建筑给水排水第1章建筑内部给水系统

第1章建筑内部的给水系统Ch.1WaterSupplySysteminBuilding第1章建筑内部的给水系统1.1给水系统的分类和组成1.2给水方式1.3给水管道的布置与敷设1.1给水系统的分类和组成1.1.1给水系统的分类1.1.1给水系统的分类1.生活给水系统——供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。1）生活饮用水系统2）杂用水系统目前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。特点：（1）用水量不均匀；（2）水质应达《生活饮用水卫生标准》。2.生产给水系统——供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。特点：用水量均匀；水质要求差异大。3.消防给水系统——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：1）消火栓给水系统2）自动喷水灭火系统4．组合给水系统生活、生产和消防给水系统可独立设置，也可共用，视具体情况进行技术经济分析而定。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给水系统选择：1.各类用水对水质、水量、水压、水温的要求；2.室外给水系统的实际情况；3.建筑使用功能对给水系统的要求。给水系统的组成1阀门井2引入管3闸阀4水表5水泵6逆止阀16水箱17进水管18出水管20消火栓1.1.21.1.2给水系统的组成1.引入管：室外给水管网与室内给水管网之间的联络管。2.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。水表：在建筑内部的给水系统中，广泛采用流速式水表，它是根据管径一定时，流量与流速成正比原理。水流通过水表推动叶轮旋转，流速大，叶轮旋转快，旋转次数经轮轴联动齿轮传递到记录装置。系统示意图水表流速式水表按翼轮构造可分为两类：（1）旋翼式水表——叶轮转轴与水流方向垂直水流阻力较大、计量范围较小，适用于水量及逐时变化幅度小的用户。（2）螺翼式水表——叶轮转轴与水流方向平行水流阻力较小、计量范围较大，适用于水量及逐时变化幅度大的用户。水表的安装要求：安装在便于检修和读数，不受曝晒、不结冻、不受污染及机械损伤的地方。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。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。3.管道：干管、立管、支管给水管材：钢管（镀锌钢管、非镀锌钢管）、不锈钢管、铸铁管、铜管。塑料管管（硬聚氯乙烯管）管（聚丙乙烯管）管（氯化聚氯乙烯管）管（交联聚乙烯管）管（铝塑复合管）钢塑复合管钢管钢管有焊接钢管、无缝钢管两种焊接钢管又分镀锌钢管和不镀锌钢管。钢管镀锌的目的是防锈、防腐、不使水质变坏，延长使用年限。生活用水管采用镀锌钢管（DN＜150mm），自动喷水灭火系统的消防给水管采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管，并且要求采用热浸镀锌工艺生产的产品。水质没有特殊要求的生产用水或独立的消防系统，才允许采用非镀锌钢管。焊接钢管有普通普通钢管和加厚钢管两种。焊接钢管一般用于工作压力不超过1.0MPa的管路中；加厚焊接钢管一般用于工作压力介于1.0～1.6MPa的范围内；在工作压力超过1.6MPa的高层和超高层建筑给水工程中应采用无缝钢管。无缝钢管按制造方法分为热轧和冷轧，按其精度分为普通和高级两种。无缝钢管承压能力较高，在普通焊接钢管不能满足水压要求时选用。钢管强度高，承受流体的压力大、抗震性能好、长度大、重量比铸铁管轻、接头少、加工安装方便，但造价较铸铁管高、抗腐蚀性差。钢管的连接方法:螺纹连接、焊接和法兰连接（1）螺纹连接螺纹连接是利用配件连接，连接配件的形式及其应用如图所示。配件用可锻铸铁制成，抗蚀性及机械强度均较大，也分镀锌和非镀锌两种，钢制配件较少。室内生活给水管道应用镀锌配件，镀锌钢管须用螺纹连接。多用于明装管道。（2）焊接焊接连接的方法有电弧焊和气焊两种。一般管径DN＞32mm采用电弧焊连接，管径DN≤32mm采用气焊。优点是接头紧密、不漏水、施工迅速、不需要配件。缺点是不能拆卸。焊接只能用于非镀锌钢管，因为镀锌钢管焊接时锌层被破坏，反而加速锈蚀。多用于暗装管道。（3）法兰连接管径DN≥50mm的管道上，常将法兰盘焊接或用螺纹连接在管端，再以螺栓连接它。法兰连接一般用在连接闸阀、止回阀、水泵、水表等处，以及需要经常拆卸、检修的管段上。建筑给水工程多采用钢制圆形平焊法兰。铸铁管铸铁管具有耐腐蚀性强、使用期长、价格低等优点，但是管壁厚、重量大、质脆、强度较钢管差，尤其适用于埋地敷设。球墨铸铁管较灰口铸铁管管壁薄、强度高。铸铁管接口及配件相同。铸铁管件材质为灰口铸铁，接口形式分承插连接和法兰连接，选用时应根据工作压力及其他工作条件确定。给水铸铁管单根长度3～6m，有承插式和法兰式两种连接方法。承插接口应用广泛，但施工强度大；在经常拆卸的部位应采用法兰连接。铸铁管分类给水铸铁管管件给水铸铁管承插接口塑料管由于钢管易锈蚀、腐化水质，随着人们生活水平愈来愈高，塑料管的应用日趋广泛。塑料管有优良的化学稳定性，耐腐蚀，不受酸、碱、盐、油类等物质的侵蚀；物理机械性能亦好，不燃烧、无不良气味、质轻而坚，比重仅为钢的五分之一；塑料管管壁光滑，容易切割，并可制成各种颜色，尤其是代替金属管材可节省金属。但强度低、耐久性差、耐温性差（使用温度为﹣5～45℃），因而使用受到一定限制。塑料管规格各种塑料管比较UPVC管抗腐蚀力强、技术成熟、易于粘合、价格低廉、质地坚硬，但UPVC管在高温下有单体和添加剂渗出，只适用于输送温度不超过45℃的给水系统中。聚乙烯管（PE管）耐腐蚀且韧性好，连接方法为熔接、机械式胶圈压紧接头。PE管又分为HDPE管（高密度聚乙烯管）、LDPE管（低密度聚乙烯管）和PEX管（交联聚乙烯管），其中HDPE管有较好的疲劳强度和耐温度性能，可挠性和抗冲击性能也较好；PEX管通过特殊工艺使材料分子结构由链状转成网状，提高了管材的强度和耐热性，可用于热水供应系统，但需用金属件连接。聚丁烯管（PB管）是一种半结晶热塑性树脂，耐腐蚀、抗老化、保温性能好，具有良好的抗拉、抗压强度，耐冲击、高韧性，可随意弯曲，使用年限50年以上。PB管的接口方式主要有挤压连接和热熔焊接。聚丙烯管（PP管）、改性的聚丙烯管（PP-R、PP-C管），耐热性能较好，低温时脆性大，宜用于热水系统。ABS管是丙烯氰、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，具有良好的耐蚀性、韧性和强度，综合性能较高，可用于冷、热水系统中，多采用粘接，但粘接固化时间较长。管材的选择：（水质、压力、敷设场所、敷设方式）埋地管材应具有耐腐蚀性和承受地面荷载的能力。室内给水管道应采用耐腐蚀和安装连接方便的管材。室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。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，不得采用管。当采用塑料管材时，系统压力≯0.6，水温不超过管材的规定。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。铜管、复合管铜管强度大，比塑料管坚硬，韧性好，不易裂缝，具有良好的抗冲击性能，延展性高；重量比钢管轻，且表面光滑，流动阻力小；耐热、耐腐蚀、耐火、经久耐用。复合管是金属与塑料混合型管材，有铝塑复合管和钢塑复合管两类，它结合金属管材和塑料管材的优势。铝塑复合管作为给水管道，水温不应低于4℃，不高于95℃。在超越以上数值的环境中布置管道，需考虑保温（绝热）措施。管道规格的表示方法对于无缝钢管和直缝卷制电焊钢管一般用外径×管壁厚度表示，例如，外径为108mm，壁厚为4mm的无缝钢管表示为φ108×4；对于焊接钢管、铸铁管一般用公称直径表示，例如，公称直径为50mm的焊接钢管用DN50表示，公称直径为100mm的铸铁管用DN100mm表示。金属管材的统一技术标准①公称直径是为便于管道和管件的设计、制造和安装施工而规定的一种标准直径。一般情况下，公称直径的数值既不是管道的内径，也不是管道的外径，而是与管道内径相近似的整数。无论多大的管道，都能与公称直径相同的阀门等附件相连接。焊接钢管、镀锌钢管和无缝钢管的公称直径、内径、壁厚及理论质量。②公称压力是为设计、制造和使用方便而规定的一种标准压力，用PN表示，后面加压力数值。③工作压力是为保证管路工作时的安全，在正常情况下所输送的工作介质压力。工作压力用P表示。4.附件：配水附件——各式龙头调节附件——截止阀、闸板阀、蝶阀、止回阀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。闸板阀、蝶阀：水流需双向流动；管径大于50mm。间小的部位宜采用蝶阀。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。系统示意图闸阀（gatevalve）蝶阀（butterflyvalve）阀门每种阀门都有一个特定的型号，以说明阀门类别、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。1.阀门型号阀门产品型号由七个单元组成。（1）第一单元用汉语拼音字母表示阀件类别，如：闸阀代号为Z；截止阀代号为J；减压阀代号为Y；安全阀代号为A；节流阀代号为L；球阀代号为Q；蝶阀代号为D；隔膜阀代号为G；旋塞阀代号为X；止回阀代号为H；疏水阀代号为S等。（2）第二单元用一位阿拉伯数字表示驱动方式，但有时要注意阿拉伯数字的脚标。对手轮、手柄和扳手驱动的闸阀及安全阀、减压阀、疏水阀，则省略本单元。对于气动或液动的阀门，常闭式用6B、7B表示，常开式用6K、7K表示，气动兼手动的用6S表示，电动防爆的用9B表示。驱动方式代号：电磁动代号为0；电磁-液动代号为1；电-液动代号为2；蜗轮代号为3；正齿轮代号为4；圆锥齿轮代号为5；气动代号为6；液动代号为7；气-液动代号为8；电动代号为9等。（3）第三单元用一位阿拉伯数字表示阀件的连接形式，如内螺纹连接代号为1，外螺纹连接代号为2，法兰连接代号为4，焊接连接代号为6（焊接连接包括对焊和承插焊），对夹连接代号为7，卡箍连接代号为8，卡套连接代号为9等。（4）第四单元用一位阿拉伯数字表示阀件的结构形式。（5）第五单元用汉语拼音字母表示密封面或衬里材料。如铜合金的代号为T，橡胶的代号为X，尼龙塑料的代号为N，不锈钢的代号为H，硬质合金的代号为Y，衬胶的代号为J，衬搪瓷的代号为C，衬铅的代号为Q等。由阀体上直接加工出来的密封面材料用W表示，当阀座和阀瓣的密封材料不同时，用低硬质材料代号表示（隔膜阀除外）。（6）第六单元用阿拉伯数字表示阀件的公称压力，并以横线“—”与第五单元隔开。（7）第七单元用汉语拼音字母表示阀体材料。对于低温阀、带加热套的保温阀、带波纹管的阀件和杠杆式安全阀，在代号前分别加汉语拼音字母D、B、W和G。2.阀门的分类（1）闸板阀闸板阀主要用于冷热水、采暖、室内煤气等工程的管路上。利用闸板的升降控制管道内介质的流量大小。闸板开启有力，介质阻力小，具有较好的严密性和调节流量的性能。（2）截止阀截止阀主要用于DN≤50的冷热水及高压蒸汽管路中。它内部严密可靠，但水流阻力大，安装有方向性。阀门（3）旋塞阀主要是利用阀体内开设的孔道旋转塞子达到开启。它具有结构简单，开启迅速，操作方便的特点。该阀门的密闭性较差，仅适用于低压、需要快速启闭的管路。（4）止回阀止回阀又称为逆止阀或单向阀，它是利用流体介质的压力自行开启，阻止流体介质逆向流动的阀门。在给排水、采暖、煤气及工业管道安装工程中，一些管道采用法兰连接。法兰按照材质可分为铸铁法兰、钢制法兰、塑料法兰等。按照表面形式分为光滑面法兰、凹凸面法兰。按照法兰与管道的连接形式分为