建筑内部给水系统

第1章建筑内部给水系统给水系统分类和组成给水方式给水管道的布置与敷设给水系统所需水压给水系统所需水量给水设计秒流量给水管网水力计算增压和贮水设备给水水质防护1.1给水系统的分类和组成

------给水系统的分类(一〕生活给水系统1.生活给水系统包括供民用住宅、公共建筑以及工业企业建筑内饮用、烹调、冲厕、盥洗、洗涤、淋浴等生活用水。2.根据用水需求的不同，生活给水系统又可再分为：饮用水〔优质饮水〕系统、杂用水系统、建筑中水系统。要求水量、水压应满足用户需要；水质应符合国家规定的?生活饮用水水质标准?。给水系统分为：生活给水系统生产给水系统消防给水系统共用给水系统

生产给水系统是为了满足生产工艺要求设置的用水系统。包括供给生产设备冷却、原料和产品洗涤，以及各类产品制造过程中所需的生产用水。生产给水系统也可以再划分为：循环给水系统、复用水给水系统、软化水给水系统、纯水给水系统等。要求水压、水量、水质符合生产工艺要求。〔二〕生产给水系统

要求要保证充足的水量、水压。对水质要求不高。〔三〕消防给水系统〔四〕共用给水系统

给水系统组成引入管水表节点

给水管道配水设施给水附件增压、贮水设备引入管的定义：引入管也称入户管，是一个与室外供水管网连接的总进水管。室外给水管网水表立管引入管计量仪表

水表节点计量设备包括：

水表安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称。

给水管网由干管、立管和支管、分支管组成，输送和分配用水。立管干管给水附件给水附件：给水附件指给水管道上的调节水量、水压、控制水流方向以及断流后便于管道、仪器和设备检修用的各种阀门和设备。阀门有：截止阀、止回阀、闸阀、球阀、平安阀、浮球阀等。其他设备：水锤消除器、过滤器、减压孔板等。液压水位控制阀可调式减压阀比例减压阀消声止回阀泄压阀

给水附件---阀门包括各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产、消防等用水设备等。单把立式菜盆龙头面盆单把龙头

配水设施配水设施----用水设施或配水点。生活给水系统即指各式水龙头。

1.2给水方式

--------给水方式的根本形式给水方式：指建筑内部给水系统的供水方案。给水方式的根本类型直接给水方式单设水泵给水方式气压给水方式分质给水方式单设水箱给水方式分区给水方式水泵水箱联合给水方式水表泄水管水平干管立管

特点：系统简单，投资省，可充分利用外网水压。但是一旦外网停水，室内立即断水。

适用场所：

水量、水压在一天内均能满足用水要求的用水场所。市政管网压力H0

≥H给水方式-----直接给水方式

特点：水箱进水管和出水管共用一根立管供水可靠，系统简单，投资省，可充分利用外网水压。缺点是水箱水用尽后，用水器具水压会受外网压力影响。

适用场所：供水水压、水量周期性不足时采用。单设水箱给水方式〔1〕水箱泄水管水表

特点：水箱单独进水，下面几层由市政管网直接供水，上面由水箱供水。可充分利用外网水压。

适用场所：供水水压、水量周期性不足时采用。单设水箱给水方式〔2〕水箱泄水管水表

特点：系统简单，投资省，可充分利用外网水压，但是水箱容易二次污染；水箱容积的确定要慎重。

适用场所：室外给水管网供水水压偏高或不稳定时采用。单设水箱给水方式〔3〕水平干管水箱泄水管

特点：水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积。供水可靠，投资较大，安装和维修都比较复杂。

适用场所：室外给水管网水压低于或经常不能满足建筑内部给水管网所需水压，且室内用水不均匀时采用。水泵水箱联合给水方式水池水箱水泵

特点：系统简单，供水可靠，无高位水箱，但耗能多。

适用场所：水压经常不足，用水较均匀，且不允许直接从管网抽水时采用。单设水泵给水方式〔1〕水池水泵

特点：系统简单，供水可靠，无高位水箱，但耗能较多。为了充分利用室外管网压力，节省电能，当水泵与室外管网直接连接时，应设旁通管。

适用场所：室外给水管网的水压经常不足时采用单设水泵给水方式〔2〕水泵

特点：供水可靠，无高位水箱，但水泵效率低、耗能多。

适用场所：外网水压不能满足所需水压，用水不均匀，且不宜设水箱时采用。气压给水方式

特点：可以充分利用外网压力，供水安全，但投资较大，维护复杂。

适用场所：供水压力只能满足建筑下层供水要求时采用。分区给水方式水箱泄水管水表水池室外给水管水压线室外给水管网室外排水管网饮用水给水系统杂用水给水系统水处理设备

特点：根据不同用途所需的不同水质，设置独立的给水系统的建筑供水。

适用场所：小区中水回用等。分质给水方式给水方式划分原那么1.确保良好的水力条件，力求经济合理

1.3给水管道布置与敷设

管道布置的根本要求管道尽可能和墙、梁、柱平行，力求管路最短。干管应该布置在用水量大的配水点附近。对不允许间断供水的建筑，应从室外环网不同管段设两条或两条以上引入管，具体方式见以下图：室外给水管网室外给水管网水表水表立管立管引入管引入管2.保护管道不受损害给水管道应防止布置在重物下面，不能穿越生产设备的根底。保护措施有：软性接头法、丝扣弯头法、活动支架法。3.不影响生产平安和建筑物的使用给水管的布置不能阻碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。4.便于安装维修

管道布置形式各种给水系统按照水平干管的敷设位置，可以布置成下行上给、上行下给、中分式和环状式。上行下给式下行上给式中分式环状式

上行下给式

特征及使用范围：水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内，设有高位水箱的居住公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用。优缺点：与下行上给式布置相比，最高层配水点流出水头稍高，安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。中分式

特征及使用范围：水平配水干管或立管互相连接成环，组成水平干管环状或立管环状。高层建筑、大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式。优缺点：任何管道发生事故时，可用阀门关闭事故管段而不中断供水，水流畅通，水损小，水质不易因滞留而变质，但管网造价高。环状式

敷设形式：明装与暗装明装安装维修方便，但不美观；暗装施工复杂、维修困难，造价高，但是不影响室内的美观整洁。暗装管道在墙中敷设时，应预留墙槽。敷设要求：a.给水横管穿过承重墙或根底、立管穿过楼板时均要预留孔洞。b.引入管进入建筑内，穿过建筑物的浅层根底或穿过承重墙或根底时的敷设方法见下页图示。室外埋地引入管还要考虑地面活荷载和冰冻深度。2.管道敷设引入管进入建筑物(a)从浅根底下通过；(b)穿根底1—C5.5混凝土支座；2—粘土；3—M5水泥砂浆封口管径mmd≤300d≤300～600d>600管底埋深mmd+2000.75d0.5d埋设深度

管底在冰冻线下的距离

复土深度***引入管从建筑不同侧引入布置示意图支、托架(a)管卡；(b)托架；(c)吊环管道在空间敷设时，必须采取固定措施，以保证施工方便与平安供水。固定管道常用的支托架如以下图所示。3.管道防护防腐、防冻、防漏、防振1.4给水系统所需的水压在方案或初步设计阶段，应先估算给水系统所需压力，初步确定给水系统所采用的给水方式.然后对建筑内部给水管道系统进行水力计算，从而准确地确定室内给水系统所需的压力，和建筑室外给水管网水压复核。

给水系统所需压力估算

在方案或初步设计阶段，对层高不超过3.5米的民用建筑，可用经验法估算给水系统所需的压力(自室外地面算起):

１层为10mH2o２层为12mH2O２层以上，每加一层增加4mH2O

给水系统所需压力的计算

建筑物所需要的水压应按最不利点所需要的水压进行计算，计算公式为：H=H1+H2+H3+H4最不利配水点与室外引入管起点的标高。管路水损。水表水损。流出水头，普通水龙头按2m计算。示意图H1H2H3H4H2+H3H1HH：总水压H4：流出水头H4水表H1：最不利配水点与室外引入管起点的标高差H2：管路水损

H3：水表水损

给水系统所需压力计算示意图一、用水定额用水定额是指，用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。

1.5给水系统所需流量1.最高日用水量

——最高日用水量〔L/d〕；——用水单位数〔人或床位等，工业企业建筑为班人数〕；——最高日生活用水定额〔L/人·d、L/床·d或L/人·班等〕。.1.5给水系统所需流量

Qh——最大小时用水量〔L/h〕,用水量最高时一个小时的用水量；T——建筑物内每日或每班的用水时间〔h〕，根据建筑物性质决定；Kh----小时变化系数,最高日中最大小时用水量与最高日平均小时用水量之比,；Qp----平均小时用水量，为最高日生活用水量在给水时间内以小时计的平均值(L/h).最高日最大小时用水量建筑物的最高日用水量〔L/d〕,即一年中最大日用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定额进行计算。生活用水定额可以分为住宅生活用水定额，公共建筑生活用水定额，居住区生活用水定额，工业企业建筑生活用水定额，热水用水定额等等。住宅及一般建筑多为昼夜供水，T=24；假设工业企业为分班工作制，为每班用水时间；旅馆等建筑假设为定时供水，为每日供水时间。建筑内部给水系统的计算是在完成给水管线布置，绘出管道轴侧图后进行的。计算的目的是确定给水管网各管段的管径和给水系统所需的压力，复核室外给水管网的水压是否满足室内给水系统所需压力的要求。应按下式计算：——计算管段设计秒流量〔L/s〕；——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率〔%〕——计算管段的卫生器具给水当量总数。为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量，应为建筑内部，卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称为设计秒流量。建筑内部给水管道的设计秒流量确实定方法，一般可分为三种类型：经验法、平方根法和概率法。

住宅生活给水管道设计秒流量式中:

计算步骤：1.根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：——生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率〔%〕；式中:

2.根据计算管段上的卫生器具给水当量总数计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：

u——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；

αc——对应于不同的系数，查表选用；Ng——每户设置的卫生器具给水当量数；——生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率〔%〕；——最高用水日用水定额按表4-1取用；——每户用水人数；——小时变化系数按表4-1取用；——每户设置的卫生器具给水当量数；——用水时数〔h〕；——一个卫生器具给水当量额定流量〔L/s〕。式中:

采用概率法进行计算时，生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率的计算是关键，为了使的计算值不致偏差过大，表列出了住宅的卫生器具给水当量最大用水时平均出流概率值，供参考。〔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计算公式：——计算管段中的设计秒流量〔L/s〕；——计算管段上的卫生器具当量总数；——根据建筑物用途而定的系数，按表选用。——计算管段中的设计秒流量〔L/s〕；——同类型卫生器具数；——同一类型一个卫生器具给水额定流量；按表确定〔L/s〕；——卫生器具的同时给水百分数%,设计时按表、、确定；

〔3)工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式1.7给水管网水力计算根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的设计秒流量，根据流量计算公式，流速、流量，即可确定管径：——计算管段的设计秒流量m3/s；——计算管段内的流速，m/s；——计算管段的管径m。1.确定管径给水管网中的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失以及水表的水头损失等。1.沿程水头损失计算根据水力学根本原理，管段的沿程水头损失可按水力坡降进行计算，公式如下：——管段的沿程水头损失kPa或mmH20；——计算管段长度，ｍ；——水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPa/m。2.给水管网和水表水头损失计算给水管道单位长度水头损失应按下式计算：——水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPa／m；——管段计算内径，〔m〕；——给水管段设计流量，〔m3/s〕；——海澄—威廉系数。实际工程设计时，计算量比较大，一般可以直接使用根据上述公式编制而成的管道的水力计算表，即根据管段的设计秒流量qg，控制流速v在正常范围内，在表中查出管径d和单位长度的水头损失i。如“给水钢管水力计算表〞见附录1“给水铸铁管水力计算表〞见附录2“给水塑料管水力计算表〞见附录3。2.局部水头损失计算——沿流动方向局部零件下游的流速，〔m/s〕；——管段的局部水头损失之和，〔kPa或mmH20〕；——管段局部阻力系数；——重力加速度，〔m/s2)。

由于室内给水管网中的局部配件比较多，如阀门、弯头、三通等，局部阻力系数各不相同，实际工程设计时，将每一种局部水头损失折算成相应的沿程水头损失的百分数进行计算，一般取沿程水损的25%--30%计算。总水头损失=∑hj+∑hf3.水表和特殊附件的局部水头损失计算水表水头损失数值与水表的型号、口径等有关，因此设计时，首先根据工作环境选择水表的类型，根据通过水表的设计流量确定水表的口径，然后才能计算水表的水头损失。〔1〕水表的选择水表的类型应根据安装水表的管段上，通过水流的水质、水量、水压、水的温度以及水量的变化等情况选定。一般分户水表多项选择用旋翼式湿式水表，建筑物总引入管上的水表多项选择用螺翼式湿式水表。水表的口径根据通过水表的设计流量来选择，一般原那么是：用水量比较均匀时，应保证安装水表的管段上设计秒流量〔不包括消防流量)不大于水表的公称流量，因为公称流量是水表允许在相当长的时间内，通过的流量；

用水量不均匀的给水系统，可以按设计秒流量不大于水表的最大流量确定水表的口径；生活或生产用水不均匀，而且连续顶峰用水负荷昼不超过3h时，可以按给水设计最大小时流量〔不包括消防流量〕不超过水表最大流量，而超过水表额定流量来确定水表口径，并按表4-10的规定复核水表的水头损失；住宅大便器如采用自闭式冲洗阀时，分户水表的口径一般不小于20mm；平均小时流量的6～8%〔不包括消防流量〕应大于水表的最小流量。〔2〕水表的水头损失计算——计算管段的设计秒流量，(m3/h)；——水表的水头损失，〔kPa〕；——水表的特性系数，一般由生产厂提供，也可按式计算。旋翼式水表和螺翼式水表：

qmax.——为各类水表的最大流量，m3/h；

qmax.s——螺翼式水表的最大流量，m3/h；

qmax.L——旋翼式水表的最大流量，m3/h。

水表水头损失的复核：水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统，加上消防流量时，也不应超过规定水表水头损失值。即应满足下表中的规定。表型正常用水时消防时旋翼式<24.5<49.0螺翼式<12.8<29.41.旋翼式：小口径水表(D=15-50mm)水流阻力大，适用于测量小的流量。水表的类型及特点

水表的选型旋翼湿式水表旋翼湿式磁传电子远传水表更多各种类型的旋翼式水表图片2.螺翼式：为大口径水表(D=50-50mm)水流阻力小，适用于测量大流量。

水表的选型水平螺翼式水表水平螺翼可拆卸传干式水表各种类型的旋翼式水表4.水力计算方法和步骤根据室内给水系统的设计程序，首先确定给水方式，根据所选择的给水方式，进行管网系统的布置，并绘制设计草图，包括给水排水平面图和系统图等。然后以设计草图作为水力计算的依据。

水力计算的根本步骤：根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路；根据卫生器具的当量数计算各个管段的设计秒流量；根据设计秒流量和各管段的控制流速，查水力计算表；确定各管段的管径d和单位管长的水头损失i；计算最不利管路的总水头损失；确定非计算管路各管段的管径；校核管网压力，如直供方式不能满足，那么需选择水泵或其他加压贮水设备并确定设备安装高度等参数。

参考图片水泵分类〔主要指叶片式泵〕按主轴方向分为卧式、立式、斜式按叶轮种类分为离心、混流、轴流按吸入方式分为单吸和双吸按级数分为单级和多级S型单级双吸卧式离心泵NB型凝结水泵DG型多级卧式离心泵W型真空泵DL型立式多级泵锅炉给水泵1.8增压和贮水设备

水泵

各式水泵Ｓ型单级双吸卧式离心泵ＤＧ型多级卧式离心泵

各式水泵ＮＢ型凝结水泵ＤＬ型立式多级泵单击这里返回

各式水泵锅炉给水泵Ｗ型真空泵

水泵的抽水方式直接抽水：

水泵直接从市政管网抽水，但必须事先征得市政部门同意。适用：在室外供水管网直径较大、压力较高，水泵抽水量相比照较小的情况下可采用。优点：可以充分利用外网的资用水头，并且可以保证水质不受到污染。直接从市政管网抽水

水泵的抽水方式2.从贮水池中抽水：适用：当用水量较大，又不允许直接从外网抽水时采用。缺点：不能充分利用外网的资用水头，造成能源浪费，容易引起水质二次污染，贮水池需要投资和定期管理等。从贮水池抽水在生活(生产)给水系统中，无水箱调节时，水泵出水量要满足系统顶峰用水要求，即设计秒流量确定。有水箱调节时，水泵流量可按最大时流量确定。假设水箱容积较大，并用水量均匀，那么水泵流量可按平均时流量确定。消防水泵其流量应以室内消防设计水量确定。水泵流量水泵扬程计算1〕水泵与室外给水管网直接连接时：Hb≥H1+H2+H3+H4-H0Hb----水泵扬程，KPa；H1---引入管至配水最不利点处所要求的静水压，kPa；H2---水泵吸水管和出水管至配水最不利点计算管路的总水头损失，kPH3---流通过水表时的水头损失，kPa；H4---自由流出水头，kPa；H0——室外给水管网所能提供的最小压力，kPa。2〕水泵从水池抽水：Hb≥H1+H2+H4H1---贮水池最低水位至配水最不利点所需的静水压，kPa。(2)补气定压式气压给水设备目前常见的做法，是在上述变压式供水管道上安装压力调节阀，将调节阀出口水压控制在要求范围内，使供水压力稳定。当用户要求供水压力稳定时，宜采用这种方式。水泵的选择水泵类型选择(1)不同用途，择其所需

(2)大小兼顾，调配灵活(3)型号整齐，互为备用

(4)合理地用尽各水泵的高效段

(5)水泵类型的选用

(6)水泵并联运行的要求

增压和贮水设备增压和贮水设备的作用：当室外给水管网的水压、水量缺乏，或为了保证建筑物内部供水的稳定性、安全性，应根据要求设置水泵、气压给水设备、水箱等增压、贮水设备。1.贮水池容积计算贮水池是贮存和调节水量的构筑物，其有效容积应根据生活(生产)调节水量、消防贮备水量和生产事故备用水量确定，可按下式计算：

V≥(Qb-QL)Tb+Vf+VsQbTL≥Tb(Qb-QL)V---贮水池有效容积．m3；Qb----水泵出水量，m3／h；Qb-----水池进水量，m3/h；Tb-----水泵最长连续运行时间，h；TL-----水泵运行的间隔时间，h；Vf---消防贮备水量，m3；Vs-----牛产事故备用水量，m3。1.资料缺乏时，生产〔生活〕调节水〔Qb-Ql〕Tb可以按不小于建筑日用水量的8%-12%计算。2.贮水池仅起调节水量的作用时，可不计Vs、Vf。3.当室外给水管网能满足建筑内部所需水量时，贮水池可设吸水坑，吸水坑深度不宜小于1m。4.容积大于500m3的贮水池，应分两格，以便清洗、检修时不停水。5.生产〔生活〕、消防共用水池应有消防水平时不被动用的措施。

贮水池容积计算说明措施一:在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。贮水池设计说明

----消防水平时不被动用的措施

措施二在贮水池中设溢流墙，生活、生产用水经消防用水贮存局部出流。消防水平时不被动用的措施

措施三:在水箱出水管上设小孔形成虹吸出流。

吸水井1.设置吸水井的条件：不需要设置贮水池，又不允许直接从室外给水管网吸水。2.吸水井的布置：吸水井布置在地下，可设在室外，也可设在室内，吸水井容积应不小于最大一台泵3min的出水量。吸水管在井中布置最小尺寸D=(1.3～1.5)d(1.5～2.0)D(0.75～1.0)Dh=0.8d(但不得小于0.5m)H=０.5～１.0mdd最低水位水泵吸水管

吸水井的布置要求

水箱分类：高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱。2.

高位水箱作用：保证水压和贮存、调节水量。3.

水箱结构：进水管、出水管、溢流管、水位信号装置、泄水管、通气管。

水箱水箱的有效容积主要根据它在给水系统中的作用来确定.仅作为水量调节之用，其有效容积即为调节容积；假设兼有贮备消防和生产事故备用水的作用，其容积应以生活调节水量、消防和生产事故备用水量之和来确定。1〕由室外给水管网直接供水V=QLTL式中V——水箱的有效容积，m3；QL——由水箱供水的最大连续平均小时用水量，TL----由水箱供水的最大连续时间，h。2)人工操作水泵进水：V=Qb/nb-TbQp式中QL——最高日用量，m3／d；nb——水泵每天启动次数；Tb一水泵启动一次的最短运行时间，由设计确定;QP-----水泵运行时间Tb内的建