此時工況即水泵的設計工況，也稱額定工況。水泵銘牌上所標注的即為額定工況時的參數。

4.水泵的選擇

根據所需的流量和相應於該流量下所需的揚程來選擇。

（1）水泵流量的確定①單設水泵的給水系統：按設計秒流量取；②水泵、水箱聯合供水的給水系統：由於水箱的調節作用及水泵可以自動啟閉，水泵流量可以選小些，一般按最大小時用水量或平均小時用水量來計算。

（2）水泵揚程的確定

實際工作中，選泵時應考慮水泵在轉動過程中的磨損和效率降低因素，一般所選水泵的額定流量和揚程稍大於計算的流量和揚程10％左右，並應使水泵在高效區工作。

①水泵直接從管網抽水——資用水頭。即引入管連接點處室外管網的最小水壓。②水泵從貯水池中抽水