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1、东方城 25#楼建筑给排水及消防设计安徽工业大学工商学院建筑工程系王翔飞1.绪论人们在购买住宅是，除了关注住宅的楼层，面积，平面布置等因素外，同时 也将注意力放在了住宅内设备上。给排水系统作为住宅的重要组成部分，他是一 个功能复杂，对卫生、安全和舒适性要求高的系统，其系统设计是否合理对今后 的日常使用与维护至关重要。1.1 给水系统基础知识完善的建筑给水系统是能足够以充足的水量、合格的水质和适当的水压向居 住建筑、公共建筑或工业企业建筑等各类建筑内部的生活、生产以及消防用水设 施供水的一整套构筑物（泵房、贮水池等）、设备（水泵、气压罐等）、管路系 统（引入管、干管、支管等）及其附件（阀门、管道
2、倒流防止器等）的总称。 1.1.1建筑给水系统的分类建筑给水系统通常按其服务对象进行分类，一般可分为生活给水系统、生产 给水系统和水消防系统。1. 生活给水系统生活给水系统是为人们生活提供饮用、烹调、洗涤、盥洗、沐浴等用水的给 水系统。根据供水用途的差异可进一步分为：直饮水给水系统、饮用水给水系统、 杂用水给水系统。生活给水系统除需要满足用水设施对水量和水压的要求外，还 应符合国家规定的相应水质标准。2. 生产给水系统生产给水系统是为产品制造、设备冷却、原料和成品洗涤等生产加工过程供 水的给水系统。由于采用的工艺流程不同，生产同类产品的企业对水量、水压、 水质的要求可能存在较大差异。3. 水消
3、防系统水消防系统是向建筑内部以水作为灭火剂的消防设施供水的给水系统。包括 消火栓给水系统、自动喷水灭火系统。同时具备两种以上给水用途的建筑，应该根据用水对象对水质、水量、水压 的具体要求，通过技术经济比较，确定采用独立设置的给水系统或共用给水系统。 共用给水系统有生产、生活共用给水系统，生活、消防共用给水系统，生产、消 防共用给水系统，生活、生产、消防共用给水系统。共用方式包括共用贮水池、 共用水泵、共用管路系统等。1.1.2建筑给水系统的组成1. 引入管引入管是指将室外给水管引入建筑物的管段，它与进户管（入户管）有区别， 后者是指住宅内生活给水管道进入住户至水表的管段。对于居住小区而言，引入
4、 管则是由市政管道引入至小区给水管网的管段。2. 水表节点 安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称，水表用于计 量建筑物的用水量。3. 管道系统 管道系统的作用是将由引入管引入建筑物内的水输送到各用水点，根据安装 位置和所起作用不同，可分为干管、立管、支管。4. 给水附件给水附件包括在给水系统中控制流量大小、限制流动方向、调节压力变化、 保障系统正常运行的各类配水龙头、闸阀、止回阀、减压阀、安全阀、排气阀、 水锤消除器等。5. 升压设备 升压设备用于为给水系统提供适当的水压，常用的升压设备有水泵、气压给 水设备、变频调速给水设备。6. 贮水和水量调节构筑物 贮水池、水箱是给水系
5、统中的贮水和水量调节构筑物，它们在系统中起流量 调节、贮存消防用水和事故备用水的作用，水箱还具有稳定水压的功能。7. 消防和其他设备建筑物内部应按照建筑设计防火规范1及高层民用建筑设计防火规范2的规定设置消火栓、自动喷水灭火设备;水质有特殊要求时需设深度处理设备。 1.2 建筑给水方式给水方式是指建筑物内部给水系统的给水方案。给水方式必须依据用户对水 质、水压和水量的要求，结合室外管网所能提供的水质、水量和水压的情况、卫 生器具及消防设备在建筑物内的分布、用户对供水安全可靠性的要求等因素，经 技术经济比较或经综合评判来确定。 建筑内部给水方式选择应按以下原则进行：（1）在满足用户要求的前提下，
6、应力求给水系统简单，管道长度短， 以降低工程造价和运行管理费用；（2）应充分利用室外管网水压直接供水，当室外管网水压不能满足建 筑物用水要求时，应考虑下面几层利用外网水压直接供水，上面 数层采用加压供水；（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）生产给水系统应优先设置循环给水系统或重复利用给水系统；（6）生产、生活、消防给水系统中的管道、配件和附件所承受的水压， 均不得大于产品标准规定的允许工作压力；（7）高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备 性能、维修管理、建筑层数等条件，结合室外给水管网的水压合 理确定；（
7、8）建筑物内部的生活给水系统，当卫生器具给水系统配件处的静水 压力超过规定时，宜采用减压措施。常见给水方式的基本类型有以下几种3,4：1 .直接给水方式建筑物内部只设有给水管道系统，不设增压及贮水设备，室内给水管道系统 与室外供水管网直接相连，利用室外管网压力直接向室内给水系统供水。这是最 简单、经济的给水方式。直接给水方式适用于室外管网水量和水压充足，能够全天保证室内用户用水 要求的地区。它的优点是给水系统简单，投资少，安装维修方便，充分利用室外 管网水压，供水较为安全可靠。缺点是系统内部无贮备水量，当室外管网停水时， 室内系统立即断水。2 .单设水箱给水方式建筑物内部设有管道系统和屋顶水箱
8、（亦称高位水箱），且室内给水系统与 室外给水管网直接连接。当室外管网压力能足够室内用水需要时，则由室外管网 直接向室内管网供水，并向水箱充水，以贮备一定水量。当高峰用水时，室外管 网压力不足，由水箱向室内系统补充供水。为了防止水箱中的水回流至室外管网， 在引入管上要设置止回阀。这种给水方式适用于室外管网水压出现周期性不足及室内用水要求水压稳 定，并且允许设置水箱的建筑物。它的优点是系统比较简单，投资较省；充分利 用室外管网的压力供水，节省电耗；系统具有一定的贮备水量，供水的安全可靠 性较好。缺点是系统设置了高位水箱，增加了建筑物的结构载荷，并给建筑物的 里面处理带来一定困难。当水压较长时间持续
9、不足时，需增大水箱容积，并有可 能出现断水情况。在室外管网水压周期性不足的多层建筑中，即建筑物下面几层由室外管网直 接供水，建筑物上面几层采用有水箱的给水方式。这样可以减小水箱的容积。 3 .水泵水箱联合给水方式当室外给水管网水压经常性不足、室内用水不均匀、室外管网不允许水泵直 接吸水而且建筑物允许设置水箱时， 水泵从贮水池吸水，经加压后送入水箱。因水泵供水量大于系统用水量，水箱水 位上升，至最高水位是停泵，此后由水箱向系统供水，水箱水位下降，至最低水 位时水泵重新启动。这种给水方式由水泵和水箱联合工作，水泵及时向水箱充水，可以减小水箱 容积。同时，在水箱的调节下，水泵能稳定在高效点工作，节省
10、电耗。在高位水 箱上采用水位继电器控制水泵启动，易于实现管理自动化。贮水池和水箱能够贮 备一定水量，增强供水的安全可靠性。4 .气压给水方式利用密闭压力水罐取代水泵水箱联合给水方式中的高位水箱，形成气压给水 方式。水泵从贮水池吸水，水送至给水管网的同时，多余的水进入水进入气压水罐， 将罐内的气体压缩，罐内压力上升，至最大工作压力时，水泵停止工作。此后， 利用罐内气体的压力将水送至给水管网，罐内压力随之下降，至最小工作压力时， 水泵重新启动，如此周而复始实现连续供水。这种给水方式适用于室外管网水压经常性不足，不宜设置高位水箱的建筑 （如隐蔽的国防工程、地震区建筑、建筑艺术要求较高的建筑等）。它的
11、优点是 设备可设在建筑物的任何高度上，便于隐蔽，安装方便，水质不易受污染，投资 省，建设周期短，便于实现自动化等。缺点是给水压力波动较大，能量浪费严重。5. 变频调速给水方式水泵扬程随流量减少而增大，管路水头损失随流量减少而减少，当用水量下 降时，水泵扬程在恒速条件下得不到充分利用，为达到节能的目的，可采用变频 调速给水方式。变频调速水泵工作原理为：当给水系统中流量发生变化时，扬程也随之发生 变化，压力传感器不断向微机控制器输入水泵出水管压力的信号，当测得的压力 值大于设计给水量对应的压力值时，则微机控制器向变频调速器发出降低电流频 率的信号，从而使水泵转速降低，水泵出水量减少，水泵出水管压力
12、下降，反之 亦然。6. 分区给水方式在多层建筑物中，当室外给水管网的压力只能满足建筑物下面几层供水要求 时，为了充分利用室外管网水压，可将建筑物供水系统划分为上、下两区。下区 由外网直接供水，上区由升压、贮水设备供水。可将两区的 1 根或几根立管相互 两通，在连接处装设阀门，以备下区进水管发生故障或外网水压不足时，打开阀 门由高区水箱向低区供水。对于建筑高度较大的高层建筑，由升压、贮水设备供水的区域如果采用同一 个给水系统，建筑底层管道系统的静水压力会很大，因而就会产生以下弊 5,6： （1）必须采用高压管材、零件及配水器材，使设备材料费用增加； （2）容易产生水锤及水锤噪声，配水龙头、阀门等
13、附近易被磨损，使用寿命缩 短；（3）底层水龙头的流出水头过大，不仅使水流形成射流喷溅，影响使用，而且 管道内流速增加，导致产生流水噪声、振动噪声。为了降低管道中的静水压力，消除或减轻上述弊端，当建筑物达到一定高度 时，给水系统需作竖向分区，即在建筑物的垂直方向按一定高度依次分为若干个 供水区域，每个供水区域分别组成各自独立的给水系统。高层建筑给水系统的竖向分区，应根据使用设备材料性能、维护管理条件、 建筑层数和室外给水管网水压等合理确定。如果分区压力过小，则分区数较多， 给水设备、给水管道系统以及相应的土建投资将增加，维护管理也不方便。如果 分区压力过大，就会出现水压过大、噪声大、用水设备和给
14、水附件易损坏等的不 良现象。根据我国目前水暖产品所能承受的压力情况，我国建筑给水排水设计 规范7GB500152003规定：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于 0.45MPa,特殊情况下不宜大于0.55MPa。根据各分区之间的相互关系，高层建筑给水方式可分为串联给水方式、并联 给水方式和减压给水方式。设计时应根据工程的实际情况,按照供水安全可靠、 技术先进、经济合理的原则确定给水方式。1. 串联给水方式串联给水方式,各分区均设有水泵和水箱,上区的水泵从下区的水箱中抽水。 这种给水方式的优点是各区水泵的扬程和流量按本区需要设计,使用效率高,能 源消耗较小,且水泵压力均衡,扬程较小,水锤影
15、响小；另外,不需设高压泵和 高压管道,设备和管道较简单,投资较省。其缺点为水泵分散布置,维护管理不 方便；水泵和水箱占用楼层的使用面积较大；水泵设在楼层,振动和噪声干扰较 大,因此,需防震动、防噪声、防漏水；工作不可靠,若下区发生事故,则其上 部数区供水受影响。这种方式适用于允许分区设置水箱和水泵的各类高层建筑, 建筑高度超过100m的建筑宜采用这种给水方式。2. 并联给水方式 并联给水方式，各分区独立设置水箱和水泵，水泵集中布置在建筑底层或地 下室，各区水泵独立向各区的水箱供水。这种方式的优点为各区独立运行，互不 干扰，供水安全可靠，水泵集中布置，便于维护管理，水泵效率高，能源消耗较 小，水
16、箱分散设置，各区水箱容积小，有利于结构设计。其缺点为管材耗用较多， 且需设高压水泵和管道，设备费用增加，水箱占用楼层的使用面积，影响经济效 益。由于这种方式优点较显著，因而在允许分区设置水箱的各类高度不超过 100m 的高层建筑中被广泛采用。采用这种给水方式供水，水泵宜采用相同型号、不同级数的多级水泵，并应 尽可能利用外网水压直接向下层供水。对于分区不多的高层建筑，当电价较低时，也可以采用单管并联给水方式， 这种方式所用的设备、管道较少，投资较节省，维护管理也较方便。但低区压力 损耗过大，能源消耗较大，供水可靠性也不如前者。采用这种给水方式供水，低区水箱 进水管上宜设减压阀，以防浮球阀损坏和减缓水锤作用。 并联给水方式也可采用气压给水设备或变频调速给水设备并联工作。2. 减压给水方式 减压给水方式分
