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,rate of flow 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,static pressure for outflow 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 +H5
H1,
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
H0<H,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 one way service pipe system 室内给水管网
只由一条引入管给水的方式。
?双向供水 multi-way service pipe system 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 exposed installation 室内管道明露布置的方法。
暗设 concealed installation,embedded installation 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

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
?? 10000 bnqq g
ggg KNNq ??? 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
0
4 q
vD ?? ?
gVh iiM 2/2?? ?
3.0
3.1
2
)8 6 7.01(0 0 0 9 1 2.0 VDVi ??
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
ggg KNNq ??? 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
2 7.1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
221 2 bRS ???
( 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
221 bRS ??
保护半径 R=( 0.8~0.9) Ld+COSβ·Lc
Lc
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)
dj hhH ??
水龙带的水头损失 水枪喷口出的压力
水枪射流量,
jj Bhghq ?? 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,给
水管道设两条进水管并成环状管网;
? 超过 6层的塔式和通廊式住宅,超过 5层或体积超过
10000m3的其他民用建筑,超过 4层的厂房、库房,室内
消防竖管成环状;设水泵接合器;
? 应用阀门分成若干独立段,故障时停用的消火栓在一层
中不能超过 5个;
? 消火栓给水管网与自动喷水灭火系统管网宜分开设置,
如困难,应在报警阀前分开;
? 合用系统的室内管道,当其他用水达到最大秒流量时应
仍能供应全部消防用水量,淋浴用水可按 15%计算;
( 5) 消防给水管的布置
消火栓和自动喷水灭火系统设计作用时间不同,前者为
2~3h,后者为 1h。一般火灾延续 1h后,后者可能随建筑物
的损坏而局部损失,或因火场燃烧面积扩大,开启喷头过
多,其水量、水压均不再满足要求,灭火效率明显降低,
因此通常需要关闭总报警阀,继续使用消火栓系统。
( 1) 设置原则
? 建筑面积超过 100m的高层建筑,除面积小于 5m2的卫
生间、厕所和不宜用火扑救的部位外,均应设自动喷
水灭火装置;
? 建筑面积不超过 100m的一类高层建筑及其裙放的公
共活动用房,办公室、走道和旅馆客房,可燃物品库、
地下车库、高级住宅的居住用房;
? 二类高层建筑中的商业营业厅、展览厅等公共活动
用房和建筑面积超过 200m2的可燃物品库房;
? 多层建筑中的大型剧院、礼堂、体育馆、设有空调
系统的旅馆和办公楼的走道、办公室、餐厅、商店、
库房、百货商场、展览大厅均应设自动喷水灭火系统 。
2.7.2.2自动喷洒消防给水系统
( 2) 组成, 水源、加压贮水设备、管网、喷头、报警装置
( 3) 一般规定
?最不利点喷头工作压力 0.05~0.1Mpa;
?应设水泵接合器,15~40m范围内设设室外消火栓;
?采用临时高压给水系统应设水箱;
? 湿式自动喷水灭火系统(闭式喷头),管网中充满有压
水,当火点温度达到开启闭式喷头时,喷头出水灭火。
? 干式自动喷水灭火系统(闭式喷头),管网中平时不充
水,充有有压空气,当火点温度达到开启闭式喷头时,喷
头开启,排气,充水,灭火。
? 预作用喷水灭火系统(闭式喷头),管网中平时不充水,
发生火灾时,火灾探测器报警后,自动控制系统控制闸门
排气、充水,由干式变为湿式,。。。
? 雨淋喷水灭火系统(开式喷头),由自动控制装置打开
集中控制闸门,使整个保护区域所有喷头喷水灭火。
? 水幕系统(水幕喷头),起阻水、冷却、隔离作用,用
水量 0.5L/s.m,单排布置;舞台口、防火水幕带,用水量
2.0 L/s.m,双排布置,每组喷头不宜超过 72个
? 水喷雾灭火系统(喷雾喷头)
( 4) 分类
? 干粉灭火系统
? 泡沫灭火系统
? 卤代烷灭火系统
2010年在世界范围内禁止生产和使用
2.7.2.3其它固定灭火设施
1211一溴一氯二氟甲烷,1301一溴三氟甲烷,产
生溴游离基 Br.,与 O3反应,
Br.+ O3--BrO+ O2
BrO+ O2--2 O2 + Br,
在大气中存留 100年
?二氧化碳灭火系统
? 蒸汽灭火系统
? 烟雾灭火系统(使用发烟剂)