市政管道工程施工教学大纲

建

筑

给

水

排

水

工

程

内容

第一章建筑内部给水系统

第二章建筑消防系统

第三章建筑内部排水系统

第四章建筑屋面雨水排水系统

第五章建筑内部热水供应系统

第六章饮水供应

第七章居住小区给水排水工程

第八章建筑中水工程

第九章专用建筑给水排水工程

第一章建筑内部给水系统

目的、要求

本章目的及要求

通过本章学习，了解给水系统的分类和组成；了解气压给水设备；变频调速供水设

备的特点；掌握几种常见给水方式及适用条件。并能正确选用；掌握给水管道的布置和敷

设原则；掌握水箱、水池容积的确定方法，掌握设计秒流量的计算，掌握管道水力计算的

步骤、方法。

本章重点及难点

重点：常见的几种给水方式、给水管道的布置和敷设；水质污染的原因及预防，水力

计算。

难点：给水方式的选择；水力计算

第一节给水系统的分类与组成

1、分类

*生活（水质、水压、水量）

*生产（根据工艺需要）

*消防（水量、水压）

注意：这三类基本给水系统可以独立设置，

也可设置成组合各异的共同系统

2、组成

水源：自备水源，城市水源

*引入管：室外给水管网引入建筑内管网的管段

*水表节点：安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门、泄水装置

给水管网：干管、立管、支管

*配水装置与附件：配水龙头、消火栓、喷头、各类阀门

*增压和贮水设备：水泵、水池等

*给水局部处理设施：设备、构筑物进行再处理

第二节给水方式

1、给水方式概念

它指建筑内给水系统的具体组成与具体布置的实施方案。

2、给水方式类型

*利用外网水压直接给水方式

*设有增压和贮水设备给水方式

*分区给水方式

*分质给水方式

条件：根据不同用途所需的不同水质，设置不同给水系统。

优点：节约用水。

缺点：工程量大、造价高。

利用外网水压直接给水方式

*室外管网直接给水方式（图L3）

*单设水箱的给水方式（图1-4）

条件：在用水高峰时段出现不足时，或者建筑室内要求水压稳定，并且该建筑物具备设置

高位

水箱

优点：系统比较简单、投资较小，充分利用外网压力，节省电耗，系统具有一定的贮备水量,

供水的安全可靠性较好。

缺点：设置了高位水箱，增加了结构荷载，容易形成二次污染。

设有增压和贮水设备给水方式

*单设恒速水泵（图1-5）

*设水泵和水箱联合供水（图L6）

*设贮水池、水泵、水箱（图1-7）

*设气压给水设备（图1-8）

*设变频调速给水装置

条件：当室外给水管网的水压经常不足时

优点：水泵的工作效率高

缺点：使外网压力降低，还可能形成外网负压，在管道接口不严密处，可能造成水质污染。

条件：当室外管网的水压经常不足、室内用水不均匀，且室外管网允许直接抽水

优点：水泵能及时向水箱供水，减小水箱容积，又有调节作用

缺点：管道系统复杂

条件：建筑用水可靠性要求高，室外管网水量、水压经常不足，且不允许直接从外网抽水，

或外网不能保证建筑的高峰用水，且水量大，或要求贮备一定水量的消防水量时

优点：水池、水箱具有一定水量，停水停电时可延长供水，供水可靠且水压稳定

缺点：不能利用外网水压，安装维护较麻烦，投资较大，且有水泵振动和噪音

条件：当室外给水网管压力低于或经常不能满足室内所需水压、室内用水不均匀，且不易设

置高位水箱时

优点：不需设高位水箱，可利用外网水压，供水可靠且卫生

缺点：变压式水箱给水水压波动较大，水泵平均效率较低，能源消耗大

分区给水方式

条件：用于多层和高层（多于10层）

形式：L利用外网水压的分区（图1-9）

2.设水箱的分区：

并联水泵、水箱（图1-10）

串联水泵、水箱（图1-11）

减压水箱（图1-12）

减压阀（图1-13）

3.无水箱

优点：有效地利用外网的水压

缺点：可靠性较差

并联水泵水箱

优点：各区自成一体，互不影响；水泵集中，管理维护方面；运行动力费用较低。

缺点：水泵数量多，耗用管材较多，设备费用偏高；分区水箱占用楼房空间多；有高压水泵

和高压管道。

串联水泵水箱

优点：无高压水泵和高压管道；运行动力费用低。

缺点：水泵分散设置，占用楼房的平面、空间较大；水泵设在楼层上，防震、隔音要求

高，维修不便；若下部发生故障，将影响上部的供水。

减压水箱

优点：水泵数量少，水泵房面积少，设备费用低，管理维护简单；各分区减压水箱容积少

缺点：水泵运行动力费用高：

屋顶水箱容积大；建筑物高度大、分区较多时.，下区减压水箱中浮球阀承压过大，造

成关闭不严；上部管道发生故障时，将影响下部供水。

减压阀

优点：水泵和水箱占楼房的平面和空间少

缺点：对减压阀的质量要求高

无水箱

多台水泵组合远行：

并列（恒速水泵机组合）（图1-14）

减压阀（图1-15）

气压给水装置

并列气压给水装置（图1-16）

气压给水装置与减压阀（图1-17）

变频调速给水装置

无水箱

多台水泵组合远行：

并列（恒速水泵机组合）（图1-14）

减压阀（图1-15）

气压给水装置

并列气压给水装置（图1-16）

气压给水装置与减压阀（图1-17）

变频调速给水装置

无水箱并列

优点：增加了建筑物有效使用面积；运行费用低；供水可靠性好。

缺点：所用水泵较多，造价高，初期投资大。

无水箱减压阀

优点：系统简单

缺点：水泵多，造价高，运行费用高，供水可靠性较差。

并列气压罐

优点：每个分区都有气压水罐，可靠性好。

缺点：初期投资大，气压水罐容积小，水泵启动频繁，耗电量较多。

气压给水与减压阀给水

优点：投资较省，气压水罐容积大，水泵启动次数少。

缺点：整个建筑一个系统各分区之间将相互影响。

上述分类方式不容易记，也可以自己分类

具体如下

给水方式：

*直接给水方式

*设水箱：

单设水箱

水泵、水箱

贮水池、水泵、水箱

设加压装置

*单设恒速泵（贮水池）

*水泵、水箱

*贮水池、水泵、水箱

*变频泵

*气压给水设备

分区

*利用外网水压

*高层分区：

串联

并联单管（分区数较少）

平行（广泛应用）

减压减压水箱

减压阀

分区无水箱泵（各区）

如何选择给水方式

应当全面分析该项工程所涉及的各项因素，主要因素如下：

1、技术因素

供水可靠性；水质；节水节能效果；操作管理、自动化程度、对城市给水系统的影响

等。

2、经济因素

基建投资、年经常费用、现值等

3、社会和环境因素

建筑物立面和城市观瞻的影响；结构、占地面积、建设难度和建设周

期等

第三节常用管材、附件和水表

补充1、为什么要淘汰镀锌钢管？

原因是目前使用的自来水镀锌钢管存在的缺点为：

锈蚀一管道由于长期工作。镀锌层逐渐磨损脱落，钢体外露管壁锈蚀，出现黄水，

污染水质，污染卫生器具。

结垢一长久的锈蚀使管道断面缩小、阻力增大

*滋生细菌（军团菌）

结果造成水质污染。

使用寿命相对较短一镀锌钢管的使用寿命为8-12年，实际使用时间往往更短，而一

般的塑料给水管寿命可达50年。

*1、香港水务局在1995年起已明确规定，

新建筑中不得使用镀锌钢管，旧建筑物原有管道必须限期改造。

*2、上海也已规定，凡是1998年5月1日起设计的施工图和1998年10月1开工的住

宅和多层公共建筑，其室内的给水管道，禁止设计，使用镀锌钢管，推广使用塑料给水管。

二、我国长期采用镀锌钢管的原因

*它质地坚硬，刚度大，适用于易撞击的环境。

*镀锌钢管及配件市场供应完善。

*施工经验成熟，易于配套成龙，水管敷设过程完成快速。

*总体价格便宜（指管道、配件及安装全套）

常用管道材料（给水、热水）

一、塑料管

1、种类

*低塑性聚氯乙烯（PVC-U）

*氯化聚氯乙烯（PVC-C）

*聚乙烯（PE）

*中密度聚乙烯（MDPE）

*高密度聚乙烯（HDPE）

*交联聚乙烯（PEX）

*聚丁烯（PB）

*丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）

*III型聚丙烯和改性聚丙烯（PP-R）

*低塑必聚氯乙烯（PVC-U）

*超强筋管（埋地，上海氯威塑料公司1999年1月1日）

*PSP（聚氯乙烯芯层发泡管）室内外排水管

2、特点

*良好的化学稳定性（耐腐蚀、不受酸、碱、盐、油类等物质的侵蚀）

*物理机械性能也很好（不燃烧、无不良气味、质轻且坚国=l/5p«O

*运输安装方便

*壁光滑，水流阻力小

*容易切割，还可制成各种颜色

*易老化（抗紫外线性能差），受温度影响大

二、其他新型管材

铝塑复合管

钢塑复合管

玻璃钢

不锈钢

附有：

阳江市坚诚塑料营销有限公司坚盛塑料管材（“碧水牌”）铝塑复合管（PE-AL-PE1014型）

检测报告

东荣不锈钢食用管（宣传页）

机制缠绕玻璃钢管道、容器、（宣传页）

三、铜管

*防止卫生器具被污染，且光亮美观，豪华气派，价格校高

四、钢管（镀锌）

*（热侵），旨度高，抗震性能好，接头较少，但抗腐蚀性差

五、铸铁管

*耐腐蚀，T长，价格较低，但性脆，长度小，G大

管材选用（根据水质要求，建筑使用要求，经济等）

*生活用水:生活给水管应选耐腐蚀和连接方便的管材，一般是塑料管，塑料和金属的

复合管（薄壁铜管）、不锈钢、玻璃钢（埋地、塑料、球墨铸铁管）

*消防给水：热浸镀锌钢管

*热水：热浸镀锌钢管、塑料管、塑料复合管、薄壁铜管、不锈钢

*排水：塑料管（超强筋管、PN>=400mm、水泥排水管一埋地）

管道配件与管道连接

*塑料管：螺纹、焊接、法兰、螺纹卡套压接、承插口、胶粘接

*铜管：螺纹卡套压接、焊接

*复合管：钢塑（一般螺纹）铝塑（螺纹卡套压接）

*不锈钢：伸缩可挠性接头

*钢管：螺纹、焊接、法兰

*铸铁管：承插

管道附件（调节水量、水压、控制水流方向、关断水流）

*配水附件

*配水龙头

*盥洗龙头等（调节分配流量）

*混合龙头

*控制附件

控制附件

*截止阀

*闸阀

*蝶阀

*止回阀

*浮球阀（液位控制阀）

*减压阀

*安全阀

水表

1、流速式

*旋翼式

*螺翼式

*复式

其中上述两种又分为：

*干式、湿式

*就地（表盘、数码）、远传

*冷水、热水

*单向流、双向流

流速式水表技术参数

2

*流通能力QL，水流通过通过水表产生lOkpa水头损失的流量值。HB=QB/KB

*特性流量Qi：（100kpa）KB=Qt2/100（旋）KB=QL2/IO（螺）

*Qmax：只允许在短时间内承受的上限值。

*Qmin，水表能够开始准确指示的流量值，是正常运转的下限值。

*灵敏度：能够开始连续指示的流量。

*额定流量Qe：可以长时间正常运转的上限流量值。

选用流水式水表方法

*一般优选湿式不表

*DNW50（旋）DN＞50（螺）Q变化大，复式

*水表口径确定

*用水Q均匀QgWQe

•用水Q不均匀QgWQmax

*通过水表的HB不应超过允许值

旋正＜25,消＜50

螺正＜13,消＜30

*生活、消防合用，通过水表的设计流量不大于水表的最大流量。

2、容积式

3、TM卡智能

*原理：内部置有微电脑测控系统，通过传感器检测水量。

*特点：

*先交费，后用水，使供水部门提前收回资金、减少拖欠水费的损失。

*自动计费、主动交费，减轻劳动强度。

*减少计量纠纷，还能提示人们节约用水，保护和利用水资源

*自动化，提高工作效率

水表安装

补充水表的安装

*水表应安装在便于检修和读数，不受曝晒，冻结，污染和机械损伤的地方，住建筑中

的分户水表，一般宜安装在卫生间内。安装水表的管段尽量沿内墙的长边布置。

*螺翼式水表的上游侧，应保证长度为8-10倍水表公称直径的直管段，其它类型水表的

前后，则应有不小于300mm的直线管段

*旋翼式和垂直螺翼式水表应水平安装，水平螺翼式和容积式水表可水平倾斜，或垂直

安装，垂直时水流方向必须自下而上。

*设有消火栓的建筑物，因断水可能影响生产和其它不允许断水的建筑物，如只有一条

引入管时，应绕水表安装旁通管

*水表前后和旁通管上均应装设检修阀门，水表与表后阀门间应装设泄水装置。

*当水表可能反转，影响计量和损坏时，应在水表后装设止回阀

*室内水表安装，可以参照S145。

*补充：水表出户的做法（DBJT19-02-2003）

第四节给水管道的布置与敷设

一、考虑因素（给水管道布置与敷设）

*深入了解该建筑物的建筑和结构的设计情况，使用功能，其他建筑设备的设计方案

*考虑本建筑消防给水，热水供应，建筑中水，建筑排水等系统的设计方窠及管道敷设

原则

二、布置原则

*满足良好的水力条件，确保供水的可靠，力求经济合理

*保证建筑物的使用功能和生产安全

*保证给水管道的正常使用

*便于管道的安装与维修

*管道的布置形式

管道的布置形式

*按供水可靠程度

*枝状（一般）

*环状（高层建筑）

*按水平干管的敷设位置

*上行下给

*下行上给

*中分式

四、防护

*防腐

*防冻

*防露

*防漏

*防振

*防噪

本节：重点是布置原则，难点是敷设

（与施工相配合）

给水塑料管暗设敷设方法

补充

给水塑料管暗设敷设方法：

如果是砖墙，对于支管来说，则宜在砖墙上开管槽，管道直着嵌入并用管卡将管子固

定在管槽内。管槽宽度宜为管子外径De+20mm,槽深为管外径De,只要使管子不露出砖

坯墙即可。

如果是钢筋碎剪力墙，则支管应敷设贴于墙表面，并用管卡固定于墙面，待土建墙

面施工时，用高标号水泥砂浆抹平，或用钢板网包裹于管道外侧，用水泥砂浆抹平，然后

在外面贴磁豉等装饰材料。

*在吊顶内敷设时，应有意弯曲走向，并作支承架.

*对于一户二卫，三卫且穿过客厅的情况，一种办法是管道直埋于地坪找平层（只适用

于De20）的管子。埋于找平层中的管子，不得有任何连接件。或者埋在钢筋砂的楼板中，

但必须有套管，并且有防止混凝土浇捣时流入套管的措施。

*立管应敷设在管道井中。

*厨房中的管道宜敷设在柜后，可不必嵌入墙内。

以上暗设管道均需在试压后无渗漏的情况下，帮能进行土建施工。

补充铝塑管道布置及敷设

第五节水质防护

一、加强水质防护的意义

从城市给水管网引入小区和建筑的水其水质都符合生活饮用水卫生标准》，由于小区

和建筑内的给水系统设计，施工安装和管理维护不当，就可能造成水质被污染的现象，导

致疾病传播，直接危害人民的健康和生命，或者导致产品质量不合格，影响工业的发展。

二、水质污染的现象及原因

*与水接触的材料选择不当

*水在贮水池（箱）中停留时间过长

*管理不善

*构造、连接不合理：

饮用水与非饮用水直接连接

1、配水附件安装不当

2、饮用水与非饮用水直接连接

3、埋地管道与阀门等附件连接不严密

三、水质污染的防止措施（*）

*贮水池（箱）的本体材料和表面涂料，不得影响水质，玻璃钢应为食品级的，管材宜

选用耐腐蚀；不得污染区域内敷设管道，验收前应进行清洗和封闭。

*贮水池（箱）定期清洗，池中容积过大，仅靠生活用水不能更新时，应采取补充加氯

和其他灭菌措施，水流合理，消防水不被动用。

*贮水池（箱）的人孔盖应是带锁的密封盖，地下水池的人孔凸台应高出地0.15m,通气

管和溢流管口要设铜丝网罩。

*1、饮用水管道不得与其它管道直接相连，必须连接时，必须保证生活饮用水管道的水

压高于其他管道内的压力，并且在两种管道连接处装设空气隔断阀或在连接处设两个止

回阀，同时中间加设排水口，生活饮用水管道在与加热设备连接时，应防止热水回流（装

止回阀）

2、生活饮用水的配水口与用水设备溢流水位之间，应有不小于出水口直径2.5倍空气

间隙

补充例子

*1951年6月，在日本长野县，因自来水断水时吸入污水，造成500人肠炎，死亡3人。

*1990年6月16日，某地57研究所发生50多人腹泻,（水池溢流管倒流）

*1991年，某城市一单位有20多人腹泻，呕吐（屋顶水箱清洗时，因止回阀失灵，水箱

进出管合用）

第六节给水设计流量

一、建筑内用水情况和用水定额

二、给水系统设计流量

最高日用水量Qd=mqd/1000

式中Qd—最高日用水量mVd

m…用水单位数（人数，床位等）

qd…最高日生活用水定额L/（人.d）、L/（床位.d）（表1-10）

确定储水池容积

最大小时用水量Qh=Qd/T.KP=Qp.Kh

用于确定水泵潦量和高位水箱容积

设计秒流量

设计秒流量为建筑内卫生器具配水最不利情况的瞬时高峰流量。

它的确定有三种方法：

1、平方根法

2、经验法

3、概率法

当前，我国的计算方法为：

二、对于集体宿舍，宾馆，医院，疗养院，办公楼，中小学教学楼，商场，客运站，

会展中心，公共厕所，幼儿园等建筑，用水设备使用不集中，给水设计秒流量qg=0.2a（Ng）

%

注：1、当计算出的为小于该管段上1个最大卫生器具的给水额定流量时，应以该管段上1

个最大卫生器具的洽水额定流量作为设计秒流量。

2、当qg大于该管段上卫生器具给水额定流量的累加值时，应以该管段上卫生器具给水额定

流量累加值作为设计秒流量。

3、当有大便器延时自闭部洗阀的给水管段，大便器延时自闭式冲洗阀的给水当量取0.5,

将计算得到的qg附加1.1L/S的附加流量后，作为该管段的设计秒流量。

4、综合楼建筑的a值应按加权平均法计算。

5当某幢建筑为两种及以上用途的综合性建筑，

加权平均法确定的。

d=0iNi+a2N2+a3N3+........+&N„/ZN

三、对于工业企业生活间，公共浴室，洗衣房，公共食堂，实验室，影剧院，体育场

馆，普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量qg=Sqonob

注：1、如计算值小于该管上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器

具给水额定流量作为设计秒流量。

2、大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于1.2L/S时，以1.2L/S计

算；大于1.2L/S时，以计算值计算。

补充：目前城镇住宅每户的实际给排水设备及其当量

每户给水设备、当量及流量排水

*洗涤池当量=1.0

*洗脸当量=0.8（单阀有塞）

*浴缸当量=1.0

*坐式大便器当量=0.5

*洗衣机龙头当量=1.2

第七节给水管网水力计算

一、计算目的与类型

1、计算目的

一是确定给水管网各管段的管径（表1-18）

二是求出计算管路所需的水压

2、计算类型

（1）复核型（如直接给水方式的供水系统校核水压）

（2）设计型（如设有升压，贮水设备等，计算确定升压装置的扬程和水箱高

度）

二、管径的确定方法

d=（4qK/7w）Vi

*生活，生产给水管道，一般可采用不宜大于2.0m/s

*当有防噪声要求，且管径W25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8-1.0m/s

*消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s

*自动喷灭火系统给水管道的流速宜采用控制流速，必要时可超过5m/s,但＜10m/s

、水头损失的计算

hy=iLhj=Z§v2/2g

❖塑料管道局部水头损失取沿程水头损失的百分数

/粘接和热熔连接的塑料管为30%

/卡环，卡套式机械连接的塑料管为50%—60%

/钢塑复合管，生活给水管为40%,消防给水管道为30%

❖金属管道局部水头损失取沿程水头损失的百分数

/生活给水管网为25%-30%

/生产给水管网，生活，消防共用给水管，生活，生产，消防共用给水管网为20%

/生产，消防共用给水管网为15%

/消火爆系统消防给水管网为10%

/自动喷水灭火系统消防给水管网为20%

四、给水系统所需的供水压力

H=H1+H2+H3+H4+H5

六、管网水力计算的方法和步骤

初定给水方式

❖布置给水管道，并绘制出平面图及轴测图

❖绘制水力计算用表格

节点编号

选择最不利点

计算qg

*查水力计算表，进行管网的水力计算

❖校核H0>H（5%-10%）

确定非计算管路的水头损头

❖对升压，贮水设备进行计算

习题课

例：一幢3层高的集体宿舍，其给水排水平面图布置（图1—30）所示，每一层卫生器具的

设置与数量完全相同，管道采用热浸镀锌钢管。室外给水管在宿舍的东测，地下埋深为

0.80m,室外管网的常年水压H0为0.18Mpa（以引入管轴线算起）

:1初定给水方式（B+1）*4=6mH2O

2、绘出系统图（附图一）

3、绘出水力计算用表格

4、节点编号

5、确定最不利管路

6、选qg=0.2（Ng）%+kNg,计算各管段流量

7、查钢管水力计算表

8、计算H,并与H0相比较

注意点

最不利点的确定

♦H0大于H5%-10%较合理

。对于复杂的管网可采用计算机进行计算

第八节给水增压与调节设备

一、水泵

❖适用建筑给水系统的水泵类型

离心式水泵立式管道泵

选择

1、流量

无水箱qg

有水箱qh（注V大时，也可qp）

2、扬程

/从贮水池吸水向管网Hb=Hz+Hs+Hc

/贮水池吸水向水箱Hb=Hz+Hs+Hv

/由室外管网吸水向室内管网Hb=Hz+Hs+Hc-Ho

注意点：

当水泵直接由室外管网吸水向室内管网输水时，计算出Hb选定水泵后，还应

以室外给水管网的最大压力校核水泵的工作效率和超压情况。若超压过大，会损坏管道或

附件，则应设水泵回流管，管网泄压管（安全阀）等

❖水泵的设置（与水泵与泵站课讲的相符）

二、贮水池

容积计算

V5=（qb-qg）Tb+Vx+Vs

qgTt2（qb-qg）Tb

（qb-qg）Tb按最高日用水量的20%-25%确定

❖贮水池设置

❖吸水井

吸水井的容积应大于最大一台水泵3min的出水量

吸水井的尺寸应满足吸水井管的布置，安装和水泵正常工作的要求

四、水箱（高位水箱）

*有效容积

1、生活用水（调节）

a.水泵自动qdX10%

b.人工操作qdX12%

c.仅在夜间进水用水人数和用水定额确定

2、生产用水一按工艺要求确定

3、消防用水…前lOmin室内消防设计流量

*设置高度

H》Hs+Hc

H…水箱最低水位到配水最不利点位置高度所需的静水压，kpa

Hs…水箱出口到最不利点管路的总水头损失，kpa

He…最不利点用水设备的流出水头，kpa

注：贮备消防水量的水箱，满足消防设备所需压力有困难时，应采取设置增压泵等措施

❖水箱的配管与附件（图1-35）

进水管、出水管、溢流管、泄水管、水位信号装置、通气管、人孔

♦水箱的布置与安装

水箱间：t》5。Ch、2.2m承重结构应为非燃烧材料

水箱：分成两格或两个间距见表1-21

五、气压给水设备

气压给水设备是利用密闭罐内空气的可压缩性，进行贮存、调节、压送水量和

保持水压的装置，其作用相当于高位水箱或水塔。

分类与组成

按罐内水气接触方式

补气式（图1-38）

隔膜式（图1-39）

按输水压力的稳定状态

变压式（图L36）

定压式（图1-37）

注：1、补气方法

采用空气压缩机，在水泵吸水管上安装补气阀，在水泵出水管上安装水射器或补

气罐，且进气口要设置空气过滤器

2、定压式是在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

特点:

1、优点

I.灵活性大，设置位置限制条件少，便于隐蔽

II.便于安装，拆卸，搬迁，扩建，改造

III.便于维护管理

IV.占地面积少，施工速度快，土建费用低

V.水质不易被污染

VI.具有消除管网系统中水击的作用

缺点

1）贮水量少，调节容积小（15%-35%）

（2）H不太稳定，影响配件的使用寿命

（3）供水可靠性较差，一旦停电或自控失灵，进水的机率较大

（4）耗电较多，水泵启动频繁，能耗大（最好2台水泵并联工作）

❖气压给水设备计算

1、气压罐容积

v总容积邛vx/i-ab

Vx（调节）=cqb/4n（生活调节容积）

c—安全系数，宜采用1.5—2.0

B…容积附加系数，补气式、卧式L25,隔膜式1.05,立式1.10

n…水泵h内最大启动次数，一般采用6-8次

qb—平均工作压力时（pl+p2/2）,配套水泵的计算流量，其值不应小于管网

db—pl/p2（工作力之比），宜采用0.65-0.85

pl…气压罐内最低工作压力（绝对压力）

p2…气压罐内最高工作压力（绝对压力）

2、水泵选择

流量、扬程特性曲线较陡的扬程（变压式）

plQ-qg

p2Q-Qh

pl+p2/2Q》QhX1.2

扬程（定压式）pl、qg

附：补气式气压给水设备和隔膜式气压人水设备产品介绍

思考题：如何选择气压给水设备？

六、变频调速供水设备

特点

1、优点

a.效率高，耗能低

b.运行稳定可靠，自动化程度高

c.设备紧凑，占地面积少

d.对管网系统中用水量变化适应能力强

、缺点

a.造价高

b.管理水平亦高些

C.电源可靠

设备分类

恒压变流量

变压变流量

*计算与选型

＞设计流量的计算

设备如用建筑内，其出水量应按管网无调节装置以设计秒流量作为设计流量。

设备如用建筑小区内，其出水量应与给水管网的设计流量相同（如加压的服务范围为居

住小区干管网，应取小区最大小时流量作为设计流量，如加压服务范围为居住组团管网，

应按其担负的卫生器具当量总数计算得出的设计秒流量作为设计流量）。

＞设计扬程的计算

1、若设备确定为变频调速恒压变流量供水设备，可根据管网设计流量时管网中最不利供水

点的要求，计算出设备的供水扬程，此扬程即为设计扬程（Hs）

•2、若设备为变频调速变压变流量供水设备，可根据管网设计流量时管网中最不利

点的要求，计算出设备的供水扬程（Hs）,以Hs作为设备出口变压的上限值，再根据

管网运行的特性设定出口分时段变压，或按管网特性曲线数学模型设定变压流量供

水。变压变流量供水设备也可用管网最不利点恒压供水压力，进行设定，控制设备

操作运行。

注：

/采用变频调速供水设备时，应有双电源或双回路供电

/电机应有过载、短路、过压、缺相、欠压过热等保护功能

/水泵的工作点应在水泵特性曲线最高效率点附近，水泵最不利工况点尽量靠近水耦

高效区右端

作业：P579,10,16

第二章建筑消防

目的及要求：

通过本章学习，让学生了解消防系统的类型，组成，水量，水压的计算。掌握高低层

建筑室内消火栓工作原理，适用范围。了解室外消防系统的作用，闭式自动喷水灭火系统

的作用，组成及水力计算。

重点与难点

重点：高低层建筑室内消火栓，闭式自动喷水灭火系统的作用，组成及水力计算。

难点：高层建筑室内消火柱，闭式自动喷水灭火系统的水力计算。自动喷水灭火系

统的原理。

第一节消防系统的类型工作原理和适用范围

一、分类

室外

1、城市

2,小区

3、单栋建筑室外

室内

1、消火栓

2、自动喷水灭火系统

3、其他使用非水灭火剂的固定灭火系统

二、工作原理及适用范围

灭火剂的灭火原理为：冷却、窒息、隔离和化学抑制

消火栓，自动喷水灭火：

上述两种都需冷却，可用于多种火灾。

C02—窒息并伴有少量冷却，适用于图书馆的珍藏库、图书楼、档案室、大型计算机

房、电信广播的重要设备机房、贵重设备室和自备发电机房等

干粉…化学抑制（少许冷却）可扑救可燃气体，易燃与可燃和电气设备火灾

卤代烷一化学抑制可用于贵重仪表，档案，总控制室等

泡沫…隔离可用于煌类液体火焰与油类火灾

第二节室外消防系统

一、作用与系统

＞作用：1.是供消防车从该系统取水，经水泵接合器向室内消防系统供水,

增补内消防用水不足

2.是消防车从该系统取水，供消防车，曲臂车等带架水枪用水，控制救火灾

＞组成：室外消防水源，室外消防管道和室外消火栓组成

二、室外消防水源、水量与水压

❖1.室外消防水源

❖由市政给水管网提供（一般为低压室外消防系统）

❖有条件时可就近利用天然水源供室外消防用水（此时考虑天然水源地与保护建筑

的距离，天然水源的水量与水位，以及天然水源与保护建筑之间的交通条件）

❖可利用建筑的室内（外）水池中的储备消防用水作为室外消防水源

设置消防水池的条件：

1.市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水总量

2.市政给水管道为技术状或只有一条进水管（对于多层建筑消防用水总量不超过25

L/S,对于高层建筑二类居住建筑除外）

注：1、消防水池一般设计成室内、外消防共用水池

2、市政给水管网为环状，能保证发生火灾向消防水池延续补水时，消防水池容量可减

去灾延续时间内的水量，水池充水的时间不超过48h

3、水池总容积超过500m3,应分隔成两个能独立使用的水池。

4、储存室外消防流量的消防水池应设取水口或取水井，其最低水位应保证消防车的消

防水泵吸水高度不超过6.00m,如不能保证时，可在消防水泵房内设专用加压泵由消

防水池直接取水向室外消防供水管网供水。供消防车取水的消防水池，其保护半径

不得大于150mo

5、取水口或取水井的有效容积不应小于7.2m\消防水池与取水口（井）之间的连接

管道的管径不小于200mm

6、室外消防水池与被保护建筑的外墙距离不宜小于5m,并不宜大于100m

7、寒冷地区的消防水池应有防冻措施

❖2.室外消防水量

＞城市与居住区的消防用水量（可作为室外给水管网设计时管网校核的依据）

Q=N.q

N—同一时间火灾次数见表2—1

q…一次灭火用水量（1/次）见表2—2

＞建筑室外消防用水量见表2-3,表2—14）

同一时间内的火灾次数表表2-1

注：在计算室外消防用水量时，如果城市或居住区给水管网设计流量中的消防

用水量小于建筑室外用水量时，应考虑将不足部分和建筑室内消防用水量一

齐储存于消防水池内。

❖3.室外消防水压

室外消防管网

❖高压：经常保持足够高的水压，灭火时不需要使用消防车或其他移动式泵，

而直接出水H=Ho+h1+h2

♦:♦临时：平时水压不高，在泵站内设置高压消防泵，当发生火警时，消防泵开

动达到要求。

❖低压：平时水压较低，灭火时水枪所需要的压力，由消防车或移动式消防泵

供给（Qmax.HtlOOkpa）

三、消防管道和消防栓的布置

❖消防管道的布置（从市政给水干管接居住小区、工厂和公共建筑物室外）

布置形式：

枝状：只在管网建设初期或室外消防水量少于15L/S

环状：一般采用

❖室外消火栓的布置

室外消火栓分地上式与地下式两种。

北方7地下

南方f地上或地下

直径为150mm或100mm及两个65mm的栓口

❖间距W120m,保护半径50m

❖在市政消火栓保护半径150m以内，消防用水量不超过15L/S时，可不再设置室

外消火栓

❖室外消火栓的数量确定方法（按室外消火栓用水量经计算确定外，还应至少与

水泵接合器数量相等）

❖应沿道路设置，道宽＞60m时，宜在两边设置，并宜靠近十字路口

距车行道〉40m,距建筑物＞5m

讨论：室外消火栓设置数量问题（与实际、规范相适应）

第三节低层建筑室内消火栓消防系统

低层与高层建筑物的划分是根据我国目前普遍使用的登高消防器材的性能、消防车

的供水能力及建筑的结构状况，并参照国外低、高层建筑划分标准制定：

低层与高层建筑的高度分界线为24m

高层与超高层建筑的高度分界线为100m

1.建筑高度：室外地面到女儿墙或檐口的高度

2.低层建筑的室内消火栓系统：

是指9层及9层以下的住宅建筑、高度小于24米以下的其他民用建筑和高度不超

过24m的厂房、车库以及单层公共建筑的室内消火栓消防系统,这种建筑物的火灾,

能依靠一般消防车的供水能力直接进行灭火。

一、设置范围及系统组成

❖设置范围（见规范）

组成：消火栓设备（水枪，水带和消火栓）、消防管道、消防水池，高位水箱、水

泵接合器及增压水泵。

给水方式

1.无加压泵和水箱

室外给水管网的压力和流量均能满足室内最不利点消火栓要求（可与生活给水系

统合用）。

2.设有水箱

（独立）（高峰时不能满足）水压变化较大，储存前lOmin水量,以后由消防车供应.

3.升压和贮水（经常不能满足水量、水压）

水泵、水箱

气压给水设备

变频调速供水装置

二、水量与水压

消防水量（见表2—6表2-7）

若建筑物内设有消火栓的同时，还没有自动喷水等，应为两者流量之和。

消防水压（即为最不利消火栓的栓口压力+Zh+静压差）

>消火栓栓口压力Hxh=Hq+hd+Hk

Hq一水枪喷嘴处的压力kpa

出一水带的水头损失kpa

%…消火全口水并没有损失20kpa

2

Hq=qxh/BHq=10SfHm/（l-<p3fHm）

AHm的确定

>l.Hm的长度可按室内最高着火点离地面高度，水枪喷嘴离地面离度和水枪倾角

算出：

Hm=（HrH2）/sina=2%（HrH2）

珥…室内最高着火点离地面的高度

氏…水枪喷嘴高地面的高度

3…水枪的倾角（45。。60%）

注：Hm概念一指从消防水枪射出的消防射流中最有效的一段射流长度

（75%-90%的水量,穿过直径26--38cm圆圈）。

2.低层Hm规定：一般建筑物不应小于7m

3.甲、乙类厂房，超过6层的民用建筑和超过4层的厂房库房应不小于10m（19mm

口径）

注：如计算值小于规定值，应按规定计算

如计算值大于规定值，应按计算值进行

>水龙带的水头损失

2

>hd=10AdLqx（kpa）

>Ad—水带的比阻

Li水带的长度（m）

q、…水带通过的流量L/s

三、室内消火栓给水系统布置

❖消火栓消防管道布置（见规范）

❖合用或单独设置

❖N>10Q>15L/s,至少要两条进水管与室外环状网连接，并应将室内管道连成环

状或将进水管与室外管道连成环状。

❖消火栓设置（见规范）

❖消火栓间距（>30<50）

❖单排一股水柱si=2(R2+b2)%

R=Ld+Ls

(Ld=LX0.8Ls=Hm.cos45°)

2

❖单排两股水柱s2=(R2・b)%

多排一股水柱s„=2%R

❖

多排两股水柱sn=sn/2

※高层W30m,其它450m

四、消防管道系统水力计算

❖计算目的（基本上同给水）

❖步骤

♦：♦Hm

栓口Mh

♦：♦实际消防射流量和流量分配

❖消防管道的管径计算

❖消防管道的水头损失

“消防水压计算H与Ho比较

/水箱设置高度，贮水池，水箱容积，升压选取

/消火栓出口压力校核

五、系统中的水箱、水泵及减压节流装置

水箱

容积（消防）Vx=0.6qs

3

qx-L/s<25L/s12m

Vx-m3>25L/s18m3

设置高度：应保证最不利消火栓静水压力

h<100m0.07Mpa

水泵

吸水管

出水管

备用泵设置

通讯设备要求

动力机械要求

q是室内消防计算流量，扬程为最不

利消火栓出口水压

减压节流装置（常用的为减压孔板）

hd=sQ2

s一孔板的阻抗系数

Q一通过孔板的流量

hd—通过孔板应减去的压力值

❖水池（消防）

Vf=3.6（Q「Q）Tx

式中：消防水池储存消防水量nP

QL-室内消防用水量与室外消防用水量（给水管网不能保证）之和L/s

Qti市政管网可连续补充的水量L/s

Tx…火灾持续时间h

44习题课

例：某市一幢长38.28m,宽14.34m,层高2.8m八层集体宿舍楼，耐火等级为二级,

建筑体积为12000m3,平屋顶，室内消火栓系统，如下图所示:

试确定系统各管段的管径及系统消防设计水压

已知系统用管材为低压流体输送用焊接钢管SN65直角单出口式室内消火栓，665麻

织水长度25m,0Z65N9mm直流式不枪，800X650X200S163(甲型)

解：1、消防设计流量的确定

本建筑属于其它类型建筑，从表2-6可知，消火栓用水量为15L/S,同时使水枪数量为3

支，每支水枪最小出流量5L/s,每根竖管最小流量为10L/s10L/S

(1)

(2)本建筑超过六层，其充实水柱采用10m,当喷嘴口径为19mm的消防水枪出流量为

5.2L/S,出口压力170kpa

2、最不于利消火栓口处压力确定

22

Hxh=Hd+Hq+20=AdLdqxh+qxl/B+20

=0.43X25X52+5.270.1577+20

=220.7KPa

3、水力计算

选最不利计算管L2-3-4-B

Hxh2=Hxhi+2.8+Zhi.2

Hxh2=Adldq\h2+qxh2/B+20

下面是消4、系统设计压力的计算

H=H1+Hxhl+Sh+H4

第四节高层建筑室内消火栓消防系统

高层建筑室内消火栓消防防系统，是指10层和10层以上的住宅建筑，建筑

高度在24m以上的其他民用建筑和工业建筑的室内消火栓消防给水环境，高层

建筑中高层部分的火灾扑救因一般消防车的供水能力已达不到，因而应立足于

自救。

一、高层建筑室内消防特点

火种多，火势猛，蔓延快

❖消防扑救困难

人员疏散困难

经济损失大

二、消防水量与水压

❖消防水量（应按《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》规定

确定）

消防水压（计算方法同低层建筑）

、水源及室内消火栓给水方式（图2-10）

1.水源（同室外消防）

2.消火栓给水方式

❖不分区：当建筑高度不超过50m或最低处消火栓静水压力不超过0.80Mpa

分区：当建筑高度超过50m或最低处消火栓静水压力超过0.80Mpa

分区的给水方式：并联，串联，设置减压阀

四.高层建筑室内消火栓管道和消火栓的布置及水力计算

1.高层建筑室内消火栓消防管道系统布置

❖独立的消火栓消防系统，水池，水箱可以合用

❖室内消防管道应布置成空间环网，期间消防立管的布置应保证同层相邻的的两

个消火栓水枪射出的充实水柱能同时到达室内任何部位

消防系统水力计算表：

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口

管

破慌

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旦

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001,90I

33410.41001.00.2914.0

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B154101.70.6810.4—

7