建筑给排水培训给水.ppt

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1、序言序言 培训主要内容培训主要内容1.水力学基本知识2.建筑给水工程3.建筑排水工程 水力学基本知识水力学基本知识 1.水头：单位重量的流体所具有的机械能，水头：单位重量的流体所具有的机械能，用用h或或H表示，单位米水柱表示，单位米水柱(mH2O)。位置水头位置水头Z压力水头压力水头P/r 测压管水头测压管水头流速水头流速水头v2/2g 2.水头损失：水头损失：流体克服流动阻力所消耗的机械能流体克服流动阻力所消耗的机械能 当流体受固定边界限制做均匀流动时，流动阻当流体受固定边界限制做均匀流动时，流动阻力中只有沿程不变的切应力，称为沿程阻力。由力中只有沿程不变的切应力，称为沿程阻力。由沿程阻力引

2、起的水头损失成为沿程阻力引起的水头损失成为沿程水头损失沿程水头损失。当流体的固定边界发生突然变化，引起流速分布当流体的固定边界发生突然变化，引起流速分布或方向发生变化，从而集中发生在较短范围的阻或方向发生变化，从而集中发生在较短范围的阻力称为局部阻力。由局部阻力引起的水头损失成力称为局部阻力。由局部阻力引起的水头损失成为为局部水头损失局部水头损失。3.满管流满管流和非满管流和非满管流 1）如果管道截面在一段距离内不变且不发生转）如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，为均匀流，管道对水流阻力沿程不变，采弯，为均匀流，管道对水流阻力沿程不变，采用用沿程水头损失公式沿程水头损失公式计算；计算；2

3、）当管道在局部分叉、转弯与变截面时，流动）当管道在局部分叉、转弯与变截面时，流动为非均匀流，采用为非均匀流，采用局部水头损失公式局部水头损失公式计算。计算。3）非满管流或渠流，只要长距离截面不变，可非满管流或渠流，只要长距离截面不变，可以近似为均匀流。以近似为均匀流。4.伯努利方程：伯努利方程：（Z+P/r+v2/2g）1-1断面断面 =（Z+P/r+v2/2g）2-2断面断面+h 能量守恒原理能量守恒原理5.Q=AV 对满管流和非满管流都适用对满管流和非满管流都适用谢才公式hf沿程水头损失，m；v过水断面平均流速，m/s；C谢才系数；R过水断面水力半径，m，圆管流R=0.25D；l管渠长度，

4、m。6.沿程水头损失计算沿程水头损失计算沿程水头损失计算对于圆管满流，达西公式：D管段直径，m；g 重力加速度，m/s 2；沿程阻力系数，=8g/C2沿程水头损失计算公式比较与选用柯尔勃洛克-怀特公式具有较高的精度;巴甫洛夫斯基公式具有较宽的适用范围，1.0e 5.0mm;曼宁公式适用于较粗糙的管道,0.5e 4.0mm;海曾-威廉公式适用于较光滑的管道,e 0.25mm;舍维列夫公式适用于1.0e 1.5mm.谢才系数或沿程阻力系数的确定（1）海曾-威廉公式 适用于较光滑的圆管满流管紊流计算，主要用于给水管道水力计算。q流量，m3/s；Cw海曾-威廉粗糙系数。谢才系数或沿程阻力系数的确定（2

5、）曼宁公式 适用于明渠或较粗糙的管道计算。nM曼宁公式粗糙系数。7.局部水头损失计算局部阻力设施局部阻力设施全开闸阀0.1990。弯头0.950%开启闸阀2.0645。弯头0.4截止阀35.5三通转弯1.5全开蝶阀0.24三流直流0.18.水头损失公式的指数形式沿程水头损失计算公式的指数形式：参数海曾威廉公式曼宁公式舍维列夫公式K10.67/Cw1.85210.29nM20.001798n1.8522.01.911m4.875.3335.123局部水头损失公式的指数形式：局部水头损失公式的指数形式：建筑给水工程建筑给水工程1.1 给水系统的组成1.2 系统供水压力及供水方式1.3 室内管道的布

6、置和敷设1.4 管材及管件1.5 给水管网的水力计算1.6 冷水的储存与加压 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。1.1 1.1 给水系统的组成给水系统的组成（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）1.2 系统供水压力及供水方式1.2.1 给水系统的供水压力 H 给水额定流量：卫生器具配水出口在单位时间卫生器具配水出口在单位时间内流出的

7、规定的水量。内流出的规定的水量。流出水头（最低工作压力）：为保证给水配件为保证给水配件的给水额定流量值，在其阀前所需的静水压。的给水额定流量值，在其阀前所需的静水压。给水当量给水当量：0.2L/s（一个洗涤盆的额定流量）（一个洗涤盆的额定流量）规范规范 表表3.1.14最不利点：室内管网上水压力最低的配水点。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。给水系统需要的压力。H=H1+H2+H3+H4+H5H1:静水压H2:沿程水头损失H3:局部水头损失H4:水表水头损失H5:流出水头流出水头服务水头H0：室外配水管网的供水压力室外配水管网的供水压力 H0H，满足供水压力要求 H

8、0H，增加管径，或设升压装置估计：一层估计：一层10m10m水柱，二层水柱，二层12m12m水柱，三层及三层以上每水柱，三层及三层以上每增加一层增加增加一层增加4m4m 武汉武汉市城市自来水压力为市城市自来水压力为 0.20.3Mpa，一般情况下，一般情况下可供六层楼生活用水可供六层楼生活用水，但夏季高峰季节有的只能供三层，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1.2.2供水方式1.5 给水管网的水力计算确

9、定给水管的管径及水头损失，并确定是否需要升压设备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设计秒流量按瞬时高峰给排水量制订的用于设计建筑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。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。流量作为一个当量的流量值的比值。卫生器具当量卫生器具当量 一个当量：洗涤盆，额定流量一个当量：洗涤盆，额定流量0.2l/s3.6.4住宅住宅1）最大用水时卫生器具平均出流概率）最大用水时卫生器具平均出流概率2）计算管段上卫生器具给水当量的同时出流概率）计算管段上

10、卫生器具给水当量的同时出流概率3）设计秒流量）设计秒流量（1）设计秒流量的计算）设计秒流量的计算最不利情况的组合出流最不利情况的组合出流3.6.5集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等学校等3.6.6工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等实验室、影剧院、体育场等（1）设计秒流量的计算）设计秒流量的计算最不利情况的组合出流最不利情况的组合出流q0同类型一个卫生器具的给水额定流量同类型一个卫生器具的给水额定流量n0同类型卫生器具数同类型卫生器具数b卫生器具同时给水百分数

11、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，取后者器具额定流量时，取后者用水时间长，用水用水时间长，用水设备使用不集中，设备使用不集中，同时给水百分数随同时给水百分数随卫生器具数量的增卫生器具数量的增加而减少加而减少用水时间集中，同用水时间集中，同水设备使用集中，水设备使用集中，同时给水百分数高同时给水百分数高的建筑的建筑 经济流速：干管：1.0-2.0m/s；支管：0.8-1.2m/s管径：水头损失

12、：沿程损失 h=iL,(I：水力坡降)局部损失（2）水力计算）水力计算利用水力计算表确定管径和水力坡降，局部阻力利用水力计算表确定管径和水力坡降，局部阻力可估算可估算例：某五层旅馆，楼层高度为例：某五层旅馆，楼层高度为3.0m，设城市配水管，设城市配水管水压为水压为21m，计算给水管网的管径。，计算给水管网的管径。解：（解：（1）选择计算公式）选择计算公式（2）查）查；（3）划分计算管段，计算管段流量；）划分计算管段，计算管段流量；（4）利用水力计算表，查）利用水力计算表，查DN，v，i；（5）利用管长）利用管长L和和 i，求沿程水头损失；，求沿程水头损失；（6）局部水头损失取）局部水头损失取

13、30%；（7）计算管网所需供水压力：）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）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）由最不利点起，划分计算管段，以流量变化点为节点标号节点标号（3）选择设计秒流量公式，计算设计流量）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）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）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）计算室内给水管所需压力H

14、（7）比较）比较H0和和 H，调整管径或设加压设备，调整管径或设加压设备（3）管网水力计算的步骤）管网水力计算的步骤1.3.1布置布置 室内管道室内管道 布置原则：简短，经济，美观，便于维修布置原则：简短，经济，美观，便于维修 1.3 室内管道的布置和敷设给水管暗装时：给水管暗装时：横管：敷设在地下室、设备层、管沟及顶棚内。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，支管立管：敷设在公用的管道井内；竖向管槽内，支管在墙槽内。在墙槽内。在管道上的阀门处应留有检修井，并保证维修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。方便。

15、管沟应设置更换管道的出入口装置。1.3.2管道敷设3.5.5给水管道与其他管道同沟时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。给水管应在排水管上面，热水管下面。各管道之间净距不宜小于各管道之间净距不宜小于0.3m。冷水管在热水管下方、右侧。冷水管在热水管下方、右侧。给水管不得与易燃、可燃、有害液、气体管道同沟。给水管不得与易燃、可燃、有害液、气体管道同沟。3.5.9管道不得穿越设备基础，应避开可能重物压坏处。管道不得穿越设备基础，应避开可能重物压坏处。3.5.10给水管道不得穿过大小便槽，立管离大小便槽端部给水管道不得穿过大小便槽，立管离大小便槽端部不得小于不得小于0.5m。

16、3.5.12、13塑料给水管宜暗设，明装离灶台边缘不得小于塑料给水管宜暗设，明装离灶台边缘不得小于0.4m，离燃气热水器边缘不宜小于，离燃气热水器边缘不宜小于0.2m，不得与水加热，不得与水加热器和热水炉直接连接，应有不小于器和热水炉直接连接，应有不小于0.4m的金属管段过渡。的金属管段过渡。3.5.22穿过地下室外墙穿过地下室外墙、地下构筑物墙壁地下构筑物墙壁、屋面、钢、屋面、钢筋混凝土水池（箱）筋混凝土水池（箱）时，应加设防水套管。时，应加设防水套管。3.5.11避免穿过沉降缝、伸缩缝，如必须穿过时，应避免穿过沉降缝、伸缩缝，如必须穿过时，应采用橡胶管、波纹管、补偿器等。采用橡胶管、波纹管

17、、补偿器等。3.5.15给水管与排水管平行或交叉埋设时，管外壁的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最小净距分别为0.5m和和0.15m。管道穿过建筑物的墙板管道穿过建筑物的墙板固定、防腐、防噪音、防冻防露固定、防腐、防噪音、防冻防露钩钉钩钉卡箍卡箍吊环吊环托架托架除锈除锈防腐漆防腐漆银粉银粉沥青沥青可曲可曲挠橡挠橡胶接胶接头头减振减振吸声吸声材料材料石棉硅藻土石棉硅藻土泡沫混凝土泡沫混凝土矿渣棉矿渣棉泡沫塑料泡沫塑料1.4 管材及管件 生活给水管：生活给水管：PPR管、管、PVC管、衬管、衬PVC镀锌钢管镀锌钢管3.4.3高层建筑给水立管不宜采用塑料管高层建筑给水立管不宜采

18、用塑料管生产和消火栓系统消防给水管生产和消火栓系统消防给水管:非镀锌钢管或给水铸铁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、生活给水管可采用铜管、聚丁烯管、铝塑复合管、涂塑钢管、钢塑复合管等涂塑钢管、钢塑复合管等2.6 冷水的储存与加压水池，水箱水池，水箱水泵水泵变频调速变频调速气压给水气压给水投资少，建设快，易拆迁，不污染投资少，建设快，易拆迁，不污染高架，荷重，不利于抗震，不美观高架，荷重，不利于抗震，不美观水池，水箱水池，水箱生活用水和消防用水合用的生活用水和消防用水合用的储水池应设有消防用水不被储水池应设有消防用水不被它用的措施它用的措施消防储备水量按室消防储

19、备水量按室内消火栓流量内消火栓流量10分分钟用水量计算钟用水量计算有效容积为调节水量、消防有效容积为调节水量、消防储备水量和生产事故储备水储备水量和生产事故储备水量之和；量之和；调节水量一般调节水量一般按日用水量的按日用水量的8%12%消防用水不被它用的措施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34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

20、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。泵房泵房气压给水气压给水变频调速变频调速控制器控制器变频器变频器电机电机水泵水泵管网管网传感器传感器讯号讯号压力或流量参数压力或流量参数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

21、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1015L/s计算2 7.1室外消防给水系统室外消防给水系统（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消火栓系统消火栓系统（水源、消防管道、消火栓（水源、消防管道、消火栓、启动消启动消防泵或报警装置按钮）防泵或报警装置按钮）

22、（1）消火栓的构造（水枪、水龙带、消防龙头）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）消火栓的布置（高度、位置、间距）消防龙头距地面高度为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一点而不留空白 要求一股或两股水柱同时到达任意位置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

23、）室内消防给水系统（多层）设置原则：按设置原则：按建筑设计防火规范建筑设计防火规范（GBJ16-87）执行）执行（1）建筑物）建筑物24m、体积、体积5000m3的库房，应保的库房，应保证证1支水枪的充实水柱达到同层内任意部位支水枪的充实水柱达到同层内任意部位（2）其他民用建筑应保证）其他民用建筑应保证2支水枪的充实水柱达支水枪的充实水柱达到同层内任意部位到同层内任意部位 保护半径保护半径 R=（0.80.9）Ld+COSLcLc直径直径38mm，90%的水量的水量Lc不小于不小于7m，不大于，不大于15m充实水柱充实水柱Lc（4）消火栓给水管计算消火栓给水管计算 在满足水量、水压的要求下，确

24、定管径，计算水头损在满足水量、水压的要求下，确定管径，计算水头损失，核算管网水压失，核算管网水压 设计秒流量设计秒流量 流速流速2.5m/s（1.4-1.8m/s）消防管道的最小管径不小于消防管道的最小管径不小于50mm（与水泵接合器相连（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）消火栓口所需的压力（相当于给水龙头的流出水头）水龙带的水头损失水龙带的水头损失水枪喷口出的压力水枪喷口出的压力水枪射流量：水枪射流量：与消防给水共用的系统，其水箱或水池容积应加与消防给水共用的系统，其水箱或水池容积应加10分分钟的消防水量钟的消防水量 消火栓超过10个，且室外消防用水量大于

25、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，前者为消火栓和自动喷水灭火系统设计作用时间不同，前者为23h，后者为，后者为1h。一般火灾延续。一般火灾延

26、续1h后，后者可能随建筑物后，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，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。常需要关闭总报警阀，继续使用消火栓系统。（1）设置原则设置原则 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

27、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自动喷洒消防给水系统（2）组成组成：水源、加压贮水设备、管网、喷头、报警装置水源、加压贮水设备、管网、喷头、报警装置（3）一般规定一般规定最不利点喷头工作压力0.050.1Mpa；应设水泵接合器，1540m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

28、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其它固定灭火设施其它固定灭火设施1211一溴一氯二氟甲烷，一溴一氯二氟甲烷，1301一溴三氟甲烷，产一溴三氟甲烷，产生溴游离基生溴游离基Br.，与，与O3反应：反应：Br.+O3-BrO+O2BrO+O2-2 O2+Br.在大气中存留在大气中存留100年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）