建筑设备第一章

第1章建筑给水工程本章学习要点1.建筑给水系统的基本概念2.建筑给水系统分类及组成3.建筑给水系统工作原理和特点4.建筑给水系统中主要管道材料、设备5.建筑消防系统的基本概念及组成6.建筑消防系统的工作原理和特点7.建筑给水系统管道的布置和敷设原则9/18/20241建筑设备教材1.1建筑给水系统

1.1.1建筑给水系统的分类

1.1.2建筑给水系统的组成

1.1.3建筑给水系统的供水压力

1.1.4建筑给水系统的给水方式

9/18/20242建筑设备教材1.1.1建筑给水系统的分类生活给水系统（见图1-1）（1）生活饮用水系统。与人体直接接触的或饮用的烹饪、饮用、盥洗、洗涤、沐浴等用水。

特点：必须达到饮用水标准。（2）杂用水系统：冲洗便器、浇地面、冲洗汽车等。

特点：非饮用水标准。（3）目前国内通常为节省管道，便于管理，将饮用水与杂用水系统合二为一。

特点：水质应符合国家《生活饮用水水质标准》；水压、水量应满足用户需求。

要求：管线要简短，使用要方便。9/18/20243建筑设备教材图1-1生活给水系统

1-阀门井；2-引入管；3-闸阀；4-水表；5-水泵；6-止回阀；7-干管；8-支管；9-浴盆；

10-立管；11-水龙头；12-淋浴器；13-洗脸盆；14-大便器；15-洗涤盆；16-水箱；

17-进水管；18-出水管；19-消火栓；A-进入贮水池；B-来自贮水池

9/18/20244建筑设备教材1.1.1建筑给水系统的分类

2.生产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、产品洗涤和锅炉等用水，以及各类产品制造过程中所需的生产用水。特点：用水量均匀；水质要求差异大。要求：水质须符合生产工艺的要求，因生产工艺不同，生产用水对水压、水量、水质以及其他的要求各不相同。当与生活用水的水质要求不同时，可设分质给水系统。9/18/20245建筑设备教材1.1.1建筑给水系统的分类3.消防给水系统消防给水系统供民用建筑、公共建筑、以及工业企业建筑中的各种消防设备灭火的用水。一般高层住宅、大型公共建筑、车间都需要设消防供水系统。消防给水系统可以划分为：（1）消火栓给水系统。设置于各种需要设置消防给水系统的地方。（2）自动喷水灭火系统。设置于火灾危险性大，可能的损失严重的建筑物内，需另外添加的灭火系统。如商场等。（3）水喷雾灭火系统。特点：用水量大；压力要求高；对水质无特殊要求。要求：水压，水量必须满足设计标准。9/18/20246建筑设备教材建筑给水系统的分类4.共用水系统以上三种给水系统，可以单独设置，也可以联合共用；根据建筑内部用水所需要的水质、水压、水量等，以及室外供水系统情况，考虑技术上可行，经济上合理，安全可靠等因素，将其中二种或三种系统合并，可以组成不同的共用系统。

例如：生活和生产共用给水系统；生活和消防共用给水系统；生产和消防共用给水系统；生活、生产和消防共用给水系统。9/18/20247建筑设备教材1.1.2建筑给水系统的组成1.引入管建筑物的总进水管，是室外给水管网（配水管网）与室内给水管网之间的联络管，也称进户管。2.水表节点水表节点：指引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称。（见图1-2）水表：计量用水量，在各用水用户的用水设备上，还要设置分户水表。（见图1-3）闸门：关闭管网，以便修理和拆换水表，表前阀为闸阀，保证表前水流直线流动。泄水装置：检修时改变管网，检测水表精度测进户点压力的装置。旁通管：设有消火拴的建筑物，因断水可能影响生产的建筑和不允许断水的建筑物，如只有一条引入管时，应绕水表装旁通管。9/18/20248建筑设备教材（a）无旁通管的水表节点（b）有旁通管的水表节点

图1-2水表节点

9/18/20249建筑设备教材a.普通水表b.非接触式IC卡智能水表c.远传水表图1-3水表9/18/202410建筑设备教材1.1.2建筑给水系统的组成3.管道系统管道系统是指建筑内部给水水平干管、立管、横支管等组成的供水管网系统。给水干管：连接引入管和各个立管的水平管道。给水立管：向各楼层供水的垂直管道。给水横支管：连接立管与各楼层的水平横管及家庭立支管，直接供各用水点的用水管道。4.给水附件（1）配水附件（见图1-4）

（2）控制附件（见图1-5）（3）给水附件图例（见表1-13）9/18/202411建筑设备教材（a）淋浴龙头（b）双把铜面盆龙头（c）一体感应单把水龙头

图1-4配水附件9/18/202412建筑设备教材图1-5各种控制附件

（a）液压水位控制阀（b）泄压阀（c）可调式减压阀

（d）比例减压阀（e）消声止回阀

9/18/202413建筑设备教材表1-3各种给水附件图例

9/18/202414建筑设备教材建筑给水系统的组成5.升压和贮水设备当室外给水管网的水压或流量经常或间断不足，不能满足室内或建筑小区内给水要求时，或为了保证建筑物内部供水的稳定性、安全性，应根据要求设加压和流量调节装置，就需要如水泵、水箱、气压给水设备等升压和贮水装置。（见图1-6）

6.用水设备

指卫生器具、消防设备和生产用水设备等。9/18/202415建筑设备教材（a）离心清水管道泵（b）气压给水设备

图1-6各种增压设备

9/18/202416建筑设备教材建筑给水系统的供水压力

室内给水系统所需压力，应该能将所需的流量输送至建筑物内最不利点(最高最远点)的配水龙头或用水设备处，并保证有足够的流出水头。1.计算公式H=H1+H2+H3+H4式中:H——室内给水系统所需的总水压，kPa或mH2O;（见图1-7）

H1——引入管起点至管网最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa或mH2O;H2——计算管道的水头损失，kPa或mH2O;H3——水流通过水表的水头损失，kPa或mH2O;H4——计算管路最高最远配水点的流出水头，kPa或mH2O。9/18/202417建筑设备教材图1-7给水系统所需压力

9/18/202418建筑设备教材建筑给水系统的供水压力

2.估算方法在设计初，为选择给水方式，判断是否需要设置给水升压及贮水设备，常常要对建筑内给水系统所需压力按建筑层数进行估算：估计：一层为10m水柱（0.1Mpa）；二层为12m水柱（0.12Mpa）；三层及三层以上每增加一层增加4m水柱（0.04Mpa）。H=4(n+1)n≥2层9/18/202419建筑设备教材建筑给水系统的给水方式

1.直接给水方式（见图1-8）适用范围：室外管网压力、水量在一天的时间内均能满足室内用水需要。供水方式：室外管网与室内管网直接相连，利用室外管网水压直接工作。特点：系统简单，安装维护可靠，充分利用室外管网压力，内部无贮水设备，但是一旦外网停水，室内立即断水。9/18/202420建筑设备教材图1-8直接给水方式

9/18/202421建筑设备教材建筑给水系统的给水方式

2.设水箱供水方式（见图1-9）适用范围：室外管网水压周期性不足，一天内大部分时间能满足需要，仅在用水高峰时，由于水量的增加，而使市政管网压力降低，不能保证建筑上层的用水时。供水方式：室内外管道直接相连，屋顶加设水箱，室外管网压力充足时(夜间)向水箱充水；当室外管网压力不足时(白天)，由水箱供室内用水。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。缺点是屋顶造型不美观，水箱水质易污染，水箱水用尽后，用水器具水压会受外网压力影响。9/18/202422建筑设备教材图1-9设水箱的给水方式

9/18/202423建筑设备教材建筑给水系统的给水方式

3.设水池、水泵和水箱供水方式（见图1-10）适用范围：室外管网压力经常不足且室内用水又不很均匀的供水方式，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。供水方式：水箱充满后，由水箱供水，以保证用水。特点：水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积，还可在水箱上设置液体继电器，使水泵启闭自动化。供水可靠，投资较大，安装和维修都比较复杂

9/18/202424建筑设备教材图1-10设有水池、水泵和水箱的给水方式

9/18/202425建筑设备教材建筑给水系统的给水方式

4.水泵供水方式（1）恒速泵供水适用范围：室外管网压力经常不满足要求，室内用水量大且均匀，多用于生产给水。特点：系统简单，供水可靠，无高位水箱，但耗能多。（2）变频调速泵供水（见图1-11）适用范围：水压经常不足，用水较均匀时采用。供水方式：当建筑物内用水量大且用水不均匀时，可采用变频调速供水方式。特点：变负荷运行，节省减少能量浪费，不需设调节水箱。9/18/202426建筑设备教材图1-11变频调速恒压给水方式

9/18/202427建筑设备教材建筑给水系统的给水方式

5.设气压供水方式（见图1-12）适用范围：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。特点：供水可靠，无高位水箱，但水泵效率低、耗能多。

9/18/202428建筑设备教材图1-12气压给水方式

1-水泵；2-止回阀；3-气压水罐；4-压力信号器；5-液位信号器；6-控制器；7-补气装置；8-排气阀；9-安全阀；10-阀门

9/18/202429建筑设备教材建筑给水系统的给水方式

6.分区供水方式（见图1-13）适用范围：建筑物层数较多或高度较大时，若室外管网的水压只能满足较低楼层的用水要求，而不能满足较高楼层用水要求时采用。供水方式：下区由市政管网压力直接供水；上区由水泵水箱联合供水，两区间设连通管，并设阀门，必要时，室内整个管网用水均可由水泵、水箱联合供或由室外管网供水。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。9/18/202430建筑设备教材图1-13分区给水方式

9/18/202431建筑设备教材

1.2建筑给水管材、管件及附件

无缝钢管

1.2.1金属管

1.2.2复合塑料管

1.2.3塑料管9/18/202432建筑设备教材

1.2.1金属管1.无缝钢管

见图1-14（a）所示；优质碳素钢或合金钢制成有热、冷轧（拔）之分。管径超过75mm用热轧管，管径小于75mm用冷拔（轧）管。无缝钢管同一外径有多种壁厚，承受的压力范围较大。9/18/202433建筑设备教材（a）无缝钢管图1-14金属管9/18/202434建筑设备教材

1.2.1金属管2.焊接钢管见图1-14（b）所示；焊接钢管由卷成管形的钢板以对缝或螺旋缝焊接而成；按是否镀锌分为：分为镀锌管和非镀锌管；按壁厚不同分为：薄壁管、普通管和加厚管；钢管的连接方法:螺纹连接、焊接和法兰连接。螺纹连接是利用配件连接，连接配件的形式及其应用如图1-15所示。9/18/202435建筑设备教材（b）焊接钢管图1-14金属管

9/18/202436建筑设备教材图1-15螺纹连接配件9/18/202437建筑设备教材1.2.1金属管（2）焊接

焊接连接的方法有电弧焊和气焊两种。一般管径DN＞32mm采用电弧焊连接，管径DN≤32mm采用气焊。焊接的优点是接头紧密、不漏水、施工迅速、不需要配件；缺点是不能拆卸。焊接只能用于非镀锌钢管，因为镀锌钢管焊接时锌层被破坏，反而加速锈蚀。焊接多用于暗装管道。9/18/202438建筑设备教材1.2.1金属管（3）法兰连接

管径DN≥50mm的管道上，常将法兰盘焊接或用螺纹连接在管端，再以螺栓连接它。法兰连接一般用在连接闸阀、止回阀、水泵、水表等处，以及需要经常拆卸、检修的管段上。建筑给水工程多采用钢制圆形平焊法兰。9/18/202439建筑设备教材

1.2.1金属管

3．铸铁管见图1-14（c）所示；铸铁管是由生铁制成；按材质分为：灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管；铸铁管多用于给水管道埋地敷设的工程。9/18/202440建筑设备教材（c）铸铁管图1-14金属管

9/18/202441建筑设备教材图1-16给水铸铁管管件9/18/202442建筑设备教材1.2.2复合塑料管1.钢塑复合管（如图1-17）钢塑复合管由普通镀锌钢管和管件以及ABS、PVC、PE等工程塑料管道复合而成，兼镀锌钢管和普通塑料管的优点。2.塑覆铜管（见图1-18）齿型环塑覆铜管内置凹型槽，可截留空气而形成绝热层，并增大了塑料的径向伸缩能力。平形环塑覆铜管具有耐磨紧密特点，能有效防潮及抗腐蚀，适用于埋地、埋墙和腐蚀环境中。

9/18/202443建筑设备教材(a)热水型钢塑复合管(b)涂塑管(c)衬塑管

图1-17复合塑料管

9/18/202444建筑设备教材(a)齿型环塑覆铜管(b)平形环塑覆铜管图1-18塑覆铜管9/18/202445建筑设备教材3.铝塑复合管(PAP)（见图1-19）铝塑复合管具有膨胀系数小，强度大，韧性好，耐冲击；耐腐蚀，不结垢；耐95℃高温、高压，导热系数小；质量轻，外形美观等特点。其内外壁光滑，可以埋地。安装方便，采用热熔连接，使用寿命长，可达50年以上。

1.2.2复合塑料管9/18/202446建筑设备教材图1-19铝塑复合管(PAP)9/18/202447建筑设备教材1.2.3塑料管1.PP-R管（见图1-20）耐腐蚀、不结垢；耐高温（95℃）、高压；质量轻、安装方便、导热系数小；外形美观、内外壁光滑；寿命长，可达50年以上。9/18/202448建筑设备教材图1-20PP-R管及管件

9/18/202449建筑设备教材1.2.3塑料管2.PE管（见图1-21）耐腐蚀、不结垢；质量轻；外形美观、内外壁光滑；螺纹连接；使用寿命长，可达50年以上。

9/18/202450建筑设备教材图1-21PE管及管件9/18/202451建筑设备教材1.2.3塑料管3.PVC-C管（见图1-22）PVC-C管道最高耐温可达95℃；耐老化和抗紫外线性能和耐化学腐蚀性能好；较高的冲击性强度和韧性；适用化工、高温、腐蚀介质输送热水、温水等场合。

9/18/202452建筑设备教材图1-22PVC-C管及管件

9/18/202453建筑设备教材1.2.3塑料管4.聚丁烯（PB）管（见图1-23）在95℃下可以长期使用，最高使用温度可达110℃；耐环境应力开裂性，材质轻、柔韧、抗冲击性好；可以用于冷热水系统。图1-23PB管及管件9/18/202454建筑设备教材图1-23PB管及管件9/18/202455建筑设备教材表1-2常见塑料给水管性能比较表

管材种类PP-R管PE管铝塑复合管PB管工作温度（℃）-20≤t≥95-50≤t≥65-40≤t≥95-30≤t≥110最大使用年限（年）50505070主要连接方式热熔、电熔（挤压）热熔电熔挤压挤压（热熔电熔）接头可靠性较好较好好好产生二次污染无无无无最大管径（mm）12540011050综合费用（约占镀锌管）高出50%左右高出20%左右高出1倍以上高出2倍以上9/18/202456建筑设备教材1.3升压与储水设备

1.3.1水泵1.3.2水箱9/18/202457建筑设备教材水泵

1、离心式水泵（见图1-24）水泵是给水系统中的主要升压设备；在建筑给水系统中，一般采用离心式水泵；离心式水泵具有结构简单、体积小、效率高且流量和扬程在一定范围内可以调整等优点。（1）构造（见图1-25）由泵体（叶轮、泵壳、泵轴等）、电机、管路（吸水管、压水管）、附件（压力表、阀门等）等组成。9/18/202458建筑设备教材图1-24离心式水泵示意图1-水泵壳体；2-叶轮；3-进水管；4-出水管9/18/202459建筑设备教材图1-25水泵的配件9/18/202460建筑设备教材1.3.2水箱

水箱（见图1-27）水箱主要起调节水量、增压、稳压、减压、贮水的作用。其材质主要有：钢板、钢筋砼、玻璃钢。钢板水箱，内外均应防腐。1．水箱配管（1）进水管（2）出水管（3）溢流管（4）泄水管（5）信号管（6）通气管9/18/202461建筑设备教材图1-27水箱外形、配管及附件示意图9/18/202462建筑设备教材1.4室内消防给水系统1.4.1建筑消火栓消防给水系统1.4.2自动喷水灭火系统1.4.3其他灭火系统9/18/202463建筑设备教材建筑消火栓消防给水系统室内消防给水系统组成（见图1-28）消火栓设备消防水泵接合器消防管道消防水泵消防水池消防水箱消防通道水源9/18/202464建筑设备教材图1-28建筑消火栓系统组成示意图

1-引入管；2-水表井；3-消防贮水池；4-室外消火栓；5-消防泵；6-消防管网；7-水泵接合器；8-室内消火栓；9-屋顶试验用消火栓；10-止回阀；11-屋顶水箱；12-水箱进水管；13-生活用水出水管

9/18/202465建筑设备教材建筑消火栓消防给水系统1.消火栓设备：由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内。一个建筑的消防器材必须用同样的规格，以备替换。见图1-29所示。（1）水枪（2）水带（3）消火栓箱（4）消防龙头9/18/202466建筑设备教材图1-29室内消火栓

（a）水枪（b）水带（c）消火栓箱（d）室内消火栓9/18/202467建筑设备教材建筑消火栓消防给水系统2.消防水泵接合器（见图1-30）水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端有消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方。由闸门、安全阀、止回阀等组成，设置于地面、地下或墙壁。3.消防管道4.消防水池5.消防水箱9/18/202468建筑设备教材图1-30各种消防水泵接合器9/18/202469建筑设备教材建筑消火栓消防给水系统6.建筑消火栓给水系统的设置（1）消火栓布置（见图1-31）（2）室内消火栓给水管道的布置（3）水泵接合器设置（4）消防水箱设置（5）消防水池（6）消防泵及泵房9/18/202470建筑设备教材图1-31消火栓布置间距9/18/202471建筑设备教材1.4.2自动喷水灭火系统1.设置原则2.组成及工作原理（1）组成：闭式喷头，给水管网，湿式警报器，火灾探测报警系统（警铃，温感，烟感探测器，水流指示器）等组成。（2）湿式自动喷淋灭火系统工作原理（见图1-32）

9/18/202472建筑设备教材图1-32湿式自动喷水灭火系统组成1-消防水池进水管；2-消防水池；3-喷淋水泵；4-湿式报警报警阀；5-系统检修阀(信号阀)；6-信号制阀；7-水流指示器；8-闭式喷头；9-末端试水装置；10-屋顶水箱；11-试水排水管；12-试验放水阀；13-延迟器；14-压力开关；15-水力警铃；16-水泵接合器；17-试水阀9/18/202473建筑设备教材1.4.2自动喷水灭火系统3．自动喷淋系统分类根据喷头形式，分为闭式（见图1-33）和开式。闭式包括：湿式、干式、预作用式系统；开式包括：雨淋喷水、水幕、水喷雾系统。（1）湿式自动喷水灭火系统（闭式）（2）干式自动喷水灭火系统（闭式）（3）预作用喷水灭火系统（闭式）（4）雨淋喷水灭火系统（开式）（5）水幕系统（开式）9/18/202474建筑设备教材图1-33闭式喷头9/18/202475建筑设备教材1.4.3其他灭火系统其他灭火系统包括：1．干粉灭火系统2．泡沫灭火系统3．二氧化碳灭火系统4．蒸汽灭火系统5．烟雾灭火系统9/18/202476建筑设备教材1.5室内给水系统的布置与敷设1.5.1室内给水管道布置原则1.5.2室内给水管道布置形式1.5.3室内给水管道的敷设形式9/18/202477建筑设备教材室内给水管道布置原则

室内给水管道总的布置原则：简短，经济，美观，便于维修。1.确保良好的水力条件，力求经济合理管道尽可能和墙、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。9/18/202478建筑设备教材室内给水管道布置原则

2.满足美观和维修的要求对美观要求较高的建筑，给水管道可以暗设；柔性管道宜暗设；为了便于检修，管道井每层设检修门，暗设在吊顶和管槽内的管道，在阀门处应留有检修门。9/18/202479建筑设备教材室内给水管道布置原则

3.满足生产和使用安全给水管的布置不能妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。4.保证水质不被污染或不影响使用生活给水引入管与生活排水排出管管外壁的水平净距不能少于1米，要采取防冻、防露措施。9/18/202480建筑设备教材室内给水管道布置原则

5.保护管道不受损害给水管道应避免布置在重物下面，不能穿越生产设备的基础。保护措施有：软性接头法、丝扣弯头法、活动支架法。6.管道的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。9/18/202481建筑设备教材室内给水管道布置形式

各种给水系统按照水平干管的敷设位置，可以布置成上行下给、下行上给、中分式。1.上行下给式（见图1-38）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