第1章建筑室内给水工程

建筑设备绪论“建筑设备”是土建类建筑施工与管理专业的主要选修课程之一。其内容主要有4个部分：建筑给水与排水，建筑采暖、通风与空气调节，建筑供配电与照明，建筑弱电与消防电气。本课程的任务是使从事建筑施工与管理工作的学生具有一定的识读建筑设备系统图的能力，具有建筑设备工程的专业基本知识，掌握这些基本知识和技术所必备的基本理论，以解决建筑施工、管理及监理工作中与建筑设备专业很好协调配合的问题。第1章建筑室内给水工程室内给水系统1室内给水系统的管材、附件及设备2室内消防给水系统433室内热水供应35室内给水管网的布置与敷设建筑给水系统的任务，是根据各类用户对水量、水压的要求，将水由城市给水管网（或自备水源）输送到装置在建筑上的各种配水龙头、生产机组和消防设备等各种用水，满足用户对水质、水量、水压的要求，保证用水安全可靠。1.1室内给水系统1.1.1给水系统的分类与组成一、室内给水系统的分类1、生活给水系统：水质必须符合国家规定饮用水标准。2、生产给水系统：水质按生产性质和要求而定。3、消防给水系统：水质无特殊要求，但要保证水量和水压。二、室内给水系统的组成1、引水管2、水表接点3、管道系统4、给水附件（包括：控制、配水）5、升、贮压设备6、室内消防设备1—阀口井2—引入管3—闸阀4—水表5—水泵6—止回阀7—干管8—支管9—浴盆10—立管11—水龙头12—淋浴器13—洗脸盆14—大便器15—洗涤盆16—水箱17—进水管18—出水管19—消火栓1.1.2建筑给水系统的供水方式1、室内给水方式的选择室内给水方式一般根据下列原则进行选择：（1）在满足用户要求的前提下，应力求给水系统简单，管道长度短，以降低工程费用及运行管理费用。（2）应充分利用城市管网直接供水，如室外管网水压不能满足建筑物的用水要求，可考虑建筑物下面几层利用管网直接供水，上面几层采用加压供水。（3）供水应安全可靠，管理、维修方便。（4）当两种及两种以上用水的水质接近时，应尽量采用共用给水系统。（5）生产给水系统在经济技术比较合理时，应尽量采用循环给水系统，以节约用水。（6）生活给水系统中，最低卫生器具配水点处的静水压强不宜大于0.45MPa，如超过宜采用竖向分区供水，以防使用不便和卫生器具及配件破裂漏水，造成维修工作量的增加。生产给水系统最大静水压力，根据工艺要求及各种用水设备的工作压力和管道、阀门、仪表等的工作压力确定。2、给水系统所需水压建筑内部给水系统所需水压H=H1+H2+H3+H4H——建筑内部给水系统所需的总水压H1——最高最远配水点与室外引入管起点的标高差H2——管路的水头损失H3——水流通过水表的水头损失H4——管路最不利配水点的流出水头3、室内给水系统的基本供水方式（1）直接给水方式（2）设水箱给水方式（3）分区给水方式（4）设水泵给水方式（5）设水泵和水箱给水方式（6）气压给水方式（7）分质给水方式泄水管水平干管立管特点：系统简单，投资省，可充分利用外网水压。但是一旦外网停水，室内立即断水。适用场所：管网水量、水压在一天内均能满足用水要求的用水场所。（1）直接给水方式特点：水箱进水管和出水管共用一根立管供水可靠，系统简单，投资省，可充分利用外网水压。缺点是水箱水用尽后，用水器具水压会受外网压力影响。适用场所：管网水压、水量周期性不足，室内用水要求水压稳定时采用。（2）设水箱给水方式（A）水箱泄水管特点：系统简单，投资省，可充分利用外网水压，但是水箱容易二次污染；水箱容积的确定要慎重。适用场所：室外给水管网供水水压偏高或不稳定，室内用水要求水压稳定时采用。（2）设水箱给水方式（B）水平干管水箱泄水管特点：可以充分利用外网压力，供水安全，但投资较大，维护复杂。适用场所：管网供水压力只能满足建筑下层供水要求时采用。（3）分区给水方式水箱泄水管水表水池室外给水管水压线特点：系统简单，供水可靠，无高位水箱，但耗能多。适用场所：管网水压经常不足，室内用水较均匀，且不允许直接从管网抽水时采用。（4）设水泵给水方式（A）水池水泵特点：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：管网水压经常不足，室内用水较均匀时采用。（4）设水泵给水方式（B）水泵特点：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：当室外给水管网水压经常不足，且不允许水泵直接从室外管网吸水和室内用水不均匀时采用。（5）设水泵和水箱给水方式水池水箱水泵特点：供水可靠，无高位水箱，但水泵效率低、耗能多。适用场所：外网水压不能满足所需水压，用水不均匀，且不宜设水箱时采用。（6）气压给水方式气压水罐室外给水管网室外排水管网饮用水给水系统杂用水给水系统水处理设备特点：根据不同用途所需的不同水质，设置独立的给水系统的建筑供水。适用场所：小区中水回用等。（7）分质给水方式1.1.3高层建筑室内给水系统高层建筑——建筑高度为10层及10层以上的住宅建筑和建筑高度超过24m的其他民用建筑。高层建筑的特点是建筑高度高、层数多、面积大、设备完善、功能复杂、使用人数多，这就对室内给排水的设计、施工、材料及管理方面提出了更高的要求。高层建筑室内给水系统1、串联分区给水方式优点：不浪费动力，设计及管道比较简单，投资省。缺点：（1）水泵分散布置，占地面积较多；（2）振动及噪音干扰比较大；（3）水箱容积较大，增加了结构负荷和建筑造价；（4）上区供水受到下区的限制。这种给水方式的缺点较多，因而在实际工程中很少采用。2、并联分区给水方式按水泵与水箱供水干管的不同，又可分为单管式和平行式。（1）并联分区单管给水方式优点：供水可靠，管道较短，型号统一，数量较少，维修方便，投资较省。缺点：能量浪费较大，若发生事故，短水影响范围大。该给水方式适用于分区数目较少的高层建筑。（2）并联分区平行给水方式优点：效率高，管理方便，供水安全，一处发生事故，影响范围较小。缺点：水泵型号较多，管线较长。3、减压给水方式优点：水泵型号统一，台数少，设备集中，便于管理，投资较省。缺点：水箱容积大，增加了建筑的结构负荷；下区供水受上区的限制，下区供水压力损失大，能耗大。4、分区无水箱给水方式优点：节省了建筑物的使用面积；设备集中布置，便于维护管理；能量浪费较少。缺点：水泵型号及数量较多、投资较大。水泵房管理消防系统安装1.1.4防止水质污染的措施1、饮用水管道不得因回流而被污染。《建筑给排水设计规范》（GBJ15-2002）规定：给水管配水出口不得被任何液体或杂质淹没，且高出用水设备最高水位和最小空气间隙不得小于配水出口处给水管外径的2.5倍。特殊器具和生产用水设备不可能设置最小空气间隙时，应设置防污隔断器或采取其他有效的隔断措施。如大便器（槽）的冲洗管严禁与生活饮用水管道直接连接，以免管内出现负压时，污水被吸入管内。大便器（槽）的冲洗，应设置冲洗水箱或带有破坏真空的装置，如空气隔断装置、延时自闭式冲洗阀等。1.1.4防止水质污染的措施2、生活饮用水管道不得与非饮用水管道连接。3、水箱溢流管不得与排水系统直接连接，必须采用间接连接。4、选用管材及配件时，要防止因材料腐蚀、溶解而污染水质。5、生活饮用水管道应避开毒物污染区，当条件限制时，应采取防护措施。6、生活、消防合用的水箱（池），应有防止水质变坏的措施。1.2室内给水系统的管材、附件及设备•建筑室内给水管材最常用的有•钢管•塑料管等。1.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。焊接钢管有普通焊接钢管和加厚焊接钢管两种。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、长度长、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3-1所示。配件用可锻铸铁制成，抗蚀性及机械强度均较大，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：接头紧密、不漏水、施工迅速、不需要配件。•缺点：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，如图3-2所示。2.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；物理性、机械性能好，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。各种塑料管比较•硬聚氯乙烯管（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。3．其它管材•给水管还可采用铜管、复合管等管材。•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。1.2.2室内给水用附件1、配水附件：用以调节和分配水流量，如各种水龙头。2、控制附件：用来调节水量和水压，关断水流等。如各种阀门。1.2.3水表、水泵、水箱及气压给水装置1、水表（家用或建筑物使用，如图）（1）水表是一种流速式计量仪，其原理是：当管道直径一定时，通过水表的水流速度与流量成正比，水流通过水表时推动翼轮转动，通过一系列联运齿轮，记录出用水量。（2）流速式水表根据叶轮的结构不同，分为螺翼式和旋翼式（又称叶轮式）两种：a、螺翼式：翼轮转轴与水流方向平行，阻力小，适于大流量（大口径）的计量。b、旋翼式：翼轮转轴与水流方向垂直，水流阻力大，用于小口径的流量的计量。Back2、水泵水泵是给水系统中的主要