建筑給排水第二章

1、2-1 給水系統(tǒng)所需水壓,一、兩個(gè)基本概念 1.額定流量與流出水頭 額定流量：配水裝置單位時(shí)間內(nèi)的出水量 流出水頭：各種配水龍頭或用水設(shè)備為獲得額定流量，克服阻力損失（管道、配件），所需的最小壓力。 2.最不利配水點(diǎn)（管網(wǎng)最不利點(diǎn)）：管網(wǎng)壓力控制點(diǎn),二、室內(nèi)給水系統(tǒng)所需壓力 室內(nèi)給水系統(tǒng)所需的水壓，應(yīng)能將所需的水量輸送至建筑物內(nèi)最不利配水點(diǎn)，并保證有足夠的流出水頭。在初步設(shè)計(jì)階段，為選擇給水

2、方式，判斷是否需要設(shè)置給水升壓及貯水設(shè)備，需要對(duì)建筑給水系統(tǒng)所需水壓進(jìn)行估算：,,H———建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)所需的壓力;H1———引入管起點(diǎn)至最不利配水點(diǎn)的幾何高度;H2———計(jì)算管路水頭損失之和;H3———水流通過(guò)水表（節(jié)點(diǎn)）的水頭損失;H4———最不利配水點(diǎn)流出水頭.,2-2給水系統(tǒng)所需水量,一、用水定額 用水對(duì)象單位時(shí)間內(nèi)所需用水量的規(guī)定數(shù)值，是確定建筑物設(shè)計(jì)用水量的主要參數(shù)之一。 其數(shù)值是在對(duì)

3、各類(lèi)用水對(duì)象的實(shí)際耗水量進(jìn)行多年實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)分析，并且考慮國(guó)家目前的經(jīng)濟(jì)狀況以及發(fā)展趨勢(shì)等綜合因素而制定的，以作為工程設(shè)計(jì)時(shí)必須遵守的規(guī)范。,二、最高日用水量,Qd——最高日生活用水量，L/d； m——用水單位數(shù)（人或床位數(shù)等，工業(yè)企業(yè)建筑為每班人數(shù)）； qd——最高日生活用水定額（L/人?d 、L/床?d 或 L/人?班） ；,,,,三、最大小時(shí)用水量,Qh-------最大小時(shí)用水量(L/h)T---------

4、 建筑物內(nèi)每日或每班的用水時(shí)間(h), 根據(jù)建筑物性質(zhì)決定,,,,2-3給水設(shè)計(jì)秒流量,設(shè)計(jì)秒流量:應(yīng)為建筑內(nèi)部衛(wèi)生器具按最不利情況組合出流時(shí)的最大瞬時(shí)流量.一、給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)秒流量的確定方法 1.經(jīng)驗(yàn)法 2.平方根法（前蘇聯(lián)專(zhuān)家?guī)鞝栃恋淖畲竺肓髁糠ǎ?3.概率法（美國(guó)專(zhuān)家亨脫根據(jù)建筑性質(zhì)和衛(wèi)生器具設(shè)置定額在大量實(shí)測(cè)基礎(chǔ)上獲得各類(lèi)衛(wèi)生器具使用頻率，以此作為流量設(shè)計(jì)依據(jù)）,二、我國(guó)的計(jì)算方法,1.工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴

5、室、洗衣房、公共食堂、影劇院、體育館等建筑設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算公式,,,qg——計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量(L/s)；n0——同類(lèi)型衛(wèi)生器具數(shù)；q0——同一類(lèi)型衛(wèi)生器具給水額定流量;見(jiàn)表 2.1.1（L/s )；b——衛(wèi)生器具同時(shí)給水百分?jǐn)?shù),見(jiàn)表 2.3，2.4，2.5,2.住宅建筑生活給水管道的設(shè)計(jì)秒流量,,qg——計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量(L/s)；U——計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率(﹪)；Ng——計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水

6、當(dāng)量總數(shù)；,計(jì)算步驟:,1）根據(jù)住宅配置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量、使用人數(shù)、用水定額、使用時(shí)間及小時(shí)變化系數(shù),計(jì)算出最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流率:,,,,U0——生活給水管道最大用水時(shí)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率(﹪)；Q0 ——最高日用水定額；見(jiàn)表2.2.1m ——每戶(hù)用水人數(shù);Kh ——小時(shí)變化系數(shù);見(jiàn)表2.2.1Ng ——每戶(hù)設(shè)置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量數(shù);T ——用水時(shí)間(h);0.2 ——一個(gè)衛(wèi)生器具給水當(dāng)量額定流量(

7、L/s),2) 根據(jù)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)計(jì)算得出該管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率:,,,,,,,,αc——對(duì)應(yīng)不同的系數(shù)；見(jiàn)表2.3.1,3) 根據(jù)計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時(shí)出流概率,即可應(yīng)用公式,得出計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量.,3.集體宿舍、旅館、賓館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場(chǎng)、客運(yùn)站、會(huì)展中心、教學(xué)樓、公共廁所等建筑生活給水設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算公式:,,,qg——計(jì)算管段設(shè)計(jì)秒流量(L/s)；Ng ——

8、計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù);α——根據(jù)建筑物性質(zhì)定的系數(shù)；見(jiàn)表2.3.3,2-4給水管網(wǎng)水力計(jì)算,建筑內(nèi)部給水管網(wǎng)水力計(jì)算的內(nèi)容: 管徑d;水頭損失h, 水壓H; 復(fù)核;加壓揚(yáng)程、安裝位置和安裝高度等. 管道的計(jì)算是在完成管道布置,繪出管道系統(tǒng)軸側(cè)圖以后,根據(jù)用水設(shè)備的布置,軸側(cè)圖中的管道位置,管道軸線標(biāo)高進(jìn)行計(jì)算.,給水管網(wǎng)的水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失以及水表的水頭損失

9、. 1.沿程水頭損失計(jì)算 根據(jù)水力學(xué)基本原理,管段的沿程水頭損失可按水力坡降進(jìn)行計(jì)算,公式如下:,,,,hy——計(jì)算管段沿程水頭損失；i——計(jì)算管段長(zhǎng)度,m;L——水力坡降,即管道單位長(zhǎng)度水頭損失。,給水管道單位長(zhǎng)度水頭損失,應(yīng)按下式計(jì)算:,,,i——水力坡降,即管道單位長(zhǎng)度水頭損失；qg ——計(jì)算管段設(shè)計(jì)流量,(m3/s);d——計(jì)算管段的管徑m.Ch ——海澄-威廉系數(shù).,實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,計(jì)算量比較大

10、,一般可以直接使用根據(jù)上述公式編制而成的管道水力計(jì)算表,即根據(jù)管段的設(shè)計(jì)秒流量qg,控制流速V在正常的范圍內(nèi)(P34),在表中查出管徑d和單位長(zhǎng)度的水頭損失i. 如:“給水鋼管水力計(jì)算表”見(jiàn)附錄2.1 “給水鑄鐵管水力計(jì)算表”見(jiàn)附錄2.2 “給水塑料管水力計(jì)算表”見(jiàn)附錄2.3,2.局部水頭損失,,v——沿流動(dòng)方向局部零件下游的流速,(m/s);g——重力加速度,(m/

11、s2);ξ——管段局部阻力系數(shù);hj——管段局部水頭損失之和,(KPa 或mmH20).,,3.水表水頭損失,（1）水表的選擇水表的類(lèi)型應(yīng)根據(jù)安裝水表的管段上，通過(guò)水流的水質(zhì)、水量、水壓、水的溫度以及水量的變化等情況選定。 （2）水表的水頭損失hd=qg2/Kbqg——計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，(m3/h);hd——水表的水頭損失(kPa);Kb——水表的特性系數(shù)，一般由生產(chǎn)長(zhǎng)提供，也可按式計(jì)算。,qmaxs——旋

12、翼式水表的最大流量，(m3/h);Qmaxl ——螺翼式水表的最大流量，(m3/h)。,,（3）水頭損失的復(fù)核,對(duì)于生活消防共用系統(tǒng)，加上消防流量時(shí)，也不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的水表水頭損失值。即滿足下表中的規(guī)定： 表型 正常用水時(shí) 消防時(shí) 旋翼式 <24.5 <49.0 螺翼式 <

13、;12.8 <29.4,4.水力計(jì)算步驟,1.確定給水方案。 2.繪平面圖、軸側(cè)圖 。3.選擇最不利管段，節(jié)點(diǎn)編號(hào)，從最不利點(diǎn)開(kāi)始，對(duì)流量有變化的節(jié)點(diǎn)編號(hào)。 4.選定設(shè)計(jì)秒流量公式，計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)秒流量。 5.查水力計(jì)算表6.水頭損失計(jì)算7.求給水系統(tǒng)所需壓力,2-5增壓和貯水設(shè)備,一、水泵 1.進(jìn)水方式 1）直接抽升 2）間接抽升2.工作方式 1）自灌式：泵軸低于貯水池最

14、低水位 2）自吸式：泵軸高于貯水池最高水位,3.水泵流量和揚(yáng)程,1）流量 無(wú)水箱——按系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒流量確定。 有水箱——按最大時(shí)流量確定。2）揚(yáng)程 A. 直吸式工作方式 Hb ≥ H1 + H2 + H3 + H4－ H0 Hb :水泵的揚(yáng)程（kPa）; H1: 引入管起點(diǎn)至最不利點(diǎn)所需的靜水壓; H2: 水泵吸水管和出水管至最不利配水點(diǎn)計(jì) 算管路的總水頭損失（kPa）;,H3: 水流通

15、過(guò)水表時(shí)的水頭損失（kPa） H4：最不利配水點(diǎn)的流出水頭（kPa） ； H0 ：室外給水管網(wǎng)所能提供的最小壓力（kPa） 。,B. 斷流式工作方式 Hb ≥ H1 + H2 + H4 Hb :水泵的揚(yáng)程（kPa）; H1: 貯水池最低水位至配水最不利點(diǎn)位置高度所需的靜水壓（kPa）;,4．一般要求 1）水泵應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行； 2）采用間接抽水時(shí)，水泵宜設(shè)計(jì)成自灌式 3）自灌式水泵，單獨(dú)的吸水管,吸水管內(nèi)的流速

16、宜采用1.0～1.2m/s,裝設(shè)閥門(mén),及管道過(guò)濾器。 4）每臺(tái)水泵的出水管上，設(shè)壓力表、止回閥和閘閥； 5）水泵直接從市政給水管網(wǎng)吸水時(shí)，吸水口處市政管網(wǎng)的壓力不得低于0.1MPa。 6）生活水泵的備用泵不應(yīng)小于最大一臺(tái)運(yùn)行水泵的供水能力。,5.水泵的布置 1）建筑物內(nèi)設(shè)置的水泵機(jī)組，不應(yīng)與需要安靜的房間相毗鄰。 2）水泵房應(yīng)有充足的光線和良好的通風(fēng),不得結(jié)凍,有排水設(shè)施。 3）水泵機(jī)組布置要求：見(jiàn)圖（2.5.1）

17、 4）水泵基礎(chǔ)高出地面的高度應(yīng)便于水泵安裝,不小于0.1m,管道管外底距地面或管溝底面的距離不小于0.2m(DN200mm) 5）水泵應(yīng)隔振 (見(jiàn)圖2.5.2),6.減少水泵噪音的措施：（1）用低噪音水泵。 （2）水泵機(jī)組的基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置減振裝置。 （3）水泵的進(jìn)出水管上應(yīng)設(shè)置減振裝置。（4）管道支架宜采用彈性吊架、彈性托架(防止傳聲)。 （5）泵房的墻壁和天花板應(yīng)采取隔音吸音處理。,二.氣壓給水裝置 1. 氣壓給水設(shè)備組成

18、 氣壓水罐; 水泵機(jī)組; 管路系統(tǒng); 電控系統(tǒng); 自動(dòng)控制箱(柜) 氣體調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(補(bǔ)氣式),2. 氣壓給水設(shè)備作用 氣壓給水設(shè)備兼有升壓、調(diào)節(jié)、貯水、供水、蓄能和控制水泵起、停的功能.3.分類(lèi) 按照氣壓給水設(shè)備輸水壓力穩(wěn)定性不同可分為變壓式和定壓式. 按照氣壓給水設(shè)備罐內(nèi)氣、水接觸方式不同可分為補(bǔ)氣式和隔膜式.,4.氣壓給水設(shè)備工

19、作過(guò)程,1)氣壓水罐工作過(guò)程(單罐變壓式) .(見(jiàn)flash)氣壓罐供水過(guò)程: 水泵供水過(guò)程:,2)氣壓水罐補(bǔ)氣的工作過(guò)程 泄空補(bǔ)氣法:在允許停水的給水系統(tǒng)中,可采用開(kāi)啟罐頂進(jìn)氣閥,泄空罐內(nèi)存水的方法補(bǔ)氣(見(jiàn)flash) . 空氣壓縮機(jī)補(bǔ)氣:在不允許停水的情況下可采用空氣壓縮機(jī)補(bǔ)氣,較少采用. 設(shè)補(bǔ)氣罐的補(bǔ)氣方法: 補(bǔ)氣罐充氣過(guò)程: 氣壓水罐充氣過(guò)程 補(bǔ)氣過(guò)量排氣過(guò)程,5.計(jì)算,1)氣壓水罐容積,,,,2）水泵

20、的流量和揚(yáng)程,,三.貯水池,1.有效容積,,,,V ——貯水池有效容積，m3；Qb ——水泵出水量，m3/h；Qj——水池進(jìn)水量，m3/h；Tb ——水泵最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，h；Tt ——水泵運(yùn)行的間隔時(shí)間，h。,2.貯水池設(shè)計(jì)說(shuō)明,1）調(diào)節(jié)水量時(shí)，可不計(jì)Vf和Vsg2）資料不足時(shí),調(diào)節(jié)水量（Qb-Qj）Tb可以不小于建筑物日用水量的20﹪~25﹪計(jì)算。居住小區(qū)15 ﹪~20﹪計(jì)算。3）容積大于500m3的貯水池，應(yīng)分兩格，以

21、便清洗、檢修時(shí)不停水。4）貯水池內(nèi)宜設(shè)水泵吸水坑,大小和深度應(yīng)滿足吸水管的安裝要求.5）生產(chǎn)（生活）、消防共用水池時(shí)，應(yīng)有消防水平時(shí)不被動(dòng)用的措施,消防水平時(shí)不被動(dòng)用的措施,措施一：在生產(chǎn)、生活水泵吸水管上開(kāi)小孔形成虹吸出流。（見(jiàn)FLASH）措施二：在貯水池中設(shè)溢流墻，生活、生產(chǎn)用水經(jīng)消防用水貯存部分出流。見(jiàn)FLASH）措施三：在水箱出水管上設(shè)小孔形成虹吸出流,五.水箱,(一)水箱配管（見(jiàn)flash) 1.進(jìn)

22、水管: 設(shè)浮球閥2個(gè),便于浮球閥檢修,進(jìn)水管距箱頂150～200mm. 2.出水管:側(cè)壁接出,管底距箱底應(yīng)大于50mm,與進(jìn)水管共用時(shí),設(shè)止回閥. 3 .溢流管:高于最高液位上50mm，管徑比進(jìn)水管大1～2#, 不得設(shè)閥門(mén)。,4.泄水管 :箱底接出,檢修或清洗時(shí)放水,管徑不得小于50mm,設(shè)閥門(mén)。 5.信號(hào)管: 溢流管口以下10mm , DN20 ,直通值班室 6.通氣管 : 管徑一般100-150mm,管口朝下設(shè)

23、網(wǎng)罩。,,,,,,(二)水箱容積1.由室外給水管網(wǎng)直接供水,V——水箱有效容積,m3;Ql ——由水箱供水的最大連續(xù)平均小時(shí)用水量,m3/hTl ——由水箱供水的最大連續(xù)時(shí)間,h.,經(jīng)驗(yàn)公式：大型建筑 VS =（10～20）% Qd 中小型建筑VS =（50～100）% Qd Qd —— 建筑的最高日用水量， m3/d。,2.由人工啟動(dòng)水泵供水,,V——水箱有效容積,m3;Qd——最高日用水量,m3/d;Tb ——水泵啟

24、動(dòng)一次的最短運(yùn)行時(shí)間,h;nb ——水泵每天啟動(dòng)次數(shù),次/d;Qp——水泵運(yùn)行時(shí)間Tb內(nèi)的建筑平均時(shí)用水量,m3/h;,經(jīng)驗(yàn)公式： VS =（12～20）% Qd,3.水泵自動(dòng)啟動(dòng)供水,V——水箱有效容積,m3;qb——水泵出水量,m3/h;Kb ——水泵1h啟動(dòng)次數(shù),一般選用4~8次/h;C——安全系數(shù),可在1.5~2.0內(nèi)選用.,,,經(jīng)驗(yàn)公式： VS =（5～8）% Qd,(三).水箱設(shè)置高度,hs≥H2 + H4