建筑给水排水工程ppt下载

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第１章　绪论 课程性质和任务 课程体系 课程的主要内容 教材和主要参考书 1.1 课程性质和任务 课程性质 　　　建筑给水排水工程是为建筑提供方便，舒适，卫生，安全的生活与生产环境的应用科学。属于专业课。 课程任务 给水工程的任务：经济合理，安全可靠地供给建筑内的人们生活用水，生产用水，消防用水，并满足各用水对象对水量，水质，水压的要求。 排水工程的任务：把建筑内人们生活与生产中产生的污水，废水以及屋顶的大气降水经济可靠，有组织，分系统地收集，及时排除和处理，保证环境卫生和防止水体被污染。 2.2 给排水课程体系 市政给水工程 小区给水工程 室内给水工程 室内排水工程 小区排水工程 市政排水工程 给水排水系统图 １.3 课程主要内容 　 建筑给水排水工程课程的主要内容包括建筑内部的给水、消防给水、排水、雨水、热水供应以及水景、游泳池给水排水、小区给水排水、中水工程、特殊地区建筑给排水、直接饮用水技术以及雨水回用有关内容的基本理论、设计原理及方法，同时还涉及安装、管理方面的基本知识和技术。 １.4 教材与参考书 教材 岳秀萍主编．建筑给水排水工程（第3版）. 中国建筑工业出版社． 主要参考书 马金主编．建筑给水排水工程．清华大学出版 张自杰主编. 排水工程（第４版）．中国建筑工业出版社 严煦世，范瑾初主编. 给水工程（第４版）．中国建筑工业出版社 姚雨霖主编.城市给水排水（第２版）．中国建筑工业出版社 第2章 建筑内部给水系统 给水系统的分类 给水系统的设置 给水系统的组成 给水方式 给水管道的布置和敷设 水质防护 2.1 建筑内给水系统的分类 2.1.1 生活给水系统 概念 　 供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。国内通常将饮用水与杂用水系统合为一，统称生活给水系统。 生活饮用水系统 杂用水系统 特点 用水量不均匀 水质应满足《生活饮用水卫生标准》 2.1.2 生产给水系统 作用　供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。 生产给水系统分类 循环给水系统 复用水给水系统 软化水给水系统 纯水给水系统 特点 用水量均匀 水质要求差异大 用水规律性强 2.1.3 消防给水系统 用途　 供给各类消防设备 特点 用水量大 对水质无特殊要求 压力要求高 分类 消火拴给水系统 自动喷水灭火系统 2.2 给水系统的设置 独立的给水系统 共用给水系统 生活——消防给水系统 生产——消防给水系统 生活——生产给水系统 生活——生产——消防给水系统 2.３ 建筑内给水系统组成 引入管 水表节点 给水管道 给水附件 升压和贮水设备热水 建筑内给水系统组成图 2.3.1 引入管 室外给水管网与室内给水管网之间的联络管. 2.3.2 水表与水表节点 水表节点 总管水表节点 户内水表节点 水表 水表类别 水表附件 水表的安装要求 总管水表节点 水表节点是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。 户内水表节点 水表类别 螺翼式水表 大口径，阻力小，计量范围大。 旋翼式水表 小口径，阻力大，计量范围小。 干式水表 构造简单，计量精确，对水质要求高 湿式水表 精度低，计数机件不受水中杂质影响 螺翼式水表 大口径水表 (D=50-500mm) 水流阻力小，适用于测量大流量。 各种类型的旋翼式水表 水表口径的确定（3.4.18） 用水量均匀、用水密集型建筑 ——以给水设计流量选定水表的常用流量 用水量不均匀、用水分散型建筑 ——以给水设计流量选定水表的过载流量 尚需通过消防流量的水表，应以生活用水的设计流量叠加消防流量进行校核，校核流量不应大于水表的过载流量 水表附件 闸门：关闭管网，以便修理和拆换水表。 泄水阀：检修时放空管网，检测水表精度、 测进户点压力。 旁通管：设有消火拴的建筑物、因断水可能 影响生产的建筑、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，以提高安全供水的可靠性。 水表的安装要求 3．4．19 水表应装设在观察方便，不冻结，不被任何液体及杂质所淹没和不易受损处。 注：各种有累计水量功能的流量计，均可替代水表。 为使水流平稳，计量准确，水表前后应有符合产品要求的直线管段。螺翼式水表前应有8~10倍公称直径的直线段；旋翼式水表前后应有300mm直线段。 给水管材 钢管（镀锌钢管、非镀锌钢管）、不锈钢管、 铸铁管 铜管 塑料管 PVC-U 管（硬聚氯乙烯管） PP-R 管（聚丙乙烯管） PVC-C管（氯化聚氯乙烯管） PEX管（交联聚乙烯管） PAP管（铝塑复合管） 钢塑复合管 钢管及连接件 钢管及连接件 钢管的规格 不锈钢管规格 给水铸铁管 ＰＶＣ－Ｕ管 塑料管的规格 管材的选择 1）埋地管材，应具有耐腐蚀性和承受荷载的能力。 2）给水管道应用耐腐蚀和安装连接方便的管材。 3）室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。 4）当环境温度大于60℃或因热源辐射使管壁温度高于60℃的环境中，不得采用PVC-U管。 5）当采用塑料管材时，系统压力≯0.6MP ，水温不超过管材的规定。 6）给水泵房内管道宜采用法兰连接的衬塑钢管或涂塑钢管及配件。 2.3.4 给水附件 配水附件 各式出流的龙头 调节附件 截止阀、闸板阀、止回阀、安全阀、球阀、减压阀、浮球阀等各种控制和调节流量的阀门。 龙头构造图 龙头照片 截止阀 水流单向流动；管径不大于75mm； 需要调节流量、水压；需要经常启闭的管段上。 闸阀 水流需双向流动；管径大于50mm。 有明杆式和暗杆式 止回阀 阻止管道中水的反向流动。 旋启式止回阀——设置在水平、垂直管道，阀前水压小时采用，启闭迅速易引起水锤 ，不宜在压力大的管道上采用。 升降式止回阀——靠上下游压差值使阀盘启动，水流阻力大，宜用于小管经的水平管道上。 安全阀 是保证用水安全的阀门。 用在高压管道及高压容器上。 球阀 开启省力 不能用来调节流量。 减压阀 用于需要降低压力的场合。 多用于高层建筑的给水管道上。 节流孔板是一种简易的减压设施。 浮球阀 是液位控制阀，能随液位变化自动开关。 多用于水箱，水塔等储水构筑物。 2.3.5 升压和贮水设备 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，应设加压和流量调节装置，如贮水箱、水泵装置、气压给水装置。 2.4 给水方式 直接给水方式 单设水箱供水方式 水泵给水方式 水泵水箱联合供水 分区供水方式 气压给水方式 2.4.1 直接给水方式 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，H0＞H。 特点 系统简单，安装维护方便，充分利用室外管网压力；建筑内部无贮水设备，供水的安全程度受室外供水管网制约。 2.4.2 单设水箱供水方式 适用 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。 特点 节能 无需设管理人员 减轻市政管网高峰负荷(众多屋顶水箱，总容量很大，起到调节作用) 水箱水质易污染。 单设水箱的给水方式图 2.4.3 水泵给水方式 原理 通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速，从而使水泵的转速发生变化。调节水泵的转速，可以改变水泵的流量、扬程和功率，使出水量适应用水量的变化，并使水泵变流量供水时保持高效运行。 变频调速供水的优点 高效节能 设备占地面积小，不设高位水箱，减少了结构负荷，节省水箱占地面积，避免了水质的二次污染。 水泵给水方式1 特点 　 系统简单，供水 可靠，无高位水箱， 但耗能较多。为了充 分利用室外管网压力 ，节省电能，当水泵 与室外管网直接连接 时，应设旁通管。 适用场所 　　室外给水管网的 水压经常不足时采用. 水泵给水方式2 特点 　　系统简单，供水 可靠，无高位水箱， 但耗能多。 适用场所 　　水压经常不足， 用水较均匀，且不允 许直接从管网抽水时 采用。 2.4.4 水泵水箱联合供水 适用 室外管网压力低于或经常不足，且室内用水又不很均匀建筑。 特点 水泵及时向水箱充水，使水箱容积减小，又由于水箱的调节作用，使水泵工作状态稳定，可以使其在高效率下工作，同时水箱的调节，可以延时供水，供水压力稳定，可以在水箱上设置液体继电器，使水泵启闭自动化。 水泵水箱联合供水方式图 特点 　　水泵能及时向水 箱供水，可缩小水箱 的容积。供水可靠， 投资较大，安装和维 修都比较复杂。 适用场所 　　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。 2.4.5 分区供水方式 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。 适用条件 多层建筑中，室外给水管网能提供一定的水压，满足建筑下几层用水要求，且下几层用水量较大。 2.4.6 气压给水方式 适用条件 室外给水管网供水压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，不宜设高位水箱的建筑。 不宜设高位水箱的建筑 人防要求 建筑要求 临时用水 气压给水设施 2.5 给水管道的布置和敷设 给水管道布置形式 给水管道的布置要求 管道敷设方式 敷设要求 管道的防护 2.5.1 布置形式 根据管网形状 枝状：室内给水管网宜采用枝状管网，单向供水。 环状：不允许断水的建筑或生产设备。 根据供水干管的布置位置 下行上给式 上行下给式 中分式 下行上给式 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 与下行上给式布置相比，最高层配水点流出水头稍高，安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。 上行下给式 特征及使用范围： 水平配水管敷设在低层（明装、暗装或沟敷）或地下室顶棚下。居住建筑、公共建筑和工业建筑，在用外网水压直接供水时多采用这种方式。 优缺点： 简单，明装便于安装维修，与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低，埋地管道检修不便。 中分式 特征及使用范围： 　　水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内，向上 下两个方向供水。屋顶用作茶座、舞厅或设有中间技 术层的高层建筑多采用。 优缺点： 管道安装在技术层内便于安装维修，有利于管道 排气不影响屋顶多功能使用。需要设置技术层或增加 某中间层的层高。 2.5.2 给水管道的布置要求1 充分利用外网压力；在保证供水安全的前提下，以最短的距离输水；力求水利条件最佳。（经济原则） 不影响建筑的使用和美观；管道宜沿墙、梁、柱布置，但不能有碍生活、工作、通行，一般可设在管井、吊顶内或墙角。（实用原则） 确保管道不受到损坏。（安全原则） 便于安装维修。（便于管理原则） 给水管道的布置要求2 引入管布置 用水点分布不均匀时，宜从建筑物用水量最大处和不允许断水处引入；用水点分布均匀时，从建筑中间引入。 条数：一般1条，当不允许断水或消火拴个数大于10个时，2条；且从建筑不同侧引入，同侧引入时，间距大于10m。 水表节点布置 北方布置在承重墙内；南方布置于水表井中。 引入管平面布置图 管道穿越沉降缝措施 2.5.3 管道敷设方式 明装 特点：造价低，便于安装维修；不美观，凝结水， 积灰，妨碍环境卫生。 适用：对卫生、美观没有特殊要求的建筑。 暗装 分类 直埋式：嵌墙敷设、埋地或在地坪面层内敷设。 非直埋式：管道井、管窿、吊顶内，地坪架空层内敷设。 特点：卫生条件好，美观，造价高，施工维护不便。 适用：建筑标准较高的建筑。 2.5.4 敷设要求 引入管穿越承重墙或基础时预留洞、预埋套管（防水套管），留洞尺寸。 室外部分：冰冻线以下0.2m，覆土0.7m以上。 室内覆土：金属管——≮0.3m； 塑料管——DN≤50mm，≮0.5m； DN>50mm，≮0.7m 给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板应预留洞。 管道在空中敷设时，必须采取固定措施。 室内给水管道与其它管道一同架设时，当应考虑安全、施工、维护等要求。在管道平行或交叉设置时，对管道的相互位置、距离、固定等应按管道综合有关要求统一处理。 管道与墙、梁、柱的间距应满足施工、维护、检修的要求。 暗装管道不得直接敷设在建筑结构层内。 规范条文 卡套式连接 给水管进入建筑物图 《建筑给水排水设计规范》中关于“压力”的条文 《建筑给水排水设计规范》中关于“压力”的条文 《建筑给水排水设计规范》中关于“压力”的条文 《建筑给水排水设计规范》中关于“压力”的条文 其他规范中关于“压力”的条文 解释三对概念 提问 提问：为什么规定卫生器具配水点处压力反而比入户管处大？ 提问： 2.5.5 管道的防护 防腐 钢管外防腐——刷油法；防腐层。 铸铁管——埋地外表一律刷沥青防腐明装刷樟丹及银粉。 内防腐——输送具有腐蚀性液体时，除用耐腐蚀管道外，也可将钢管或铸铁管内壁涂衬防腐材料。 防冻 寒冷地区屋顶水箱，冬季不采暖的室内管道，设于门厅、过道处的管道应采取保温措施。 防结露 防结露措施——防潮绝缘层。 防振 支、吊架内衬垫减震材料。 2.6 水质防护 2.6.1 生活饮用水贮水池（箱）的设计要求 3. 2. 11 建筑物内的生活饮用水水池（箱）宜设在专用房间内，其上层的房间不应有厕所、浴室、盥洗室、厨房、污水处理间等。 3. 2. 12 生活饮用水水池（箱）的构造和配管，应符合下列规定： 1 人孔、通气管、溢流管应有防止生物进入水池（箱）的措施； 2 进水管宜在水池（箱）的溢流水位以上接入； 3 进出水管布置不得产生水流短路，必要时应设导流装置； 4 不得接纳消防管道试压水、泄压水等回流水或溢流水； 5 泄水管和溢流管的排水应符合本规范第4.3.13条的规定； 6 水池(箱)材质、衬砌材料和内壁涂料，不得影响水质。 3. 2. 13 当生活饮用水水池(箱)内的贮水48h内不能得到更新时，应设置水消毒处理装置。 2.6 水质防护 2.6.2 生活饮用水管道的设计要求 2.6 水质防护 2.6.2 生活饮用水管道的设计要求 2.6 水质防护 2.6.2 生活饮用水管道的设计要求 2.6.2 生活饮用水管道的设计要求 3. 2. 5B 生活饮用水管道系统上接至下列含有对健康有危害物质等有害有毒场所或设备时，应设置倒流防止设备： 1．贮存池（罐）、装置、设备的连接管上； 2．化工剂罐区、化工车间、实验楼（医药、病理、生化）等除按本条第1款设置外，还应在其引入管上设置空气间隙。 3. 2. 5C 从小区或建筑物内生活饮用水管道上直接接出下列用水管道时，应在这些用水管道上设置真空破坏器： 1 当游泳池、水上游乐池、按摩池、水景池、循环冷却水集水池等的充水或补水管道出口与溢流水位之间的空气间隙小于出口管径2.5倍时，在其充(补)水管上； 2 不含有化学药剂的绿地等喷灌系统，当喷头为地下式或自动升降式时，在其管道起端； 3 消防（软管）卷盘；4 出口接软管的冲洗水嘴与给水管道连接处。 2.6.2 生活饮用水管道的设计要求 3. 2. 5D 空气间隙、导流防止器和真空破坏器的选择，应根据回流性质、回流污染的危害程度按本规范附录A确定。 注：在给水管道防回流设施的设置点，不应重复设置。 3. 2. 6 严禁生活饮用水管道与大便器（槽）、小便斗（槽）采用非专用冲洗阀直接连接冲洗。 3. 2. 7 生活饮用水管道应避开毒物污染区，当条件限制不能避开时，应采取防护措施。 第3章 给水水压水量和设备 给水所需压力 给水所需水量 增压贮水设备 3.1 给水所需压力 给水所需压力概念 水压计算 给水所需压力图示 水表的水头损失 配水点所需流出水头 给水系统所需压力估算 3.1.1 给水所需压力概念 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的配水龙头或用水设备处，并保证有足够的流出水头。 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)而必须的最小压力。 最不利配水点 最不利配水点指距进水口最高最远点，但也可能是最高最远的消防栓处，一般要通过计算求得。 最不利管线是指从进水引入口到最不利配水点的管线。是水力计算的重点。 3.1.2 水压计算 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 H = H1+H2+ H3 + H4 + H5 H1最不利配水点与室外引入管起点的标高 H2管路水损。 H3水表水损。 H4流出水头，普通水龙头按2m计算。 H5富裕水头，一般按2-5m计算 3.1.3 给水所需压力图示 3.1.4 水表的水头损失 3.2.1 生活用水量标准 3.2.2 公共建筑生活用水量标准 3.2.3 其他用水定额 3.2.4 用水量计算 最高日用水量 Ｑd＝mqd 平均小时用水量 Ｑp＝Ｑd/T 最大小时用水量 Ｑh ＝ＫhＱp 小时变化系数 Ｋh=Ｑh/Ｑp 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/•d 、L/床•d 、L/m2•d； T建筑物用水时间，h Ｑh最大小时用水量，m3/d 3.3 增压贮水设备 水泵 贮水池 水箱 3.3.1 水泵 水泵分类 进水方式 直接抽升 间接抽升（从水池吸水） 水泵的流量及扬程 水泵的设计要求 水泵的布置 减少水泵噪音的措施 水泵的分类 按主轴方向分为 卧式、立式、斜式 按吸入方式分为 单吸和双吸 按叶轮种类分为 离心、混流、轴流 按级数分为 单级和多级 按提水种类分为 　　清水泵和污水泵 水泵图 进水方式特点 直接抽升 可充分利用市政管网的压力，减少水泵经常运行费用；不需建水池，减少基建投资和庞大水池所占面积；减少水质受到污染变质的机会。 间接抽升（从水池吸水） 不能利用城市管网的水压，水泵的能量消耗显然要比直接抽升方式要大，需建贮水池，增加基建费用，且水池贮水其水质易受污染。 直接抽水 前提 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。 间接抽升 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。。 水泵的流量 流量 无水箱時，按系统设计秒流量定。 有水箱時，按最大小时流量确定。 当水箱容积较大，而且用水量均匀，则按平均小时流量计算。 设计秒流量>最大时流量>平均时流量 水泵的扬程 直接抽升 　Ｈ≥Ｈ１+Ｈ２+Ｈ３+Ｈ４-Ｈ０ 间接抽升 　Ｈ≥Ｈ１+Ｈ２+Ｈ４ H1——克服引入管起点至最不利配水点位置高度所需要的静水压， kPa； H2——计算管路的水头损失，kPa； H3——水表的水头损失，kPa； H4——最不利配水点所需流出水头，kPa。 水泵的设计要求 水泵应在高效区运行。 采用间接抽水时，水泵宜设计成自灌式。 自灌式水泵，单独设吸水管。吸水管内的流速宜采用1.0～1.2m/s 。 当每台水泵单独从水池吸水有困难时，可采用单独从吸水总管上自灌吸水。吸水总管内的流速应小于1.0m/s。水泵吸水管与吸水总管的连接应采用管顶平接。 每台水泵的出水管上，设压力表、止回阀和闸阀；自灌式水泵吸水管上设闸板阀；非自灌式水泵入口处应装设真空表。 水泵直接从市政给水管网吸水时，吸水口处市政管网的压力不得低于0.1MPa。 生活水泵的备用泵不应小于最大一台运行水泵的供水能力。 水泵的布置 建筑物内设置的水泵机组，不与需要安静的房间相毗邻。 水泵房应有充足的光线和良好的通风，有人≮16℃，无人值班≮5℃。 水泵机组布置要求见下桢图。 水泵基础高出地面一般为0.1～0.3m。 基础平面尺寸应较水泵机座每边宽出10 ～ 15cm。 基础深度根据机座底脚螺栓直径的20～30倍采取，但不应小于0.5m。 水泵机组布置 减少水泵噪音的措施（图) 用低噪音水泵。 水泵基础下安装隔振装置。 水泵的进出水管上应设置可曲挠接头 。 管道支架宜采用弹性吊架、弹性托架。 泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处理。 水泵隔震图 3.3.2 贮水池 设置条件 贮水池设计要求 贮水池有效容积 贮水池设置条件 只有一条引水管，建筑物不允许停水； 室外管网进水量小于建筑所需设计流量； 室外管网不允许直接抽水。 贮水池设计要求 资料不足时，生产（生活）调节水（qb- ql）Tb可以按不小于建筑日用水量的8%-12%计算。 贮水池仅起调节水量的作用时，可不计Vx、Vf。 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。 容积大于500m3的贮水池，应分两格，以便清洗、检修时不停水。 生产（生活）、消防共用水池应有消防水平时不被动用的措施。 消防水不被动用的措施 措施一 在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。 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。 贮水池有效容积 有效容积 　　　V≥(Qb-Qj)Tb+Vf+Vs 　　　QjTt ≥Tb(Qb-Qj) V水池有效容积 Vf消防贮水量 Vs生产事故贮水 Qb水泵出水量 Qj水池进水量 Tb水泵运行时间 Tt水泵运行间隔时间 3.3.3 水箱 作用与材质 水箱配管 水箱布置 水箱容积经验公式 水箱设置高度 水箱的作用与材质 作用 增压、稳压、减压、贮水 材质 不锈钢、钢筋砼、玻璃钢，砖等 水箱配管（图） 1）进水管 设闸门、浮球阀2个；进水管距箱顶200mm。 2）出水管 可与进水管共用，设单向阀。 3）溢流管 高于最高液位50mm，管径比进水管大1～2#， 箱底以下可与进水管同径。 4）泄水管 40～50mm。 5）信号管 溢流管口以下10mm，DN20 。 6）通气管 管径一般≮50mm。 水箱内部结构 水箱内部结构 Flash格式演示动画 动画1 动画2 在这里单击鼠标左键播放 水箱配管图 水箱布置 水箱的位置应便于管道布置，尽量缩短管道的长度。 水箱间应有良好通风、采光、防蚊蝇措施，气温≮ 5°C。 水箱间净高≮ 2.2m，且应满足水箱布置要求。 水箱底距地面≮ 400mm。 水箱布置间距要求 水箱容积经验公式1 外网直接供水 Ｖ＝ＱLＴL ＱL水箱供水的最大平均小时用水量 ＴL水箱供水的最大连续时间 水箱容积经验公式2 水泵－水箱联合工作 人工操作水泵 V=Qd/nb-TbQp 自动启动泵 V=Cqb/4Kb nb泵一天内启动次数 ；Qd泵运行时间内，建筑物最高日用水量 ；Tb泵运行一次所需时间 ；Qp平均时用水量。 qb水泵出水量 ； Kb水泵每小时启动次数；C安全系数，取1.5~2.0。 　　　水泵－水塔联合供水时，如果没有计算资料，贮水量也可按下表估计选定。 水箱的设置高度 设置高度 　　 Zx ≥ Hc ＋ Σh Zx——高位水箱的最低液位与最不利配水点之间的垂直压力差，kPa； Σh——水箱出水口至最不利配水点的管道总水头损失，kPa。 3.3.4 气压给水装置 气压给水装置的作用 气压给水装置的组成 气压给水装置的原理 气压给水装置的分类 气压给水装置的计算 气压给水装置的作用 气压给水设备是利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化，调节和压送水量，起到增压和水量调节的作用。 气压给水装置的组成 由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统、（补气装置）组成。 气压给水装置的原理 根据波义耳－马略特定律，即在定温条件下，一定质量的气体的绝对压力和它所占的体积成反比的原理制造的。 当用户用水量小于系统供水量时，罐子处于充水状态，直到管中水位达到最高，压力信号器动作关泵；罐中水在压缩空气作用下给系统供水，直到水位下降到最低，压力信号器动作开泵，循环充水。 气压水罐工作过程 单罐变压式 Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放 气压给水装置的分类 定压式气压给水设备 隔膜式气压给水装置 补气方式 卸空罐内存水补气 空气压缩机补气 水射器补气 设补气罐补气 泄空补气法演示 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。 Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放 气压给水装置的计算 贮罐总容积 Vz=βVql/(1-αb) Vql= αbqb/4nq ab=pmax/pmin，一般取0.65-0.85; qb水泵出水量； nq泵１小时内的启动次数，6-8次； β容积附加系数。隔膜式取1.05；补气式卧罐为1.25，立罐1.10. 气压给水装置的计算 水泵的选择 使罐中为平均时，泵的流量 Qb=1.2Qh。 空压机选择 容量可以小点，但压力要满足要求。 第４章 建筑给水系统计算 用水特点 给水定额 设计流量的计算 给水管网的水力计算 4.1 用水特点 生产用水特点 生活用水特点 消防用水特点 4.1.1 生产用水特点 计算方法 按消耗在单位产品上的水量计算 按单位时间内消耗在某种生产设备上的水量计算 特点 生产用水在整个生产班期间内比较均匀且有规律性。 4.1.2 生活用水特点 生活用水情况 生活用水用量是根据建筑物内卫生设备的完善程度、气候、使用者的经济条件等因素确定。 生活用水，尤其是住宅，一天中用水量的变化较大，而且随经济发达程度、生活习惯、气候的不同，各地差别也很大。 一般来说，经济发达地区，卫生器具越多，设备越完善，用水的不均匀性越小。 生活用水的计量 生活用水的计量 根据用水量定额及用水单位数来决定的。我国各种不同类型的建筑物的生活用水定额及小时变化系数，按照1989年颁布的《建筑给水排水设计规范》（GBJ15－88）执行。 根据规范，按设计要求就可求定建筑物内生活用水的最高日用水量及最大小时用水量。 4.1.3 消防用水的特点 消防用水量大而集中，与建筑物的使用性质、规模、 耐火等级和火灾危险程度等密切相关。 为保证灭火效果， 建筑内消防水量应按需要同时开启的消防用水灭火设备用水量之和计算。　　 ４.２ 给水定额与水量计算 给水定额的概念 生活用水定额 最高日用水量 最大小时用水量 4.2.1 给水定额的概念 用水定额是指用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。 定额大小是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上，经过分析，并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。 合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。 4.2.2 生活用水定额 生活用水定额分为住宅生活用水定额，公共建筑生活用水定额，居住区生活用水定额，工业企业建筑生活用水定额，热水用水定额等。 建筑物的最高日用水量Qd （L/d），即一年中最大日用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定额进行计算。 若工业企业为分班工作制，最高日用水量为生产班数总用水量。若每班生产人数不等，则各类建筑的生活用水定额按规范执行。 住宅用水定额 公共建筑用水定额 4.2.3 最高日用水量 计算公式　 Qd 最高日用水量（L/d）； m是用水单位数（人或床位等，工业企业建筑为班人数）； qd最高日生活用水定额（L/人·d 、L/床·d或 L/人·班等）。 4.2.4 最大小时用水量 计算公式 其中，Qh 最大小时用水量（L/h）　　　　　　 　 qd用水量最高时一个小时的用水量； 　 Ｔ建筑物内每日或每班的用水时间（h），根据建筑物的性质决定；如住宅及一般建筑多为昼夜供水，Ｔ =24；若工业企业为分班工作制，为每班用水时间；旅馆等建筑若为定时供水，为每日供水时间。 Ｋn小时变化系数，最大日中最大小时用水量与 该日平均小时用水量之比。 最大小时用水量作用 最大小时用水量是设计室外给水管网或街坊、厂区、建筑群给水管道的依据。因为室外给水管网服务的区域大，卫生设备数量及使用人数多，而且参差交错使用，使得用水比较均匀。 对于单个建筑物，最大小时用水量是选择设备的依据。 由于建筑物内给水管道配水不均匀性规律不同于小时变化系数，而采取设计秒流量来设计给水管道。 4.3 给水的设计流量计算 设计流量概念 住宅设计秒流量 供水分散型建筑秒流量 供水集中型建筑秒流量 4.3.1 设计流量的概念 概念 　　　设计流量为设计秒流量，是建筑内卫生器具按配水最不利情况组合出流时的最大瞬时流量。 计算方法 住宅 用水分散型公共建筑 用水集中型公共建筑 用水分散型建筑１ 用水分散型建筑２ 供水集中型建筑１ 供水集中型建筑２ 4.3.2　住宅设计秒流量 住宅设计秒流量计算公式 　　qg=0.2UNg Ng计算管段卫生器具给水当量总数。 U计算管段卫生器具给水当量同时出流概率 卫生器具给水额定流量 给水当量 给水当量：以污水盆用的一般球形阀配水龙头在出流水头为2.0m时，全开流量为0.2l/s为一个给水当量。 1给水当量＝０.２L／S 给水当量同时出流概率确定 4.3.3 供水分散型建筑秒流量 分散型建筑 　　　集体宿舍，旅馆，宾馆，医院，疗养院，养老院，办公室，商场，客运站，会展中心，中小学教学楼，公共厕所等。 设计秒流量计算公式 qg=0.2αNg0.5 公式使用说明 4.3.4 供水集中型建筑秒流量 供水集中型建筑 　　 工业企业生活间、公共浴室、食堂、营业餐厅，影剧院化装间、体育场，普通理化实验室 设计秒流量计算公式 qg=Σq0n0b 　　q0是卫生器具给水额定流量 　　n0是同类型卫生器具数 　　b是卫生器具的同时给水百分数 卫生器具的同时给水百分数 公式使用说明 如计算值小于管段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。 设计秒流量仅对有同时使用可能的设备进行叠加。 工业企业生活间 引入管的设计流量 水表口径选择 4.4 给水管网的水力计算 水力计算目的 确定管径 给水管网水头损失计算 给水管网水力计算步骤 水力计算图表 算例 4.4.1 水力计算目的 水力计算目的 确定经济合理的管径 求管段水头损失，确定给水系统所需压力和供水方案 选定升压，储水设备和确定其设置高度 4.4.2 确定管径 给水管径计算公式 管段的流速确定 （1）干管、立管流速：0.8 ～ 1.0m/s； （2）支管流速：0.6～0.8m/s。 （3）消火栓系统给水管道内水流速度不宜大于2.5m/s。 （4）自动喷水系统给水管道内水流速度不宜大于5.0m/s。 水力计算表 4.4.3 给水管网水头损失计算 沿程水头损失 hl ＝ i L hl管段的沿程水头损失，kPa； L计算管段长度，m； i－管道单位长度的水头损失，kPa/m。 i＝105ch-1.85dj-4.87qg1.85 Ch海澄－威廉系数。塑料管140；铜管、不锈钢管130；衬水泥、树脂的铸铁管130；普通钢管、铸铁管100. 给水管网水头损失计算3 局部和水头损失 hj=Σξv2/(2g) 阻力损失估计 给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数估算： 消火栓系统给水管网为10％； 生活给水管网为25－30％； 生产、消防合用管网为15％； 自动喷水灭火系统消防管网为20％。 给水管网水头损失计算2 水表水头损失 4.4.4 水力计算步骤 1.确定给水方案。 2.绘图给水平面图、轴测图 。 3.选择最不利管段，节点编号。从最不利点开始，对流量有变化的节点编号。 4.选定设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。 5.求各管段的管径。 6.求各管段的阻力损失与水表的阻力损失。 7.求给水系统所需压力 ，确定给水方案。 8.确定水箱等的安装高度等。 9.确定非计算管段的管径。 4.4.6 例题(1) 某15综合服务性大楼，总建筑面积近13000m2，建筑高度58.30m，地下一层，地面上15层。地下一层为车库及设备用房。1-3层为裙房，功能为银行、商场、餐饮用房。裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器4个，自闭式冲洗小便器2个和洗手盆3个，层高4.5m。室外给水管网常年可保证的工作水压为310kPa。 例题(2) 建筑内采用分区供水方式。生活给水系统分为高、低两个供水区，即至1-3层及地下室为低区，由室外给水管网直接供水，管网布置成下行上给式。4-15层为高区，采用水泵、水箱联合供水方式，管网布置成上行下给式。1-3层系统图见下桢图。 例题(3) 例题解(１) 例题解(2) 解：1.计算各管段设计流量与选择管径（见上页计算表 2.位置水头 H 1 = 9.0 + 0.8 -（-2.50） = 12.30 mH2O = 123 .0 kPa (其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)。 3.水力损失 H2 =1.3 ∑h y = 1.3×59.4 kPa = 77.22 kPa 4.最不利点配水龙头的流出水头 H4 = 15 kPa 例题解(3) 5.水表的水头损失 查表，选用LXL—80N型水表，该水表的水头损失为： Kb=Qmax2/10=80*80/10=640 　　H3＝qg2/Kb=7.64*３.6*3.6*7.64/640=11.8 6.给水所需的压力 H =H = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 =123 + 77.2 + 11.8 +15.0 = 227.0 kPa 7.市政管网供水压力为310kPa > 室内给水所需的压力227.0 kPa，可以满足1-3层的供水要求。 水泵的流量 流量 无水箱時，按系统设计秒流量定。 有水箱時，按最大小时流量确定。 当水箱容积较大，而且用水量均匀，则按平均小时流量计算。 设计秒流量>最大时流量>平均时流量 生活用水贮水设备的容积 低位贮水池——最高日用水量的20%-25% 高位水箱—— 有水泵时，按最大用水时的50%定 无水泵时，按由水箱供水的最大连续时间内的最大供水量定 中途转输水箱——转输水泵5-10分钟的流量 生活用水贮水设备 生活饮用贮水池（水箱）设计要求 要求完成以下内容 1.水力计算确定各管段管径。 2.确定各卫生间和引入管上总水表型号。 3.确定市政水压是否能满足供水要求。 4.4.4 水力计算步骤 1.确定给水方案。 2.绘图给水平面图、轴测图 。 3.选择最不利管段，节点编号。从最不利点开始，对流量有变化的节点编号。 4.选定设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。 5.求各管段的管径。 6.求各管段的阻力损失与水表的阻力损失。 7.求给水系统所需压力 ，确定给水方案。 8.确定水箱等的安装高度等。 9.确定非计算管段的管径。 气压水罐的容积 给水部分综合问题 某办公楼水泵从贮水池吸水供屋顶水箱，已知贮水池最低水位标高-3.5m，池底-4.5m，屋顶水箱底标高38.5m，最高水位标高40m，管网水头损失4.86m，水箱进水口最低工作压力2m，求所需水泵最小扬程（ ） A. 48.86m: B. 49.3m: C. 51.36m; D. 50.36m 给水部分综合问题 某住宅楼共130户，若每户按4人计，生活用水定额取200L/人.d，小时变化系数为2.5，用水时间为24h，则该建筑最大小时生活用水量为（ ）m3/d。 A 10.2 B 10.83 C 10.60 D 9.8 2013-2014-2中期测试题一 2013-2014-2中期测试题二 2013-2014-2中期测试题三 某12层医院，设计参数为：总人数960人，每层80人， 最高日用水定额200L/人.d，小时变化系数2.5-2.0， 使用时间24h， 则该系统低位贮水池最小容积V1和高位水池最小贮水容积V2应为以下何项？ 生活用水贮水设备的容积 低位贮水池——最高日用水量的20%-25% 高位水箱—— 有水泵时，按最大用水时的50%定 无水泵时，按由水箱供水的最大连续时间内的最大供水量定 中途转输水箱——转输水泵5-10分钟的流量 2013-2014-2中期测试题三 给水部分综合问题 给水部分综合问题 给水部分综合问题 某集体宿舍为4层楼，每层有洗脸间，厕所各两个，每个洗脸间设配水龙头14个，每个厕所内设高水箱蹲式大便器8个，小便器4个，洗手盆2个，污水盆1个，试选择此集体宿舍进水管水表，并计算其水头损失。 2013年消防事故 2013年消防事故 隐患险于明火 防范胜于救灾 责任重于泰山 一、消防概论 火灾分类 ABCDE（固、液、气、金属、电） 建筑消防系统分类 建筑物分类 火灾危险性分类 建筑消防系统的分类 消防给水系统 消火栓给水系统 自动喷水灭火系统 固定灭火装置 二氧化碳(CO2)灭火系统 蒸气（水蒸气）灭火系统 氮气灭火系统 消防车 水泵接合器 《建筑设计防火规范》 《高层民用建筑设计防火规范》 二、消火栓给水系统及布置 消火栓给水系统设置原则 建筑内消火拴给水系统组成 建筑内消火拴给水系统给水方式 室内消火栓的布置 消火栓给水系统设置原则 耐火等级不低于二级且建筑体积不超过3000立方米的戊类厂房或居住区不超过500人，且建筑物不超过二层的居住区，可不设消防给水。 建筑消火拴给水系统组成 水枪 水龙带 消火栓 消火栓箱 消防水泵接合器 消防给水管网 消火栓系统加压贮水设备 水枪 喷嘴口径 13，16，19mm 与水龙带接口 用快速螺母连接 水枪水流特性系数B 水龙带 规格 直径：DN50mm，DN65mm 长度：10，15，20 ，25 材料与特点 麻质：抗折叠，质轻，水流阻力大 橡胶：易老化，质重，水流阻力小 水带的阻力系数Ad 消火拴 型式：单出口、双出口 口径：DN65，DN50 配置 消火栓DN65，水枪φ19或φ16，φ65水带。 消火栓DN50，水枪φ16或φ13，φ50水带。 选用 室内消防水量qxh<10L/s，消火栓DN50； 室内消防水量qxh≥10L/s，消火栓DN65。 消火栓箱 消防卷盘 内置 消火拴、水枪、水龙带、消防报警及启泵装置。 设置方式 承重墙明设 暗设 半暗设 消防水泵接合器 作用：连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置。 组成：闸门、安全阀、止回阀、消防水泵结合器接口。 形式：地面、地下、墙式。 设置点：便于消防车接管供水地点；周围在15-40m范围内有消防水池或室外消火栓。 消防给水管网 环状布置 多层：生活、消防共用系统 高层：独立系统 消防给水管网 消防给水管网 室内消火栓的布置 消火栓的布置基本要求 保护半径与消火栓间距 水枪充实水柱长度 消火栓给水管网设计 消火栓的布置基本要求1 同一建筑内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带。 高层建筑消火栓的栓口直径应为65mm，水枪喷嘴口径不应小于19mm。 建筑高≤24m，体积≤5000m3的库房，应保证有一支水枪的充实水柱到达同层内任何部位。其他民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。 消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。 消防电梯前室应设消火栓。 为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。 消火栓的布置基本要求2 消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。 在建筑物顶应设一个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。 高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他建筑，应设消防卷盘。 水枪充实水柱长度 水枪充实水柱长度应通过计算确定。 一般Hm≮7m 不超过100 m的高层建筑Hm≮10 m 建筑高度超过100 m的高层建筑，Hm≮13 m。 保护半径与消火栓间距 １支水枪到达建筑内任何部位 保护半径与消火栓间距 ２支水枪到达建筑内任何部位 设计案例 建筑内消火拴系统计算 消防栓口压力 消防水量要求 消防贮备水量计算 消防管网水力计算 消防栓口压力计算 室内消防用水量 消防栓口压力计算 水枪流量计算 设计案例 消防管网水力计算 选最不利消火栓和最不利立管，确定计算管路。环状网，假设某端发生故障，按枝状计算。 按消防规范规定，分配室内消防流量。（注意：建筑内同时发生火灾的次数为1次，着火点1处） 求出计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力。 在消防管道的流速允许的范围内确定管径。 求出水头损失；选加压设备。 水箱供水：从水箱出水口到最不利点算，已确定水箱安装高度，选补压设备。 水泵供水：从水池液面到最不利点求，选泵的扬程。 消火栓给水管网设计２ 多层建筑的消火栓管道宜独立，高层建筑的消火栓管道应独立设置。 阀门设置便于检修和使用安全。阀门关闭后，同层停止使用的消火栓≯5个。 水泵接合器周围有15~40m内有室外消火拴或消防贮水池； 水泵接合器数量按室内消防水量及每个接合器流量经计算定，每个接合器10~15l/s。 5.3.3 消防贮备水量计算 消防贮备水池水量计算 Vf=3.6(Qf-QL)TX Qf室内消防用水量 QL市政管网可连续补充的水量 TX火灾延续时间 消防水箱的消防贮水量Vx Vx=0.6Qx Qx室内消防用水总量（１０min)l/s 消火栓给水管网设计１ 室内消火拴个数大于10个，且室外消防水量大于15l/s，室内消火栓给水管道应为环状。 环状管网的进水管应为二条。 7～9层的单元式住宅和<8层的通廊式住宅，室内消火栓给水管道可为枝状。 多层建筑中超过6层的塔式和通廊式住宅、超过5层或体积>10000m3的其他民用建筑、超过4层的库房，当室内消防竖管≥2条时，至少每两根竖管成环。 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统概念与设置场合 自动喷水灭火系统类型 自动喷水灭火系统的组件 喷头及管网布置 自动喷水灭火系统的计算 一、 概念与设置场合 定义 在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。 设置场所 性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。 二、自动喷水灭火系统类型 闭式灭火系统类型 湿式灭火系统演示 湿式自动喷水灭火系统 干式喷水灭火系统 预作用喷水灭火系统 开式灭火系统类型 雨淋自动喷水灭火系统图 水幕自动喷水灭火系统图 二、 自动灭火系统组件 喷头 报警阀 水流报警装置 压力开关 延迟器 末端监测装置 火灾探测器 喷头 闭式喷头 易熔合金喷头 玻璃球喷头 开式喷头 洒水喷头 ：无释放机构的洒水喷头。通常用于雨淋系统中。 水幕喷头：喷水形成均匀的水帘状，起阻火、隔火作用。主要用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面，以及对建筑物内设置的玻璃幕墙的防护与冷却。 水雾喷头 ：在一定压力下，将水流分解为细小水滴，以锥形喷出(离心式和撞击式两种）。 标准喷头/快速响应喷头 报警阀 作用 开启和关闭水流； 传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。 类型 湿式报警阀 干式报警阀 雨淋报警阀 预作用报警阀 水流报警装置 （1）水流指示器 作用：报告火灾发生的层数或区域。 原理：管道中水流动，引起水流指示器中浆片随水流而动作，接通延时电路20～30s后，继电器触点吸合发出区域电信号，送至消防控制室。 位置：各楼层的配水管或支管上。 水力警铃 （2）水力警铃 原理：报警阀打开消防水源后，具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警。 位置：报警阀附近（其连接管不宜超过6m）。 压力开关 位置：垂直安装于延迟器和水力警铃间的管道上。 原理：在火灾发生时，湿式报警阀开启后，一部分水流经过延迟器进入压力开关的阀体内，开关膜片受 压后，触点闭合，电信号输入报警控制箱，发出火灾警报或启动消防泵。 延迟器 作用：用来防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后，水流需经过30s左右充满延迟器后方可冲打水力警铃。 位置：湿式报警阀与水力警铃（或压力开关）之间。 末端试水装置 作用：打开排水阀门相当于一个喷头喷水，即可观察到水流指示器和报警阀是否正常工作。压力表可测量系统水压是否符合规定要求，排气阀用来排除管道中的气体。 位置：安装在系统管网末端，管径为DN25mm。由排水阀门、压力表、排气阀组成。 火灾探测器 类型 感烟探测器 感温探测器 感光探测器 位置：火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面。 数量：应根据探测器的保护面积和探测区面积计算而定。 三、自动喷水灭火系统设计参数 关于喷水强度和作用面积的修正 某采用网格通透性吊顶，净空高度7m，物品堆放高度3m的自选商场，设自动喷水灭火系统，该系统的喷水强度应为？ 四、喷头及管网布置 喷头布置原则 满足喷头的水力特性和布水特性要求； 设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀洒水； 喷头布置应不超过最大保护面积； 均匀洒水并满足设计喷水强度要求。 喷头间距 X＝B＝2R·COS45° 式中 X为喷头间距，m； R为喷头计算喷水半径，m； 喷头与边墙的距离不应超过B/2。 喷头间距 天正给排水中喷头布置 配水管管径确定 五、自动喷水水力计算 短立管水头损失 案例分析 有一地下车库设有自动喷水灭火系统，选用标准喷头。车库高7.5m，柱网为8.4m*8.4m，每个柱网布置9个喷头，在不考虑短立管的水力阻力的情况下，求最不利作用面积内满足喷水强度要求的第一个喷头工作压力为多少？ 案例分析 一座建筑高度60米的办公楼设有自动喷水灭火系统，选用标准喷头。喷头最小工作压力为0.05MPa，最大工作压力为0.15MPa。在走道单独布置喷头。请核算走道的最大宽度。 案例分析 某建筑物仅在走道（走道净宽1.4m）设置单排喷头湿式自动喷水灭火系统，该走道最不利点处喷头的最低工作压力为0.05MPa，该走道最不利点处喷头的最大保护间距为？ 案例分析 最不利喷头的工作压力为0.1MPa，局部阻力按沿程阻力的30%来计算。d点处所需的水压应为？ 案例分析 某图书馆书库自动喷水灭火系统最不利作用面积内部分喷头布置如下，途中喷头1-4的流量之和最小不应小于多少？（忽略短立管的水头损失和水位差） 减压孔板 如图所示，当最高层最不利作用面积内一个喷头喷水（q=1L/S)时，报警阀出口水压为0.76MPa，配水管入口A处水压为0.40MPa。报警阀出口至AB处管道水头损失分别为0.06MPa、0.016MPa(不考虑局部水头损失）。当底层最不利作用面积内一个喷头喷水（q=1L/S)时，在配水管入口B处设置孔板减压，要求水压仍为0.40MPa。 请确定该孔板孔径 例题 例题 消火栓系统条文解读 消火栓系统条文解读 消火栓系统条文解读 消火栓系统条文解读 消火栓系统竖向分区 一栋高层办公楼，地下3层每层层高为4.5m，地上22层每层层高为3.8m。屋顶高位水箱最低有效水位距21层楼板的高度为7m，按规范要求，消火栓给水系统是否应分区？应分为几个区？ 消火栓系统充实水柱 某二层乙类厂房（层高6.6m），设有室内消火栓给水系统，则其消火栓水枪的充实水柱长度不应小于多少米？ 消火栓系统减压孔板 消火栓系统减压孔板 室内消防用水量 室内消防用水量 高位水箱 消防水池 消防水池 哪个方案正确？ 消防水池容积 某5000座体育馆，设有需要同时开启的室内外消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、固定消防炮灭火系统。室外消防用水由室外管网供给。自动喷水系统用水量为30L/s，固定水炮系统用水量为40，火灾延续时间为2h。室内消防用水贮存在消防水池中，则消防水池的最小容积应为多大？ 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统 一座4层的建筑物，层高为5m，按照中危II级设置了自喷系统，各层布置完全相同，其最不利作用面积的设计流量为1600L/min，作用面积所需压力为0.295MPa，最不利层最有利作用面积处的压力为0.455，不计其他管道的水头损失，不考虑系统减压时，计算最有利层最有利作用面积处的出流量与最不利层最不利作用面积的设计流量比值为多少？ 自动喷水灭火系统喷头布置 自动喷水灭火系统 一座建筑高度60米的办公楼设有自动喷水灭火系统，选用标准喷头。喷头最小工作压力为0.05MPa，最大工作压力为0.15MPa。在走道单独布置喷头。请核算走道的最大宽度。 建筑排水系统 建筑内排水系统的分类 排水系统的基本要求 建筑内排水系统组成 排水管道组合类型 排水管系中水气流动的物理现象 排水管道的布置与敷设 6.1 建筑内排水系统的分类 建筑内排水系统的分类 排水系统的基本要求 系统能迅速通畅地将污废水排到室外。 排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生。 管线布置合理，简短顺直，工程造价低。 建筑内排水系统组成 建筑内排水系统组成图 上海吉博力同层排水 常见卫生器具受水器 便溺器具 大便器：坐式，蹲式，大便槽 小便器：挂式，立式，小便槽 冲洗设备：冲洗水箱（高位，低位），冲洗阀 洗涤器具 洗涤盆 污水盆 化验盆 洗浴器具 洗脸盆 浴盆 淋浴器 盥洗槽 净身盆 地漏 卫生器具受水器 用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求，收集和排除污废水的设备。 存水弯 水封 水封破坏 通气管道 作用 1）向排水管内补给空气，水流畅通，减小气压变化幅度，防止水封破坏。 2）排出臭气和有害气体。 3）使管内有新鲜空气流动，减少废气对管道的锈蚀。 6.4.2 有通气立管的单立管排水系统 适用条件 　　 排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通，适用于一般多层建筑。 6.4.3 特制配件单立管排水系统 适用条件： 　　　在横支管与立管连接处，设置特制配件代替一般的三通；在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般弯头。 适用于各类多层、高层建筑。 6.4.4 双立管排水系统 适用条件 　　　由一根排水立管和一根通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。 6.4.5 三立管排水系统 适用条件 　　　由一根生活污水立管，一根生活废水立管共用一根通气立管组成，属外通气系统，适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。 通气管道图 通气管道图 通气管道图 检查口 检查口及设置 清扫口 建筑排水系统的计算 排水定额 设计秒流量 排水管网的水力计算 庭院排水 建筑排水计算实例 7.1 排水量定额 表示方式 每人每日排放的污水量与时变化系数 卫生器具排水定额 生活每人每日排放的污水量与时变化系数同给水，平均时和最高时排水量的计算办法也同给水，结果用来设计污水泵，化粪池等。 卫生器具排水定额见下祯表，是计算设计流量和确定管经的依据。 卫生器具排水定额 排水当量＝０.３３L/s，是以污水盆排水量０.３３L/s定义的。 其他卫生器具排水当量＝排水流量／０.３３ 该表还是选择器具排水管的依据。 设计秒流量 概念 排水设计流量应是建筑内部的最大排水瞬时流量，即设计秒流量。 设计秒流量计算方法 按同时排水百分数计算 按排水当量数计算 按排水当量数计算设计秒流量 计算公式 按同时排水百分数计算设计秒流量 计算公式 qu计算管段排水设计秒流量，L/s； qp同类型的一个卫生器具排水流量，L/s； n0同类卫生器具数； b卫生器具同时排水百分数，冲洗水箱大便器按１２％计算，其他器具同给水。 计算说明 若计算出的设计秒流量小于一个最大卫生器具流量时，应取最大卫生器具流量作为设计秒流量。 适用建筑 工业企业生活间，公共浴室，洗衣房，公共食堂，实验室，影剧院，体育场等用水集中的建筑。 排水管网的水力计算 横管水力计算 设计规定 计算方法 立管水力计算 通气管道计算 横管水力计算设计规定 （1）充满度 h/D< 1 （2）设计流速vmin≤v ≤vmax （3）管道坡度I≥Imin （4）管径D ≥ Dmin 设计充满度 充满度＝ h/D（管道）或h/Ｈ（渠道） 设计充满度 h/D< 1（非满流设计） 　①排除气体 ②调节压力波动 ③容纳高峰流量 设计充满度和坡度 设计充满度和坡度 各种排水管道的自清流速 自清流速是水流能带走污物的最小流速 与污物成分，管径等有关 最小管径 排出管最小管径 d≥50mm 接大便器d≥100mm 大便槽排水管 d≥150mm 公共食堂，医院污水盆排水支管，小便槽和连接３个及以上小便器的排水支管 d≥75mm 、干管 d≥100mm 浴池泄水管d≥100mm 横管水力计算方法 计算公式 立管水力计算 种类 设伸顶通气 设专用通气立管 设特制配件伸顶通气 无通气 立管的通水能力 通气管道计算 通气管道计算 北方某地区一座6层办公楼，排水系统见下图，采用柔性接口机制排水铸铁管，排水立管管径均为125mm，试计算通气立管和通气管AB、BC、CD各段管径。 污水局部处理构筑物 化粪池 降温池 隔油池 医院污水消毒池 化粪池 化粪池原理 是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。 优点 结构简单、便于管理、不消耗动力和造价低。 缺点 有机物去除率低，出水呈酸性，有恶臭，臭气污染空气，影响环境卫生。 降温池 设置条件 建筑物附属的发热设备和加热设备排污水及工业废水的排水水温超过《城市污水排入下水道水质标准》中不大于40℃的规定时，应进行降温处理。 降温池降温的方法 二次蒸发 水面散热 加冷水降温 6.4 排水管道组合类型 无通气立管的单立管排水系统 有通气立管的单立管排水系统 特制配件单立管排水系统 双立管排水系统 三立管排水系统 6.5 排水管系中水气流动现象 建筑排水特点 水封作用及破坏原因 排水管中的水流状态 6.5.1 建筑排水特点 流态 建筑内部排水系统中是水、气、固三种介质的复杂运动。其中固体物较少，可以简化为水气两相流。 特点 间断排水 水量变化大，气压不稳定 流速变化剧烈 事故危害大 6.5.2 水封作用及破坏原因 水封与水封高度 水封破坏 水封与水封高度 水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。 水封的设置：水封设在卫生器具排水口下，通常用存水弯来实施。 水封的强度：是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力，其值与存水弯内水量损失有关。水封水量损 失越多，水封强度越小，抵抗管内压力波动的能力越弱。 各式存水弯 水封破坏 水封破坏是指因静态和动态的原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值（±25mmH2O）管内气体进入室内的现象。 水封破坏原因 自虹吸损失 诱导虹吸损失 静态损失（毛细管作用，蒸发） 6.5.3 排水管中的水流状态 排水横管中的水流状态 横干管设计要求 排水立管的水流基本特征 立管中水流运动状态 排水横管中的水流状态 特点 竖直下落的污水具有较大的动能，进入横管后，由于改变流动方向，流速减小，转化为具有一定水深的横向流动。 冲激流 历时短，流速大，来势猛，压力变化大。 横干管水流状态 污水由竖直下落进入横管后，横管中的水流状态可分为：急流段、水跃及跃后段、逐渐衰减段。 急流段水流速度大，水深较浅，冲刷能力强。 急流段末端由于管壁阻力使流速减小，水深 增加形成水跃。 在水流继续向前运动中，由于管壁阻力，能 量逐渐减小，水深逐渐减小，趋于均匀流。 横干管设计要求 ①设计时应将底层横支管与立管底部最小距离应符合表要求。 ②排水支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部水平距离不宜小于3.0m。不得小于1.5m。 ③当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足①、②两条要求时，排水支管应单独排出室外。 ④排水竖支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应在转向处以下，且垂直距离h2不小于0.6m。 排水立管的基本特征 立管内水流状态特点 立管内水流呈竖直下落流动状态，水流能量转换和管内压力变化很剧烈。 排水立管水流特点 断续的非均匀流 水气两相流 管内压力变化 排水立管中压力分布图 立管中水流运动状态 1）附壁螺旋状态流 　水流附着管壁作螺旋运动 ，空气可以自由流通，气压稳定为大气压。 2）水膜流 水膜流具有二个主要特征： 会形成短时间的水塞——隔膜流， 1/3－1/4充水率。 水膜运动由变速运动到匀速运动 　　　水膜形成后作加速运动，膜的厚度与下降变速运动的速度成反比，在足够长的管段上，当重力与摩擦力相等时，e不变，v亦不变，此时的流速vt终限流速。 3）水塞运动 当流量达到充水率1/3以上时隔膜流形成频繁，形成不易破坏的水塞，水塞引起立管气体压力激烈波动，形成有压冲击流。 立管水流状态图 6.5.4 立管中水膜流运动的动力分析 终限流速与终限长度 终限流速计算 终限长度计算 排水立管的设计负荷 终限流速与终限长度 终限流速 立管内的水流并非作自由落体运动，而是在下降之初具有加速度，e与v成反比。水流下降一段距离后，当水流受到的管壁摩擦阻力P与重力 W达到平衡时，做匀速运动ａ＝０，ｅ不再变化。这种一直降落到立管底部保持不变的下落速度。 终限长度 自水流入口到开始形成终限流速的距离。 终限流速计算1 重力↓ 摩擦力↑ 牛顿第二定律： （1） （2） 终限流速计算2 终限流速计算3 将式（2）和 代入（1） （3） 当 时， ， ， ， 则： （4） （5） 将（5）代入（4） 终限流速计算5 将(7)代入（6） （8） 取g=9.81m/s2， 若Q——L/s， d——cm； 取Kp＝0.00025m （9） 终限长度计算1 由终线长度定义，对复合函数v=f(L)，L=f(t)取导数演算得 终限长度 （10） L——自水流入口处起的下落距离。 将（3）代入（10） 终限长度计算2 两边积分，经数学运算得 6.5.5 排水立管的设计负荷1 排水立管的允许通过流量按水膜流计算。 联立以下三式 排水立管的设计负荷2 水膜流时，立管充水率为 排水立管的设计负荷3 当 时，即 ； 即 当 当 时， ， 排水立管的设计负荷4 即 当 把 ， ， 对应的 (终限状态时) 水膜流状态时水膜厚度见下桢表 水膜流状态时水膜厚度 6.6 排水管道的布置与敷设 排水管道的布置 排水管道的敷设与安装 6.6.1 排水管道的布置1 1．排水立管应设在靠近最脏、杂质最多的排水点处，污水管道的布置应尽量减少不必要的转角及曲折，尽量作直线连接。 2．生活污水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧室相邻的内墙。 3．明装的排水管道应尽量沿墙、梁、柱作平行设置，以保持美观。 4．管道的安装位置应有足够的空间以利于拆换管件和进行清通和维护。 5．排水出户管一般按坡度要求埋设于地下，并宜以最短地距离通至室外 。 排水管道的布置2 6.排水管道不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。 7.排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。 8.排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备的上面。 9.当排出管与给水引入管布置在同一处进出建筑物时，排出管与给水引入管的水平距离不得小于1.0m。 6.6.2 排水管道的敷设与安装1 在标准较高的建筑内所有的排水管道均暗装。 管道的连接方式应满足下列要求 卫生器具排水管与排水横支管连接时，可采用90°斜三通。 排水管道的横管与横管、横管与立管的连接，宜采用45°三通、45°四通、90°斜三通、90°斜四通。 排水立管与排出管端部的连接，宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。 排水管应避免轴线偏置，当受条件限制时，宜采用乙字弯管或两个45°弯头连接。 排水管与室外排水管道连接，排出管管顶标高不得低于室外排水管管顶标高。其连接处的水流转角不得小于90°，当有大于0.3m的跌落差时，可不受角度限制。 排水管道的敷设与安装2 排水管必须采取可靠的固定措施，立管必须在每层设置支撑支架，横管一般用吊箍吊设在楼板下。 为防止埋设在地下地排水管道受机械损坏，排水管道的最小埋设深度。 排水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15m。 排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。 排水管外表面可能结露，应根据建筑物性质和使用要求，采取防结露措施。 排水管道的最小埋设深度 清通设施设置标准 ６.３ 通气系统的布置与敷设1 生活污水和散发有毒气体的生产污水管道应设伸顶通气管。 连接4个及4个以上卫生器具，且长度大于12m 的横支管和连接6个及6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。 对卫生、安静要求高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。 器具通气管和环形通气管与通气管连接处应 高于卫生器具上边缘0.15m，按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。 通气系统的布置与敷设2 专用通气立管每隔2层，主通气管每隔8～10 层设结合通气管与污水立管连接。 结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接，上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。 专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接，下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。 通气立管不得接纳污水、废水和雨水，通气 管不得与通风管或烟道连接。 第8章 建筑雨水排除系统 另见雨水量PPT 居住区规模 居住组团 1000-3000人 居住小区 7000-15000人 城市居住区 30000-50000人 公共建筑小区（公建区)15000人以下 供水方式之一——城镇给水管网直接供水 供水方式之一——城镇给水管网直接供水 供水方式之一——城镇给水管网直接供水 供水方式之二——设置升压贮水设备 供水方式之二——设置升压贮水设备 供水方式之二——设置升压贮水设备 小区总用水量 居民生活用水量 公共建筑用水量 绿化用水量 水景、娱乐设施用水量 道路、广场用水量 共用设施用水量 未预见水量及管网漏失水量 消防用水量 1、住宅 2、配套的文体、餐饮娱乐、商铺、市场等 3、配套的文教、医疗保健、社区管理、绿化景观、道路广场、公共设施等 小区内管道名称 小区内各计算管段的设计流量规定3.6.1 管段的服务人数不大于表5-1中数值时 ——1、建筑引入管的设计流量；2、设计秒流量 管段的服务人数大于表5-1中数值时 ——1、2、最大时用水量 3、配套的文教——平均小时用水量 未预见及漏损不计入管网的节点流量 建筑物的给水引入管的设计流量3.6.3分散型建筑设计秒流量3.6.5集中型建筑设计秒流量3.6.63.6.1A（最重要的总要求）小区室外直供给水管道应按本规范3.6.1、3.6.5、3.6.6条计算管段流量；当建筑设有水箱（池）时，应以建筑引入管设计流量作为室外计算给水管道节点流量。 小区内管道名称 各给水管道设计流量 小区给水案例 某居住小区由多栋高层住宅楼（底层为商业网点)组成，其生活用水除商业网点、小区绿化和道路用水利用市政管网直接供水外，均由低位生活调节水池采用二级加压集中供水，小区用水资料详见下表。若小区设两条市政给水引入管，则每条引入管的最小设计流量因为哪项？ 例题5-1 管道连接 ——水流偏转角 管道连接 ——水流偏转角 检查井的最大间距 小区排水管道设计参数 排水定额 小时变化系数 设计流速 最小管径 最小设计坡度 最大设计充满度 小区排水案例 某居住小区由6栋高层住宅楼，1栋酒店式公寓楼，地下车库及商业网点组成，上述建筑用水资料见下表，则该小区生活排水的设计流量最小应为下列哪项？ 例题5-3 检查井上下游管道管底标高 深圳暴雨 小区雨水排水系统 小区雨水排水系统 建筑中水 原水系统 中水处理系统 中水供水系统 宜采用完全分流制 部分完全分流系统 半完全分流系统（a） 半完全分流系统（b） 无分流管系的简化系统 中水原水的水质及水源选择 中水原水的水质及水源选择 水量与水量平衡 水量与水量平衡 小区水量平衡图 例6-1 中水案例 中水处理工艺及设施 中水处理工艺及设施 热水供应系统分类 集中热水系统 特点 　 供水范围大，热水集中制备，管道输送到各配水点。 适用 　　 适用于使用要求高，耗热量大，用水点多且分布较密集的建筑。 热源 　　 应首先利用工业余热、废热、地热和太阳热，如无以上热源，应优先采用能保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热。 局部热水供应系统 特点 　　　供水范围小，热水分散制备，配水点较少，且和热源靠近，热水管路短，热损失小。 适用 　　　适用于使用要求不高，用水点少且分散的建筑。 热源 　 宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。 热水供水方式 热水供水方式 循环泵流量 容积式水加热器 加热水箱及热水贮水箱 燃气热水器 电热水器 建筑空间 冷热水压力平衡 局部热水供应 太阳能供水 医院热水供应 膨胀罐容积 疏水器 作用：保证冷凝水及时排放、防止蒸汽漏失 位置：安装于以蒸汽为热媒、间接加热，第一循环系统凝结水管道上。 型式: 浮筒式、吊桶式、热动力式。 选择计算：ΔP——疏水器前后压差，Pa ΔP>50kPa ΔP＝P1-P2 G——疏水器排水量 G＝ kg/h； A——排水系数； d——疏水器排水阀孔径. 疏水器图 自动排气阀 作用：排出上行下给管网中热水气化产生的气体，以保证管内热水畅通。 位置：在管网的最高处安装自动排气阀。 自然补偿管道和伸缩器 作用：适应管道热伸长的措施 补偿方式 自然补偿 利用管路布置时形成L、Z型转向，在转弯前后的直线段上设置固定支架。 伸缩器补偿 套管伸缩器：适用于管径DN≥100mm，伸长 量250～400mm。 方型伸缩器：安全可靠、不漏水，但占用 空间大。 波型伸缩器：安装方便、节省面积、外形 美观、耐高温。 自然补偿管道和伸缩器图 热水供应系统的计算 水质、水温及热水用水量定额 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 加热器及贮存设备的选择计算 热水管网的水力计算 热水管网计算算例 冷水计算水温 热水计算水温 热水用水定额 设计小时热水量 设计小时热水量 设计小时耗热量 设计小时耗热量 设计小时耗热量 设计小时耗热量 设计小时耗热量 设计小时供热量 水加热器选型案例 某学生宿舍设公用淋浴室，浴室设30个淋浴器，8个洗脸盆。每天集中供应热水2h，学生人数500人。 系统设计小时供热量为140KW， 热媒耗量 加热设备的加热面积 水加热器的贮热容积 教材案例P252例题4-8 教材案例P252例题4-8 教材案例P252例题4-8 教材案例P252例题4-8 教材案例P252例题4-8 某医院床位数800，全天集中供应热水，60℃热水定额为160L/床.天，冷水供水温度为10℃，热媒为饱和蒸汽，其初温、终温分别为151℃、80℃，蒸汽热焓为2749KJ/Kg，采用有效贮热容积系数为0.95的半容积式水加热器制备65摄氏度的热水，热水密度均以0.983计。 设备选型；最大蒸汽量x2e红软基地

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