建筑给排水课件(清华大学)

建筑设备工程--建筑给排水张旭环境科学与工程系建筑结构暖通、空调给排水电气建筑给排水主要内容：给水（生活、生产给水和消防给水）排水（污水和雨水排除）热水供应中水高层建筑给排水基础知识、基本理论、设计原则、计算方法内容学时第一讲城市给水排水工程2第二讲建筑给水工程4第三讲建筑排水工程4第四讲热水供应工程2第五讲高层给水排水工程2第六讲建筑中水、水景工程2课程内容第一讲城市给水排水工程1.1城市给水工程（1）取水工程（水源、取水构筑物）（2）净水工程（水质标准、工艺）（3）配水工程（配水管网设计原则、形式）（4）供水形式（5）用水量计算城市给水工程-取水构筑物城市给水工程-饮用水标准中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准UDC613.3GB5749-85Sanitarystandardfordrinkingwater城市给水工程-配水管网城市给水工程-供水形式统一供水分系统供水--分质供水--分压供水--分区供水城市给水工程-给水处理工艺工艺选择依据：原水水质（水源）供水水质（用途）以地表水为水源的水厂的处理工艺：悬浮物胶体细菌（1）综合生活用水（居民生活用水和公共建筑用水）（用水定额）（室外给水工程设计规范-GBJ13-87）（2）工业企业生产用水和工作人员生活用水（3）消防用水（规范）（建筑设计防火规范-GBJ16-87）（4）浇洒道路和绿地用水（面积）（5）未预见用水量及管网漏失水量（%）城市给水工程-设计供水量确定浇洒道路每日1~3次，每次1~1.5L/m3；绿化1.5~2.0L/m315~20%1.2城市排水工程（1）排水管网-收集（2）排水泵站-输送（3）污水处理厂-处理（4）排放设施-排放或-利用城市排水工程-排水体制合流制完全合流制截流式合流制分流制完全分流制不完全分流制城市排水工程-污水处理工艺污水水质处理工艺排放标准处理要求污水种类污染物种类处理方法物理法化学法生物法城市排水工程-城市污水处理工艺第二讲建筑给水工程2.1给水系统的组成2.2系统供水压力及供水方式2.3室内管道的布置和敷设2.4管材及管件2.5给水管网的水力计算2.6冷水的储存与加压2.7消防给水系统将城市自来水管网（或自备水源）的水输送到装置在室内的各种配水龙头、生产机组和消防设备等用水点，并满足个用水点水量、水压的要求。2.1给水系统的组成（1）引入管(进户管)（2）水表节点（3）管道系统(水平干管、立管、横支管)（4）给水附件(控制附件和配水附件)（5）升压和贮水设备（水泵、水箱、气压给水设备、水池）（6）室内消防设备（消火栓和自动喷洒消防设备）2.2系统供水压力及供水方式2.2.1给水系统的供水压力H给水额定流量：rateofflow卫生器具配水出口在单位时间内流出的规定的水量。流出水头：staticpressureforoutflow为保证给水配件的给水额定流量值，而在其阀前所需的静水压。最不利点：室内管网上水压力最低的配水点。供水压力H：给水系统需要的压力。H=H1+H2+H3+H4+H5H1:H2:H3:H4:H5:服务水头H0：室外配水管网的供水压力H0≥H，满足供水压力要求H0H，增加管径，或设升压装置估计：一层10m水柱，二层12m水柱，三层及三层以上每增加一层增加4m北京市城市自来水压力为0.2~0.3Mpa，一般情况下可供六层楼生活用水，但夏季高峰季节有的只能供三层。（1）直接供水方式（征得供水部门同意）（2）设置水箱的供水方式（3）设置水泵的供水方式（征得供水部门同意，设连通管）（4）水泵和水箱联合工作的供水方式（5）设气压供水装置的供水方式（6）分区供水方式2.2.2供水方式（1）下行上给式（2）上行下给式（3）环状式2.2.3管网布置方式2.3.1布置（1）引入管（供水安全）•单向供水onewayservicepipesystem室内给水管网只由一条引入管给水的方式。•双向供水multi-wayservicepipesystem从建筑物不同侧的室外给水管网中设两条或两条以上引入管，在室内连成环状或贯通枝状的给水方式。（10个以上消火栓或不允许断水）生活给水引入管与污水排出管外壁水平净距不小于1m（2）室内管道布置原则：简短，经济，美观，便于维修2.3室内管道的布置和敷设2.3.2管道敷设形式敷设要求管道防护明设/暗设、固定、防腐、防噪音、防冻防露明设exposedinstallation室内管道明露布置的方法。暗设concealedinstallation，embeddedinstallation室内管道布置在墙体管槽、管道井或管沟内，或者由建筑装饰所隐蔽的敷设方法。给水管暗装时：横管：敷设在地下室、设备层、管沟及顶棚内。立管：敷设在公用的管道井内；竖向管槽内，支管在墙槽内。在管道上的阀门处应留有检修井，并保证维修方便。管沟应设置更换管道的出入口装置。•给水管道与其他管道同沟时给水管应在排水管上面，热水管下面。给水管不得与易燃、可燃、有害液、气体管道同沟。•给水管埋地敷设时室内管道覆土深一般不小于0.3m，地下室的地面下不得埋设给水管道，应设专门的管沟。室外埋地管管顶覆土厚度不宜小于0.7m，并在冰冻线以下0.2m。管道不得穿越设备基础，应避开可能重物压坏处。给水管与排水管平行或交叉埋设时，管外壁的最小净距分别为0.5m和0.15m。给水横管宜有0.002~0.005的坡度坡向泻水装置。给水引入管应有不小于0.003的坡度坡向室外给水管网或阀门井。穿过地下室外墙或地下构筑物墙壁时，应加设防水套管。管道穿墙或楼板时，应预留孔洞；给水管不得穿过配电间。避免穿过沉降缝、伸缩缝，如必须穿过时，应采用橡胶管、波纹管、补偿器等。穿承重墙或基础处应预留孔洞，管顶净空一般不小于0.1m（不得小于建筑物的沉降量）。•管道穿过建筑物的墙板固定、防腐、防噪音、防冻防露钩钉卡箍吊环托架除锈防腐漆银粉沥青可曲挠橡胶接头减振吸声材料石棉硅藻土泡沫混凝土矿渣棉泡沫塑料2.4管材及管件•生活给水管：镀锌钢管或给水塑料管（=150mm）,给水铸铁管(150mm,或埋地敷设=75mm)•生产和消火栓系统消防给水管:非镀锌钢管或给水铸铁管生活给水管可采用铜管、聚丁烯管、铝塑复合管、涂塑钢管、钢塑复合管等2.5给水管网的水力计算确定给水管的管径及水头损失，并确定是否需要升压设备设计秒流量按瞬时高峰给排水量制订的用于设计建筑给排水管道系统的流量。不同卫生器具的流量与其以某一卫生器具流量作为一个当量的流量值的比值。卫生器具当量一个当量：洗涤盆，额定流量0.2l/s•住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等•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（1）设计秒流量的计算最不利情况的组合出流10000bnqqggggKNNq2.0q0同类型一个卫生器具的给水额定流量n0同类型卫生器具数b卫生器具同时给水百分数Ng计算管段的卫生器具当量数量，K根据建筑物用途而定的系数当计算值大于卫生器具额定流量总和或小于最大卫生器具额定流量时，取后者用水时间长，用水设备使用不集中，同时给水百分数随卫生器具数量的增加而减少用水时间集中，同水设备使用集中，同时给水百分数高的建筑•经济流速：干管：1.0-2.0m/s；支管：0.8-1.2m/s•管径：•水头损失：沿程损失h=iL,(I：水力坡降)•局部损失（2）水力计算04qvDgVhiiM2/23.03.12)867.01(000912.0VDVi利用水力计算表确定管径和水力坡降，局部阻力可估算百分数生活生产消防20~30%20%20%20%10%15%例：某五层公寓，楼层高度为3.0m，设城市配水管水压为21m，计算给水管网的管径。解：（1）选择计算公式gggKNNq2.0（2）查α=1.05，K=0.005；（3）划分计算管段，计算管段流量；（4）利用水力计算表，查DN，v，i；（5）利用管长L和i，求严程水头损失；（6）局部水头损失取30%；（7）计算管网所需供水压力：H=14.0+2.52+0.76+1.5+1.0=19.78（1）定最不利点（2）由最不利点起，划分计算管段，以流量变化点为节点标号（3）选择设计秒流量公式，计算设计流量（3）查水力计算表，求管径和水力坡降（4）计算沿程水头损失及局部水头损失（5）计算最不利点至城市配水管的标高差，即H1（6）计算室内给水管所需压力H（7）比较H0和H，调整管径或设加压设备（3）管网水力计算的步骤2.6冷水的储存与加压水池，水箱水泵变频调速气压给水投资少，建设快，易拆迁，不污染高架，荷重，不利于抗震，不美观水池，水箱生活用水和消防用水合用的储水池应设有消防用水不被它用的措施消防储备水量按室内消火栓流量10分钟用水量计算有效容积为调节水量、消防储备水量和生产事故储备水量之和；调节水量一般按日用水量的8%~12%消防用水不被它用的措施（1）泵房建筑应为一、二级耐火等级；（2）泵房净高：采用固定吊钩或移动支架时，不小于3.0m；采用固定吊车时，应保证吊起物底部与吊运的越过物体顶部之间有0.5m以上的净距；（3）泵房采暖温度一般为16℃，无人值班时采用5℃，每小时换气次3~4次；（4）地面应有排水措施，地面坡向排水沟，排水沟坡向集水坑；（5）泵房大门应比最大的水泵机件宽0.5m；（6）泵房不得设在有防震和安静要求的房间上下和相邻；水泵基础应设隔振装置，吸水管和出水管上应设隔振减噪音装置，管道支架、管道穿墙及穿楼板处应采取防固体传声措施，必要时可在泵房建筑上采取隔声吸音措施。泵房气压给水变频调速控制器变频器电机水泵管网传感器讯号压力或流量参数2.7消防给水系统（1）室外消防水管网布置成环状，输水干管不应少于2条给水管径不应小于DN100（2）室外消火栓•沿道路设置（宽度超过60m的道路宜在两侧设置），间距不应超过120m，距路边不超过2m，距建筑外墙不宜小于5m；•地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个，地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个65mm的栓口；•每个消火栓用水量按10~15L/s计算27.1室外消防给水系统（4）消防水池设置条件•市政管网不能满足消防水量；•市政管网为枝状或只有一条进水管；•超过100m的高层建筑；•不允许消防水泵从室外管网直接吸水（生产生活用水量达到最大时，市政给水管不能满足室内外消防用水量时）；•当生产、生活、消防水量达到最大时，城市管网压力不能保证10米水柱。2.7.2.1消火栓系统（水源、消防管道、消火栓、启动消防泵或报警装置按钮）（1）消火栓的构造（水枪、水龙带、消防龙头）（13，16，19mm），（50，65mm）（2）消火栓的布置（高度、位置、间距）•消防龙头距地面高度为1.1m•安装在走廊，楼梯间，门厅等处的墙上，在建筑物屋顶应设一个消火栓•间距：必须使水枪喷出的充实水柱到达建筑物的任意一点而不留空白要求一股或两股水柱同时到达任意位置2.7.2室内消防给水系统（多层）设置原则：按《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）执行（1）建筑物≤24m、体积≤5000m3的库房，应保证1支水枪的充实水柱达到同层内任意部位2212bRS（2）其他民用建筑应保证2支水枪的充实水柱达到同层内任意部位221bRS保护半径R=（0.8~0.9）Ld+COSβ·LcLc直径38mm，90%的水量Lc不小于7m，不大于15m充实水柱Lc（4）消火栓给水管计算在满足水量、水压的要求下，确定管径，计算水头损失，核算管网水压•设计秒流量•流速2.5m/s（1.4-1.8m/s）•消防管道的最小管径不小于50mm（与水泵接合器相连）（3）消火栓口所需的压力（相当于给水龙头的流出水头）djhhH水龙带的水头损失水枪喷口出的压力水枪射流量：jjBhghq2与消防给水共用的系统，其水箱或水池容积应加10分钟的消防水量•消火栓超过10个，且室外消防用水量大于15L/s时，