建筑給排水第二章

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

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

3、各類用水對象的實際耗水量進行多年實測的基礎上，經(jīng)過分析，并且考慮國家目前的經(jīng)濟狀況以及發(fā)展趨勢等綜合因素而制定的，以作為工程設計時必須遵守的規(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、最大小時用水量,Qh-------最大小時用水量(L/h)T---------

4、 建筑物內每日或每班的用水時間(h), 根據(jù)建筑物性質決定,,,,2-3給水設計秒流量,設計秒流量:應為建筑內部衛(wèi)生器具按最不利情況組合出流時的最大瞬時流量.一、給水管網(wǎng)設計秒流量的確定方法 1.經(jīng)驗法 2.平方根法（前蘇聯(lián)專家?guī)鞝栃恋淖畲竺肓髁糠ǎ?3.概率法（美國專家亨脫根據(jù)建筑性質和衛(wèi)生器具設置定額在大量實測基礎上獲得各類衛(wèi)生器具使用頻率，以此作為流量設計依據(jù)）,二、我國的計算方法,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、體育館等建筑設計秒流量計算公式,,,qg——計算管段設計秒流量(L/s)；n0——同類型衛(wèi)生器具數(shù)；q0——同一類型衛(wèi)生器具給水額定流量;見表 2.1.1（L/s )；b——衛(wèi)生器具同時給水百分數(shù),見表 2.3，2.4，2.5,2.住宅建筑生活給水管道的設計秒流量,,qg——計算管段設計秒流量(L/s)；U——計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率(﹪)；Ng——計算管段的衛(wèi)生器具給水

6、當量總數(shù)；,計算步驟:,1）根據(jù)住宅配置的衛(wèi)生器具給水當量、使用人數(shù)、用水定額、使用時間及小時變化系數(shù),計算出最大用水時衛(wèi)生器具給水當量平均出流率:,,,,U0——生活給水管道最大用水時衛(wèi)生器具給水當量平均出流概率(﹪)；Q0 ——最高日用水定額；見表2.2.1m ——每戶用水人數(shù);Kh ——小時變化系數(shù);見表2.2.1Ng ——每戶設置的衛(wèi)生器具給水當量數(shù);T ——用水時間(h);0.2 ——一個衛(wèi)生器具給水當量額定流量(

7、L/s),2) 根據(jù)計算管段上的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)計算得出該管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率:,,,,,,,,αc——對應不同的系數(shù)；見表2.3.1,3) 根據(jù)計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率,即可應用公式,得出計算管段的設計秒流量.,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、客運站、會展中心、教學樓、公共廁所等建筑生活給水設計秒流量計算公式:,,,qg——計算管段設計秒流量(L/s)；Ng ——

8、計算管段的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù);α——根據(jù)建筑物性質定的系數(shù)；見表2.3.3,2-4給水管網(wǎng)水力計算,建筑內部給水管網(wǎng)水力計算的內容: 管徑d;水頭損失h, 水壓H; 復核;加壓揚程、安裝位置和安裝高度等. 管道的計算是在完成管道布置,繪出管道系統(tǒng)軸側圖以后,根據(jù)用水設備的布置,軸側圖中的管道位置,管道軸線標高進行計算.,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.沿程水頭損失計算 根據(jù)水力學基本原理,管段的沿程水頭損失可按水力坡降進行計算,公式如下:,,,,hy——計算管段沿程水頭損失；i——計算管段長度,m;L——水力坡降,即管道單位長度水頭損失。,給水管道單位長度水頭損失,應按下式計算:,,,i——水力坡降,即管道單位長度水頭損失；qg ——計算管段設計流量,(m3/s);d——計算管段的管徑m.Ch ——海澄-威廉系數(shù).,實際工程設計中,計算量比較大

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算表,即根據(jù)管段的設計秒流量qg,控制流速V在正常的范圍內(P34),在表中查出管徑d和單位長度的水頭損失i. 如:“給水鋼管水力計算表”見附錄2.1 “給水鑄鐵管水力計算表”見附錄2.2 “給水塑料管水力計算表”見附錄2.3,2.局部水頭損失,,v——沿流動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型應根據(jù)安裝水表的管段上，通過水流的水質、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——計算管段的設計秒流量，(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)長提供，也可按式計算。,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）水頭損失的復核,對于生活消防共用系統(tǒng)，加上消防流量時，也不應超過規(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 消防時 旋翼式 <24.5 <49.0 螺翼式 <

13、;12.8 <29.4,4.水力計算步驟,1.確定給水方案。 2.繪平面圖、軸側圖 。3.選擇最不利管段，節(jié)點編號，從最不利點開始，對流量有變化的節(jié)點編號。 4.選定設計秒流量公式，計算各管段的設計秒流量。 5.查水力計算表6.水頭損失計算7.求給水系統(tǒng)所需壓力,2-5增壓和貯水設備,一、水泵 1.進水方式 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.水泵流量和揚程,1）流量 無水箱——按系統(tǒng)設計秒流量確定。 有水箱——按最大時流量確定。2）揚程 A. 直吸式工作方式 Hb ≥ H1 + H2 + H3 + H4－ H0 Hb :水泵的揚程（kPa）; H1: 引入管起點至最不利點所需的靜水壓; H2: 水泵吸水管和出水管至最不利配水點計 算管路的總水頭損失（kPa）;,H3: 水流通

15、過水表時的水頭損失（kPa） H4：最不利配水點的流出水頭（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 :水泵的揚程（kPa）; H1: 貯水池最低水位至配水最不利點位置高度所需的靜水壓（kPa）;,4．一般要求 1）水泵應在高效區(qū)運行； 2）采用間接抽水時，水泵宜設計成自灌式 3）自灌式水泵，單獨的吸水管,吸水管內的流速

16、宜采用1.0～1.2m/s,裝設閥門,及管道過濾器。 4）每臺水泵的出水管上，設壓力表、止回閥和閘閥； 5）水泵直接從市政給水管網(wǎng)吸水時，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小于最大一臺運行水泵的供水能力。,5.水泵的布置 1）建筑物內設置的水泵機組，不應與需要安靜的房間相毗鄰。 2）水泵房應有充足的光線和良好的通風,不得結凍,有排水設施。 3）水泵機組布置要求：見圖（2.5.1）

17、 4）水泵基礎高出地面的高度應便于水泵安裝,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）水泵應隔振 (見圖2.5.2),6.減少水泵噪音的措施：（1）用低噪音水泵。 （2）水泵機組的基礎應設置減振裝置。 （3）水泵的進出水管上應設置減振裝置。（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采取隔音吸音處理。,二.氣壓給水裝置 1. 氣壓給水設備組成

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

19、作過程,1)氣壓水罐工作過程(單罐變壓式) .(見flash)氣壓罐供水過程: 水泵供水過程:,2)氣壓水罐補氣的工作過程 泄空補氣法:在允許停水的給水系統(tǒng)中,可采用開啟罐頂進氣閥,泄空罐內存水的方法補氣(見flash) . 空氣壓縮機補氣:在不允許停水的情況下可采用空氣壓縮機補氣,較少采用. 設補氣罐的補氣方法: 補氣罐充氣過程: 氣壓水罐充氣過程 補氣過量排氣過程,5.計算,1)氣壓水罐容積,,,,2）水泵

20、的流量和揚程,,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——水池進水量，m3/h；Tb ——水泵最長連續(xù)運行時間，h；Tt ——水泵運行的間隔時間，h。,2.貯水池設計說明,1）調節(jié)水量時，可不計Vf和Vsg2）資料不足時,調節(jié)水量（Qb-Qj）Tb可以不小于建筑物日用水量的20﹪~25﹪計算。居住小區(qū)15 ﹪~20﹪計算。3）容積大于500m3的貯水池，應分兩格，以

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

22、水管: 設浮球閥2個,便于浮球閥檢修,進水管距箱頂150～200mm. 2.出水管:側壁接出,管底距箱底應大于50mm,與進水管共用時,設止回閥. 3 .溢流管:高于最高液位上50mm，管徑比進水管大1～2#, 不得設閥門。,4.泄水管 :箱底接出,檢修或清洗時放水,管徑不得小于50mm,設閥門。 5.信號管: 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

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)平均小時用水量,m3/hTl ——由水箱供水的最大連續(xù)時間,h.,經(jīng)驗公式：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、動一次的最短運行時間,h;nb ——水泵每天啟動次數(shù),次/d;Qp——水泵運行時間Tb內的建筑平均時用水量,m3/h;,經(jīng)驗公式： VS =（12～20）% Qd,3.水泵自動啟動供水,V——水箱有效容積,m3;qb——水泵出水量,m3/h;Kb ——水泵1h啟動次數(shù),一般選用4~8次/h;C——安全系數(shù),可在1.5~2.0內選用.,,,經(jīng)驗公式： VS =（5～8）% Qd,(三).水箱設置高度,hs≥H2 + H4