建筑给水的水压水量及增压贮水设备

第2讲建筑内部给水水压、水量及增压、贮水设备

2.1给水所需的水压、水量

2.1.1

给水系统所需压力的估算

2.1.2

给水系统所需压力的计算2.1.3

给水系统所需水量

2.2

增压、贮水设备

2.2.1

水泵

2.2.2

贮水池、吸水井

2.2.3

水箱

2.2.4

气压给水设备

2.1给水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。

2.1给水所需的水压

2.1.1给水系统所需压力的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10

mH2o2层为12mH2o2层以上每加一层增加4mH2o

2.1给水所需的水压

2.1.2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：H1+H2+H3+H4

=H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。最不利点的最低工作压力。示意图H1H2H3H4

2.1给水所需的水压

2.1.2给水系统所需压力的计算H2+H3H1HH：总水压H4：最不利点的最低工作压力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

2.1.2给水系统所需压力的计算

最小工作压力（流出水头）：是指各种配水龙头或用水设备，为获得规定的出水量(额定流量)而必需的最小压力。它是在供水时克服配水龙头内的摩擦、冲击、流速变化等阻力所需的静水头。最小工作压力与配水龙头及用水设备的种类有关，其规定见教材表2-7。1.用水特点生产用水：特点是在整个生产班期问内比较均匀，且有规律性，但用水量与工艺过程、生产设备、工作制度、产品性质等因素有关。生产用水量可按消耗在单位产品上的水量或单位时间内消耗在生产设备上的水量计算确定。消防用水：是特殊情况下的用水，流量较大，变化较小。生活用水：在每日的用水过程中，均匀性较小，变化较大。用水量是按用水定额及用水单位数来确定的。

2.1.3给水所需的水量

2.1.3给水系统所需水量2.生活用水量计算（1）最高日生活用水量

式中Qd—最高日生活用水量，m3/d；m—设计单位数，人或床为数等；qd—单位用水定额，L/(人·d)，L/(床·d)，L/(m2·d)。用水定额与建筑的类型、建筑标准、建筑物内卫生设备的完善程度和区域等因素有关。

住宅最高日生活用水定额及时变化系数住宅类别卫生器具设置标准生活用水标准(L/人•d)小时变化系数普通住宅Ⅰ有大便器、洗涤盆85~1503.0~2.5Ⅱ有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备130~3002.8~2.3Ⅲ有大便器、、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、集中热水供应（或家用热水机组）和沐浴设备180~3202.5~2.0别墅有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、洒水栓，家用热水机组和沐浴设备200~5002.3~1.8（2）最大小时生活用水量

Qh—最大小时生活用水量，m3/h；Qd—最高日（或最大班）生活用水量，m3/d；T—每日（或最大班）使用时间，h；Kh—时变化系数。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，水泵抽水量相对比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

2.2增压、贮水设备

2.2.1水泵水泵的抽水方式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

2.2增压、贮水设备

2.2.1水泵

2.2增压、贮水设备

2.2.1水泵2.水泵的选择选择水泵首先要确定水泵的流量和与此流量相对应的扬程，然后合理选用水泵型号，使水泵在高效区工作。（1）水泵的流量确定1）水泵后无水箱等装置，应按设计秒流量确定；2）水泵后有水箱等装置，一般按最大小时流量确定。3）调速泵在额定转速的工作点，应位于水泵高效区的末端。

2.2.1水泵

（2）水泵扬程的确定水泵从贮水池抽水，无水箱调节时，水泵总扬程为：

Hb—水泵所需总扬程，kPa；H1—贮水池最低水位至最不利配水点位置高度所需的静水压，kPa；H2—吸水管和压水管的沿程水头损失和局部水头损失之和，kPa；H4—最不利点处所需的最小工作压力，kPa。

2)水泵直接从室外管网抽水，无水箱调节时，水泵总扬程为：

H3——水表水头损失，kPa；H0——资用水头，kPa；Hb，H1，H2，H4——同上式。

3.水泵调速运行及变频调速自动供水设备(1)水泵调速运行与节能

A2B2A1A2’B1B2’HSTHST’NB2NB2’QNHQA1QA2（3）变频调速自动供水设备变频调速自动供水设备主要由控制器、变频器、压力变送器、水泵等级成。下图为水泵出口压力恒定控制的微机供水系统示意图。

1-贮水池；2-水泵；3-压力变送器；4-控制器；5-变频器；6-电机4.水泵的布置与安装（1）水泵机组的布置应符合相应的规定。（2）每台水泵宜设计单独吸水管，若设计成共用吸水管一般至少两条，并设连通管与每台泵吸水管连接。吸水管内的流速宜采用1.0~1.2m/s，吸水喇叭口应低于最低水位不小于2倍吸水管的管径，且不小于0.5m。（3）应对水泵运行进行隔振处理。（4）设置水泵的房间应当干燥、通风良好、光线充足，冬季不能冰冻，并应有排水措施。泵房净高不小于3.2m。1.贮水池的有效容积贮水池的有效容积与贮水池的进水量和水泵运行工作情况有关，计算公式如下：

同时满足

Vg—贮水池有效容积，m3;qb—水泵出水量，m3/h；ql—水池进水流量，m3/h；Tb—水泵运行时间，h；Tt—水泵运行间隔时间，h；vf—消防要求的贮水量,m3；Vs—生产用水贮备量，m3。

2.2增压、贮水设备

2.2.2贮水池、吸水井

消防贮备水量应根据消防要求，以火灾延续时间内，所需消防用水总量计。生产事故备用水量应根据用户安全供水要求，中断供水后果和城市给水管网可能停水等因素确定。当资料不足时，建筑物的生活(生产)调节水量可以按建筑最高日用水量的20％~25％确定，最大不得大于48h的用水量；居住小区的调节水量可以按最高日用水量15％~20％确定。贮水池设计说明1.

贮水池仅起调节水量的作用时，可不计Vx、Vf。2.

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。3.

容积大于500m3的贮水池，应分两格，以便清洗、检修时不停水。4.

生产（生活）、消防共用水池应有消防水平时不被动用的措施。

2.2增压、贮水设备

2.2.2贮水池、吸水井

2.2增压、贮水设备

2.2.2贮水池、吸水井措施一:在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。

2.2增压、贮水设备

2.2.2贮水池、吸水井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部分出流。

2.2增压、贮水设备及水表

2.2.2贮水池、吸水井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。

2.2增压、贮水设备

2.2.2贮水池、吸水井2.贮水池的设置1)贮水池所用材料不得污染水质。2)贮水池与化粪池等的净距不宜小于10m。3)贮水池溢流管管径应比进水管大一号，其溢流口底标高应高室外地坪100mm。4)贮水池的进水管和出水管布置在相对位置，以便池内贮水经常流动。贮水池一般宜作成两格或在池内作成格板。贮水池容积不宜过大，以防贮水时间过长，水质变坏。5)贮水池利用管网压力进水时，其进水管上应装设浮球阀或液压阀，一般不宜少于2个。6)消防用水与生活或生产用水合用一个贮水池时，应采取措施，确保消防贮备水量不被动用。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。

2.2增压、贮水设备

2.2.2贮水池、吸水井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

2.2增压、贮水设备

2吸水井的布置要求1.水箱的配管与附件水箱的形状有圆形、方形、矩阵形和球形。水箱一般应设进水管、出水管、溢流管、排水管、通气管、液位计、人孔等，如下图所示。

2.2增压、贮水设备

2.2.3水箱

2.2增压、贮水设备

2.2.3水箱ＦＣＸ方形模块拼装水箱（3）溢流管溢流管的喇叭口应比最高水位高50mm。溢流管的直径一般比进水管大1~2级；溢流管上不得装设阀门。（1）进水管与浮球阀进水管至水箱上缘应有150~200mm距离。进水管的管径按水泵出流量或建筑内部设计秒流量计算决定。（2）出水管与止回阀生活给水的出水管其管内底应高于箱底100~150mm。出水管上一般设置阀门。进水管和出水管可以合用一条管道，此时出水管上应设止回阀。出水管的管径按设计秒流量计算。溢流管不得与排水系统直接相连，必须采用间接排水，设断流水箱和水封装置。（4）泄水管泄水管应自水箱底部最低处接出。管径不得小于50mm，泄水管上装有阀门。（5）水位信号装置信号管管底一般比溢流水位底l0mm。管径一般为15~20mm。在水箱内未装液位信号计时，可设水位信号管给出溢流信号。信号管上不装设阀门。（6）通气管通气管设在水箱盖上，管径一般为100～150mm。2.水箱的有效容积水箱的调节容积目前有两种计算方法，一种按水箱进水的不同情况由经验公式计算确定；另一种是根据经验进行估算。（1）由室外给水管网夜间直接进水的水箱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，m3/h；

Tl—由水箱供水的最大连续时间，h。当资料不足时，应按供水的用水人数和最高日用水定额确定。

（2）水泵—水箱联合供水1）由人工启动水泵供水

V—同上式；Qd—最高日用量，m3/d；nb—水泵每天启动次数，次／d；Tb—水泵启动一次的最短运行时间，由设计确定，h；Qp—水泵运行时间巩内的建筑平均时用水量，m3/h。当资料不足时，可按水箱服务区域内的最高日用水量的12%确定。

2）当水泵自动运行时，水箱调节容积：

Vsb—水箱调节容积，m3；Qb—水泵出水流量，m3/h；nb—水泵1h内最大启动次数，一般宜采用6~8次/h；C—系数，一般C≥1.25。当无资料时，可按水箱服务区域内的最大小时用水量的50%确定。生产事故贮水容积按工艺要求确定。消防贮水容积按照消防要求确定，一般都以10min的室内消防设计流量计。3.水箱的设置高度及水箱间水箱的设置高度

Zx—高位水箱最低水位的标高，m；Zb—最不利配水点或消火栓或喷水喷头的标高，m；H2—水箱出口至最不利点或消火栓或喷水喷头的管道总水头损失，kPa；H4—最小工作压力，kPa。水箱间的净高不得小于2.2m。水箱与水箱之间、水箱与建筑结构之间的最小距离应该满足相关规定。

2.2增压、贮水设备及水表

2.2.4气压给水设备气压给水设备是利用密闭压力罐内空气的可压缩性进行贮存、调节和压送水量的装置，作用与屋顶水箱或水塔相同。优点：灵活性大、便于隐蔽和搬迁，投资少、建设速度快，水质不易被污染，还有消除水锤和器材噪声的作用。缺点：给水安全性较差，给水压力变动较大，调节容积较小，能耗大。

气压给水设备的分类和组成1.

分类按照气压给水设备输水压力稳定性不同可分为变压式和定压式。按照气压给水设备罐内气、水接触方式不同可分为补气式和隔膜式。2.

气压给水设备作用

气压给水设备兼有升压、调节、贮水、供水、蓄能和控制水泵起、停的功能。

2.2增压、贮水设备及水表

2.2.4气压给水设备

2.2增压、贮水设备及水表

2.2.4气压给水设备气压水罐实物图3.

气压给水设备组成气压给水设备一般由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统、自动控制箱（柜）等组成，补气式气压给水设备还有气体调节控制系统。

2.2增压、贮水设备及水表

2.2.4气压给水设备供水过程：在启始压力p2的作用下水被压送至给水管网，随着水量的减少，罐中压力也降低，当压力降至最小工作压力p1时，压力信号装置动作，水泵启动。水泵供水过程：水泵启动后同时向管网和水罐供水，随着罐中水位的上升，压力也上升，当压力升至最大压力p2时，压力信号器动作，水泵停泵，水罐向管网供水。

第3章增压、贮水设备

3.2增压、贮水设备及水表

3.2.4气压给水设备气压给水设备工作过程1.

气压水罐工作过程（单罐变压式）

第3章增压、贮水设备

3.2增压、贮水设备及水表

3.2.4气压给水设备2.

压水罐补气的工作过程泄空补气法：在允许停水的给水系统中，可采用开启罐顶进气阀，泄空罐内存水的方法补气。空气压缩机补气：在不允许停水的情况下可采用空气压缩机补气，但现在采用的较少。设补气罐的补气方法（详见下页）设补气罐的补气方法补气罐充气过程：当气压水罐中的压力达到p2时，在电接点压力表的作用下，水泵停止工作，补气罐内水位下降，出现负压，进气止回阀自动开启进气。气压水罐补气过程：当气压水罐内水位下降，压力达到p1时，在电接点压力表的作用下，水泵开启，补气罐中水位升高，出现正压，进气止回阀自动关闭，补气罐内的空气随进水补入气压水罐。补气过量排气过称：当补入的空气过量时，可通过自动排气阀排气。自动排气阀设在最低水位以下1～2cm处，当气压水罐内空气过量，至最低水位时，罐内压力仍大于p1，电接点压力表不动作，水位继续下降，自动排气阀即打开排出过量的空气，直至压力降至p1，水泵启动水位恢复正常，排气阀自动关闭。

2.2增压、贮水设备及水表

2.2.4气压给水设备3.气压给水设备的计算与选择（1）气压罐容积计算气压罐容积计算简图见下图。各部分