《生活给水系统设计案例综述》5400字

目录 1 1 1 2=0.48MPa>0.32MPa 3 3 3 3 4 5 5 7（1）允许范围内尽可能通过外部水压达成直接供水。如果一栋建筑的用水要求不能仅通过外部管网的水压和流量实现的时候，那么这栋建筑的上层用户应该通过增加加压和留两条街设备来满足其用水要求，而下层用户就应该尽可能的直接通过外部管网水压满足用水需求。（2）除相关工业建筑、较高的山和楼层数多的建筑需要高标准的防火要求外，针对一般民用及没有特别消防要求的对象而言，消防与生活给水系统是共用的，不但能够降低成本，而且能提升便利程度。然而这有一个前提，那就是生活给水管道需要确保清洁。（3）满足用水量且保证供水的安全可靠、不会出现大规模的供水不稳定情况的前提下，要使得造价低，给水方式稳定。（1）依靠管网自身压力的给水方式①直接的供水方式：如果一个建筑的所有用户关于给水水量和水压的需求都能通过室外管网满足的情况下，即其压力能向建筑的最高处（最不利配水点）供水，则由其直接向整个楼层供水，市政管网无需依靠水泵等加压设备，就是说可以直接借助室外管网供水，这种方式不需要太多的成本，性价比很高，同时也能匹配居民需要，但其也有缺点，那就是稳定性不足，一旦官网受到干扰，那么就会对供水带来影响。假设有停电等情况，那么供水就会耽误。②设水箱的给水方式：通常而言，如果建筑高度较高，那么往往会借助分区供水模式规划水箱，以此来让高层的水得到供应。除此之外，假设室外供水不稳定，那么就需要水箱来弥补这一不足。水箱当中平时要有存量水，但由于其易受污染，因此需对其作出保护。（2）依靠水泵升压给水方式①设水泵的给水方式：通常而言，市政管网给水压力大，但可匹配全楼层用水量时使用。楼层太高，市政给水压力不足时高层无法用水需要设置水泵来实现高区的供水。②设水泵、水箱的给水方式：设水泵往高层区域供水，水箱使供水更加稳定。一般来说，当室外给水管网供水压力过小，用户用水量较大时，即给水管网可能不能满足整个楼层的的用水量时设置水箱。水箱的主要功能是使高层地区的供水更加稳定，受室外管网的影响较小。通过水泵将水抽至高层水箱，满足居民用水需求。此外，地下可设置储水箱，这样的话水泵通过抽取储水箱中的水并提供给上方水箱，增强供水流程的可靠性，使其更安全和稳定。③分区给水方式：当室外管网的供水压力不能满足整层的用水要求时，可采用分区供水。根据低、高地区的供水要求，选择不同的供水方式。水泵或水泵及水箱设置为分区后供水方式选择，通过计算可确定低区和高区的范围，使低区完全在室外管网的供水压力范围内，并可利用室外管网的压力供水。对于高处区域，可选择其他供水方式，如水泵、水泵水箱、储水箱等。④分质给水方式：由于生活水源中含有各种物质，不同的用户或不同的场合对水质有不同的要求，不同地方对水质的要求也有很大差异。不适合在同一管道中供水。因此，需要根据不同的场合、不同的用户和不同的卫生器具选择不同的水源进行供水。因此，本研究的建筑需要重新确定能够满足各个用户供水需求的给水方式并设置不同的独立生活供水系统。目前我们可以知道的是这栋建筑有11层，其给水系统所需压力可以根据经验估算法计算H=120+40×(n-2)=120+40×9=480kPa=0.48MPa>0.32MPa此处0.32MPa为南充市市政管网的供水压力，根此上式计算，本设计应采用分区给水方式，低区1~6层，满足市政供水压力要求，选择室外管网供水模式，高区为提升稳定性，选择水泵水箱模式，同时规划可由水泵抽水地下车库贮水池，以此进一步提升高区供水稳定能力。（1）引入管：这是自室外给水管网入室内的管道，通过这部分可把室外管网和室内用水器具相连，在整个系统中非常重要。（2）水表节点：由阀门、蝶阀、止回阀、水表构成的泄水装置及其前后设置的阀门和设置在引水管上的水表的总称，（3）给水管网：把水资源送至各用户处管网的总称。（4）给水附件：负责控制整个给水系统中的水流方向及调节水压与水量时用到很多小设备与器具。（5）配水设施：指整个系统终端用户用水器具等。（6）增压和给水设备：给水、供水压力不足时加用水泵等增压设备，（7）水表：记录用水量。（1）钢管：空心，长度要比直径大得多，不需要太多费用，通常在公路桥梁里都可以看到，性价比很高。圆形、方形等都十分常见，就材质而言，有碳素、低合金、合金、不锈钢、复合管材等多种类型，又以不锈钢使用最为普遍，然而本次设计将节能指标考量在内，为让后期维护更为简便，所以选择新型管材作为材料。（2）铸铁管：即铸铁浇铸的管材，能抗衡很大的压力，成本不是很高，在抗腐蚀方面性能很强。其中又以球墨铸铁管使用最为普遍，安全性及可靠程度都有所保障，且后续维护也较为简便，为自来水管道的理想选择用料。但铸铁管材质重量过大，必须通过大型的器械才能装配，因此一般不建议采用。（3）塑料管：通常由合成树脂加工而来。[13]其材料容易获得，成本很低，在长时间使用的情况下，依然能够抗氧化，其具有诸如使用寿命长、改善生活环境、安装方便、卫生安全和节约各种能源的优点，此外塑料管的性质使其耐腐性和耐压性高化能力强且水流阻力小，因此很普遍地用在排水设计方面，特别是雨水系统中，使用地更多，PVC管更是有着极高的出现频率。[14]在装配方面十分简易。近年来，在社会对环保领域愈发关注的背景下，越来越多的系统开始选用塑料管，其没有太大的重量，抗腐蚀水平高，并且十分节能，因此用得非常普遍，受到了一般民众的极大欢迎。参考表1.1，选择塑料管，密度不高，稳定能力强，输送起来便捷，价格不高。表1.1常见常用管材性能对比表管材类型优点缺点钢管硬度大、抗压能力强，重量轻易内折、结疤铸铁管使用时间长、性价比高材质较脆、较重塑料管性价比高、来源广泛、材质轻、安装方便抗压强度小、易断（1）管道布置①先是要保证供水安全与建筑设计合理，另外也要确保建筑的经济性。另外，管道要最大程度和和墙、梁、柱平行，不影响生活，管网之间尽量采用直线布置，这样可以节省材料，降低成本。假设建筑要不间断供水，那么可根据具体情况接入和室内相连的进户管。②保障管道不受损。上方要留空间，防止上方的物体塌陷或重物压力过大导致管道受到破坏，室内的立管也需要进行相应的保护，设在离重物远的位置，特别是埋地管道，要防止上方有重物，这些可有效保护管材的完整性。除此之外，假设管道需穿越设备，则要按照现实状况作出分析。③需要以不损毁建筑内另外物品为前提。不对家具及电器等使用带来妨碍，也不经过窗户等。④另外，需要留有特定空间供后期的维护。⑤给水系统参照枝状网分布，下行上给给水方式。（2）管道敷设①规划给水管道有明装、暗装之分，与室外及室内各自对应。前者指规划于墙、柱外，也就是视野范围内可以看到，铺设起来较为简单，不需要太高的价格，之后的维护也十分简便，然而其会影响外观，所以很多人会拒绝。而后者就是指在视野范围内无法看到，该种方式需要耗费的成本更多，难度也更高，之后的维护也较为繁琐，然而在外观方面有优势，所以很多人会选择。本次设计对象是Ⅱ类住宅楼，给排水管道都是塑料管，所以选择后者。②水平给水管应留有备用空间。当水平管道穿过这些预留空间时，还应在管道上方预留一个巨大的空间，以使管道的使用更加安全。室外管网必须覆盖防冻外壳，或采取其他保护措施，以避免冰冻造成的损坏和影响使用，并最大限度地保护管网的完整性。每个部分都应该仔细考虑。此外，供水管道需要保持清洁卫生。安装时，应尽可能远离卫生间和其他地方。在公共建筑中，供水管道应远离大便池和小便器，并确保管道距离大便池和小便器超过1m，至少超过0.5m。埋地干管还需与厕所等场所保持一定距离，以避免清洁水源。③室外给水管网立管要防止长时间被太阳照射，就算是塑料管，假设长期被太阳照射，其生命周期也会缩短。此外，在地下室等低温区域铺设时，应采取相应的防冻措施。建筑11层，共3个单元，每单元每层2个住户，设每户4人，则共264人。因为其为低层民用住宅，参照表1.1，选择符合环保要求、装配方便的塑料管，同时由于设计对象是普通二类住宅，据表1.2有最高日用水定额qd=270L/（人·d），系数Kh=2.6，据表1.3有洗涤盆、洗脸盆、大便器、淋浴器给水量分别为0.75、0.75、0.5、0.75。表1.2最高日生活用水定额及小时变化系数住宅类别卫生器具设置标准用水定额qd/L/（人·d）小时变化系数Kh使用时间/h普通住宅Ⅰ有大便器、洗涤盆85～1501.0～2.524Ⅱ有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、热水器和沐浴设备130～3002.8～2.324Ⅲ有大便器、洗脸盆、洗涤盆、洗衣机、集中热水供应(或家用热水集组)和沐浴设备180～3202.5～2.024表1.3卫生器具给水额定流量、当量、连接管径和最低工作压力给水配件额定流量（L/s）当量连接管公称直径(mm)最低工作压力(MPa)洗涤盆混合水嘴0.15～0.2（0.14）0.75～1（0.7）150.050洗脸盆混合水嘴0.15（0.10）0.75（0.5）150.050浴盆混合水嘴（含带淋浴转换器）0.24（0.20）1.20（1.00）150.050～0.070大便器冲洗水箱0.100.5150.020家用洗衣机水嘴0.201.0150.050洗手盆感应水嘴0.100.50150.050表1.4生活给水管道的水流速度公称直径（mm）15~2025~4050~70≥80水流速度（m/s）≤1.0≤1.2≤1.5≤1.8由于室外给水管网压力为0.32MPa，经计算全部楼层的供水要求，故1到6层选择直接给水模式，7到11层选择设水泵水箱供水模式。给水系统生活用水量计算根据最高日用水量公式式（1.1）=264×270=71280L/d=71.28m3/d平均时用水量公式式（1.2）=71280/24=2970L/h=2.97m3/h最大小时用水量公式式（1.3）=2970×2.6=7722L/h=7.722m3/h设计秒流量计算给水管道的设计秒流量公式：式（1.4）式中；；；。给水当量同时出流概率计算公式式（1.5）式中式中管段最高用水时间概率算法公式为：式（1.6）式中：最高日用水定额，L/（人·d）；：用水人数，人；：小时变化系数；：用水时间；表1.5与的对应关系1.00.3234.02.8161.50.6974.51.2632.01.0975.01.7152.51.5126.04.6291.01.9397.05.5551.52.3748.06.489图1.11~6层给水管网水力计算图关于1~6层的低层区管网水力计算结果可参照表1.6：表1.61~6层各个管段的设计计算编号当量总数Ng同时出流概率U（%）设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kPa)管段沿程水头损失累计(kPa)0-10.751000.15150.750.5640.90.5080.5081-21.25920.23200.610.2710.90.2440.7522-32750.30200.790.42241.6882.4403-42.75640.35250.530.11650.5801.0204-55.5470.51250.760.29030.8701.8905-611340.76320.750.21030.6304.5206-716.5290.95320.930.31130.9335.4537-822261.13400.680.13530.4055.8588-927.5231.29400.770.17030.5106.3689-1033221.43400.860.20181.6087.97610-1199142.85501.080.32751.6359.611管路局部水头损失按沿程0.3倍测算，故管路总水头损耗：H2=1.3∑hi=1.3×9.611=12.494kPa（3）水表水头损失参照研究建筑的实际需求把两个水表分别安装在3-4和10-11管段上，计算得到，q3-4=0.35L/s=1.26m3/h，q10-11=2.85L/s=10.26m3/h。因此，必须选用常用大于1.26m3/h流量的水表，查表得到过载流量为3m3/h的15mm的分户水表的常用流量也满足要求，按照公式，计算得到分户水表的水头损失为：hd=1.26²/（32/100）=17.64kPa选择常用流量为15m3h/的50mm口径总水表即可符合要求，过载流量为30m3/h，按照上述公式，计算得到总水表的水头损失为：Hd=10.26²/（30²/100）=11.696kPa故水表的总水头损失为：H3=hd+Hd=17.64+11.696=29.336kPa（4）压力校核目前可以知道的是该建筑每层高1.0m，室外管网到最不利配水点沐浴器的高差：H1=1.0×6=18m=180kPa故有：H=H1+H2+H3+H4=180+12.494+29.336+50=271.83kPa<320kPa=0.32MPa因此，0.32MPa的室外管网压力满足要求。下面对高层区7~11层进行水力计算：（5）水箱容积测算为避免停电使得供水受阻，水箱容积要和全楼层用水量相匹配，另外，该建筑有地下室，其中有车库与贮水池，水箱供水由水泵自贮水池中抽水至高区水箱，然后再想用户供水，因此不与室外管网相连，所以本建筑的最大小时用水量应该作为水泵的出水量，即取qb=7.722m3/h，取C=2.0，则：V=Cqb/4kb=2×7.722/（4×8）=0.48m3设水箱尺寸长为2m，宽2m，高1m，故容积为：2×2×0.7=2.8m3。在水箱中的水位占总水箱容积的70%的条件下，满足用水。图1.27~11层给水管网水力计算图高层管路的具体计算数值见表1.7：表1.77~11层各个管段的设计计算编号当量总数Ng同时出流概率U（%）设计秒流量qg（L/s）管径DN（mm）流速v（m/s）每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=iL(kPa)管段沿程水头损失累计(kPa)0-10.751000.15150.750.5640.90.5080.5081-21.25920.23200.610.2710.90.2440.7522-32750.30200.790.42241.6882.4403-42.75640.35250.530.11650.5801.0204-55.5470.51250.760.29030.8701.8905-611340.76320.750.21030.6304.5206-716.5290.95320.930.31130.9335.4537-822261.13400.680