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1、建筑设备工程建筑设备工程建筑环境与设备教研室建筑环境与设备教研室能源与机械工程系能源与机械工程系第九章第九章 室内给水室内给水91给水系统和给水方式给水系统和给水方式一、室内给水系统及其分类一、室内给水系统及其分类室内给水系统的任务：室内给水系统的任务：室内给水系统的组成：室内给水系统的组成：（1）引入管）引入管（2）水表节点）水表节点（3）给水管网）给水管网（4）配水龙头或生产用水设备；）配水龙头或生产用水设备；（5）给水附件）给水附件（6）升压和贮存设备：水泵、水箱或气压）升压和贮存设备：水泵、水箱或气压装置及贮水池等。装置及贮水池等。室内给水系统的分类：室内给水系统的分类：（1）生活给水
2、系统）生活给水系统供给人们饮用、盥洗、淋浴、烹饪等生活供给人们饮用、盥洗、淋浴、烹饪等生活用水。用水。水质必须符合国家规定的饮用水标准。水质必须符合国家规定的饮用水标准。（2）生产给水系统）生产给水系统 供给生产设备冷却、原料和产品的洗涤，供给生产设备冷却、原料和产品的洗涤，以及各类产品制造过程中所需的生产用水。以及各类产品制造过程中所需的生产用水。（3）消防给水系统）消防给水系统供给各类消防设备灭火用水。供给各类消防设备灭火用水。 其他给水系统形式：生活生产给水系统、其他给水系统形式：生活生产给水系统、生活消防给水系统、生产消防给水系生活消防给水系统、生产消防给水系统、生活生产消防给水系统等
3、。统、生活生产消防给水系统等。二、给水方式二、给水方式（一）简单的给水方式（一）简单的给水方式当室外管网的水压、水量，在一天内任何当室外管网的水压、水量，在一天内任何时候都能满足用户要求时采用。时候都能满足用户要求时采用。最简单，最直接最简单，最直接H 0 H s.u （二）设水泵和水箱的给水方式（二）设水泵和水箱的给水方式1、设水泵和水箱的联合给水方式、设水泵和水箱的联合给水方式室外管网室外管网压力压力经常性或周期性经常性或周期性不足不足，室内，室内用水很不均匀用水很不均匀时，可采用此方式。时，可采用此方式。有水泵，水箱容积可减少。有水泵，水箱容积可减少。有水箱，水泵可在高效中运行。有水箱，
4、水泵可在高效中运行。2、只设水箱的给水方式、只设水箱的给水方式当一天内室外管网压力大部分时间能满足当一天内室外管网压力大部分时间能满足要求，仅在用水高峰时刻，由于用水量增要求，仅在用水高峰时刻，由于用水量增加，室外管网中水压降低而不能保证建筑加，室外管网中水压降低而不能保证建筑的上层用水时，可采用此方式。的上层用水时，可采用此方式。压力周期不足（用水量低，压力可满足要压力周期不足（用水量低，压力可满足要求，用水量高，压力不足）求，用水量高，压力不足）该给水方式的优点是：该给水方式的优点是：缺点时：增加建筑荷载，水箱容积不易过缺点时：增加建筑荷载，水箱容积不易过大。增加建筑物高度。大。增加建筑物
5、高度。3、只设水泵的给水方式、只设水泵的给水方式宜在室外给水管网的宜在室外给水管网的水压大部分时间不足水压大部分时间不足时采用此方式。时采用此方式。当建筑内用水量大且较均匀时，可用当建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速恒速水泵供水水泵供水；当建筑内用水量不均匀时，宜；当建筑内用水量不均匀时，宜采用一台或多台水泵采用一台或多台水泵变速运行供水变速运行供水，以提，以提高水泵的工作效率。高水泵的工作效率。噪声、振动，运行管理，耗电。噪声、振动，运行管理，耗电。水泵类型：恒速水泵、变速水泵水泵类型：恒速水泵、变速水泵恒、变速水泵结构相同，变速泵配用变速恒、变速水泵结构相同，变速泵配用变速装置，可随时调节
6、转速装置，可随时调节转速, 高层建筑供水中，高层建筑供水中，常采用控制水泵出水管处压力恒定的方式，常采用控制水泵出水管处压力恒定的方式，控制水泵转速，即恒压变速泵。控制水泵转速，即恒压变速泵。调速和调流量有一定范围，应根据系统用调速和调流量有一定范围，应根据系统用水情况采用多台组合水泵调节。水情况采用多台组合水泵调节。（三）分区给水方式（三）分区给水方式详见教材（高层建筑室内给水系统）详见教材（高层建筑室内给水系统）既可充分利用城市配水管网压力，又可减既可充分利用城市配水管网压力，又可减少上区供水设备容量少上区供水设备容量三、室内给水管网所需的压力三、室内给水管网所需的压力室内给水管网所需的压
7、力室内给水管网所需的压力,是保证将所需的是保证将所需的水量供到各配水点，并保证水量供到各配水点，并保证最高最远（最最高最远（最不利）不利）的配水龙头具有足够的流出水头。的配水龙头具有足够的流出水头。室内给水管网所需的压力由下式确定：室内给水管网所需的压力由下式确定：H s.u室内给水管网所需的压力，室内给水管网所需的压力，mH20；H1室内给水室内给水引入管起点引入管起点至至最高最远最高最远配水配水点的点的几何高度几何高度，m；H2 计算管路的沿程水头损失和局部水头计算管路的沿程水头损失和局部水头损失之和，损失之和， mH20；H3 水流经水表时的水头损失，水流经水表时的水头损失， mH20；
8、 H4 计算管路最高最远配水点所需的流出计算管路最高最远配水点所需的流出水头，水头， mH20；H 0 城市配水管网提供压力城市配水管网提供压力当当H 0 H s.u 直接由城市配水管网供水直接由城市配水管网供水当当H 0 H s.u 为了充分利用外网压力，为了充分利用外网压力，可增大可增大H2，即减少某些管段管径，来达到，即减少某些管段管径，来达到增大增大H2，可节省材料，降低投资费用。，可节省材料，降低投资费用。H 0 H s.u 如如相差不多相差不多，可调整管径，降，可调整管径，降低低H2，如如相差较多，增设水泵，水泵所需相差较多，增设水泵，水泵所需压力压力H p=H s.u- H 0
9、室内给水管网所需压力的估算方法：室内给水管网所需压力的估算方法：在初步设计阶段，对于民用建筑生活用水在初步设计阶段，对于民用建筑生活用水管网，可管网，可按建筑层数估算按建筑层数估算出室内给水管网出室内给水管网所需的最小压力。见书上表所示。所需的最小压力。见书上表所示。一层建筑一层建筑10m，二层建筑二层建筑12m，三层建筑以上每增加一层按增三层建筑以上每增加一层按增4m,计算。计算。四、消防给水四、消防给水按按建筑设计防火规范建筑设计防火规范要求，在下列建要求，在下列建筑中应尽量设置室内消防给水系统。筑中应尽量设置室内消防给水系统。（1）、）、 （2）、）、 （3）、）、 （4）室内消防给水系
10、统可分为三类：室内消防给水系统可分为三类：普通消防系统（消火栓系统）、自动喷洒普通消防系统（消火栓系统）、自动喷洒消防系统、水幕消防系统。消防系统、水幕消防系统。（一）普通消防给水系统（消火栓系统）（一）普通消防给水系统（消火栓系统）该系统用于扑救建筑物内的初期火灾。该系统用于扑救建筑物内的初期火灾。1、消火栓系统的组成：、消火栓系统的组成：由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。等组成。（1）消火栓设备：）消火栓设备：由水枪、水带、消火栓组成，均安装在消由水枪、水带、消火栓组成，均
11、安装在消防箱内，如下图所示。防箱内，如下图所示。 a）水枪是灭火的主要工具，其作用在于）水枪是灭火的主要工具，其作用在于收缩水流，增加流速，产生击灭火焰的充收缩水流，增加流速，产生击灭火焰的充实水柱；水带两端分别与水枪及消火栓连实水柱；水带两端分别与水枪及消火栓连接；水枪、水带、消火栓合设于有玻璃门接；水枪、水带、消火栓合设于有玻璃门的消防水箱中。的消防水箱中。 b）消火栓均为内扣式接口的球形阀式龙）消火栓均为内扣式接口的球形阀式龙头，有单出口和双出口之分。头，有单出口和双出口之分。 c）消火栓系统的使用方法）消火栓系统的使用方法当遇有火警时，迅速打开消火栓箱，取出当遇有火警时，迅速打开消火栓
12、箱，取出水带、水枪。将水带一端接在消火栓上，水带、水枪。将水带一端接在消火栓上，另一端与水枪连接；随即把消火栓手轮顺另一端与水枪连接；随即把消火栓手轮顺开启方向旋开，即能喷水扑救火灾，对于开启方向旋开，即能喷水扑救火灾，对于水带、水枪与室内消火栓已连接一起的，水带、水枪与室内消火栓已连接一起的，只要握住水枪，拉出水带，把消火栓手轮只要握住水枪，拉出水带，把消火栓手轮顺开启方向旋开，即能喷水扑救火灾。顺开启方向旋开，即能喷水扑救火灾。 d）室内消火栓的布置位置）室内消火栓的布置位置各层均应设置消火栓各层均应设置消火栓消防电梯前室应设室内消火栓消防电梯前室应设室内消火栓应设在明显易于取用地点（楼梯
13、间、走廊、应设在明显易于取用地点（楼梯间、走廊、出入口处）出入口处）栓口离地面高度为栓口离地面高度为1.1m同一建筑，同一规格。同一建筑，同一规格。 e ）室内消火栓的配置）室内消火栓的配置应保证表应保证表43中所规定的水柱股数同时达中所规定的水柱股数同时达到室内任何地点。到室内任何地点。（2）水泵接合器）水泵接合器水泵接合器是连接消防车向室内消防给水水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于网水平干管引出，另一端设于消防车消防车易于易于接近的地方。接近的地方。水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三水泵接
14、合器有地上式、地下式和墙壁式三种。种。消防车装有水泵、水带、水枪等救火用装消防车装有水泵、水带、水枪等救火用装备备。（3）消防管道）消防管道与生活、生产给水管网合并设置与生活、生产给水管网合并设置单独设置单独设置（4）消防水池）消防水池用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持续时间内的室内消防用水量。续时间内的室内消防用水量。可设在室内地下室，或与室内游泳池、水可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。景水池兼用。（5）消防水箱）消防水箱宜与生活（或生产）高位水箱合用，以保宜与生活（或生产）高位水箱合用，以保持箱内贮水经常流动、防止水质变坏；持箱内贮水经常
15、流动、防止水质变坏；应采用重力自流供水方式；应采用重力自流供水方式；水箱的安装高度应满足室内最不利点消火水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存有室内栓所需的水压要求，且应贮存有室内10 min的消防用水量。的消防用水量。2、消火栓系统给水方式：、消火栓系统给水方式： （1）由室外给水管网直接供水的消防给水）由室外给水管网直接供水的消防给水方式方式 当室外管网的水压、水量，在一天内任何当室外管网的水压、水量，在一天内任何时候都能满足室内消火栓给水系统所需的时候都能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。水量、水压要求时采用。消防管道有两种布置形式：消防管道有两种
16、布置形式：与生活、生产给水管网合并设置与生活、生产给水管网合并设置单独设置单独设置（2）设水箱的消火栓给水方式）设水箱的消火栓给水方式宜在室外管网一天内有一定时间能保证消宜在室外管网一天内有一定时间能保证消防水量、水压时采用。防水量、水压时采用。由水箱贮存由水箱贮存10min的消防水量（考虑消防的消防水量（考虑消防车在车在10min 内能到达火场），火灾发生时内能到达火场），火灾发生时先由水箱供水灭火。先由水箱供水灭火。（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式）设水泵、水箱的消火栓给水方式宜在室外给水管网的水压不能满足室内消宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统所需的水压要求时采用。火栓给
17、水系统所需的水压要求时采用。水箱由生活泵补水，贮存水箱由生活泵补水，贮存10min的消防水的消防水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。量，火灾发生时先由水箱供水灭火。（二）自动喷洒消防系统（二）自动喷洒消防系统当发生火灾时，喷水头能自动喷水灭火，当发生火灾时，喷水头能自动喷水灭火，并同时发出火警信号的消防灭火设施。并同时发出火警信号的消防灭火设施。此类系统用于扑救建筑物内的初期火灾，此类系统用于扑救建筑物内的初期火灾，据资料统计，灭火效率在据资料统计，灭火效率在97以上。以上。系统组成：喷水头、管网、信号阀、报警系统组成：喷水头、管网、信号阀、报警装置、水源等。装置、水源等。见图见图47所示。所示
18、。（三）水幕消防系统（三）水幕消防系统作用：防止火灾蔓延，或防止火焰窜过门、作用：防止火灾蔓延，或防止火焰窜过门、窗等，以阻止火势扩大。窗等，以阻止火势扩大。在建筑物内，由于各种原因不允许设置防在建筑物内，由于各种原因不允许设置防火墙、防火卷帘时，常采用水幕消防设备火墙、防火卷帘时，常采用水幕消防设备作为阻火设施，防止火势从一处向另一处作为阻火设施，防止火势从一处向另一处蔓延。蔓延。该系统适用于需防火隔离的开口部位，如该系统适用于需防火隔离的开口部位，如舞台与观众之间的隔离水帘、消防防火卷舞台与观众之间的隔离水帘、消防防火卷帘的冷却等。帘的冷却等。水幕喷头水幕喷头：水幕喷头主要用于防火隔断、水
19、幕喷头主要用于防火隔断、防火分区和局部降温。该喷头是水幕系统防火分区和局部降温。该喷头是水幕系统的重要部件。通常与雨淋阀、温感雨淋阀的重要部件。通常与雨淋阀、温感雨淋阀（或手动快开阀）、供水管网及探测报警（或手动快开阀）、供水管网及探测报警装置等组成水幕自动消防系统。装置等组成水幕自动消防系统。92水泵和水箱水泵和水箱一、离心式水泵一、离心式水泵（一）（一） 离心式水泵的基本结构、工作原理离心式水泵的基本结构、工作原理及工作性能及工作性能1、基本结构、基本结构2、工作原理、工作原理单级离心泵、多级离心泵单级离心泵、多级离心泵3、离心泵的基本工作参数离心泵的基本工作参数流量（流量（Q）：单位时间
20、内通过水泵的水的体）：单位时间内通过水泵的水的体积，单位常用积，单位常用m3/h或或L/s。总扬程（总扬程（H）：当水流过水泵时，水所获得）：当水流过水泵时，水所获得的比能增值，单位常用的比能增值，单位常用 mH20。轴功率（轴功率（N）：水泵从电机处所获得的全部）：水泵从电机处所获得的全部功率。单位常用功率。单位常用 kW。设计工况设计工况 ：当流量为水泵的设计流量时，效率为最高当流量为水泵的设计流量时，效率为最高,这种工作状况称为水泵的设计工况这种工作状况称为水泵的设计工况,也称额也称额定工况，相应的各种工作参数称为设计参定工况，相应的各种工作参数称为设计参数（额定参数），水泵的额定参数标
21、明于数（额定参数），水泵的额定参数标明于水泵的铭牌上。水泵的铭牌上。4、离心泵的选择离心泵的选择应使水泵的流量应使水泵的流量Q大于给水系统最大小时的大于给水系统最大小时的设计流量设计流量q 应使水泵扬程应使水泵扬程H大于给水系统最大小时设计大于给水系统最大小时设计流量时所需的压力流量时所需的压力H S.U根据水泵的流量根据水泵的流量Q、扬程、扬程H，按水泵性能表，按水泵性能表确定水泵型号，考虑到运转过程中泵的磨确定水泵型号，考虑到运转过程中泵的磨损和效率降低，通常使损和效率降低，通常使Q/ H比比q/ H S.U大大1015。二、水泵房二、水泵房启闭频繁的水泵应设置成自灌式启闭频繁的水泵应设置
22、成自灌式每台水泵宜单独设置吸水管每台水泵宜单独设置吸水管出水管上应设置阀门、止回阀、压力表、出水管上应设置阀门、止回阀、压力表、减震接头等减震接头等水泵设置减震装置水泵设置减震装置泵房的通风和采光良好，应有排水措施，泵房的通风和采光良好，应有排水措施，并不致冻结并不致冻结机组的布置应有利于安装、检修和维护机组的布置应有利于安装、检修和维护 三、高位水箱三、高位水箱高位水箱的设置原则：高位水箱的设置原则：作用：贮存、调节水量和保证水压作用：贮存、调节水量和保证水压构造：通常用钢板或钢筋混凝土建造，其构造：通常用钢板或钢筋混凝土建造，其外形有圆形及矩形两种。外形有圆形及矩形两种。水箱的设置高度应经
23、水力计算后确定。水箱的设置高度应经水力计算后确定。水箱的设置位置：一般设置在顶层或闷顶水箱的设置位置：一般设置在顶层或闷顶内，或平屋顶上。内，或平屋顶上。水箱上各种配管安装：水箱上各种配管安装：如图下图所示如图下图所示进水管进水管出水管出水管溢流管溢流管泄水管（污水管）泄水管（污水管）水位信号装置水位信号装置托盘排水管托盘排水管一般的居住和公共建筑内，只设置一个水一般的居住和公共建筑内，只设置一个水箱；高层建筑和重要的公共建筑、生产建箱；高层建筑和重要的公共建筑、生产建筑内，常设置两个或两个以上水箱。筑内，常设置两个或两个以上水箱。93 给水管网的布置和敷设给水管网的布置和敷设一、引入管和水表
24、节点一、引入管和水表节点（一）引入管（一）引入管1、引入管的位置：、引入管的位置：2、引入管的数目：、引入管的数目：一般只设一根引入管；一般只设一根引入管；用水量大，设有消防给水系统，且不允许用水量大，设有消防给水系统，且不允许断水的大型或多层建筑，才设置二根或多断水的大型或多层建筑，才设置二根或多根引入管。根引入管。3、引入管的埋设深度：引入管的埋设深度：4、引入管穿越承重墙或基础时，应注意管、引入管穿越承重墙或基础时，应注意管道的保护。道的保护。（二）水表节点（二）水表节点引入管上装设水表时，在水表前后应有阀引入管上装设水表时，在水表前后应有阀门及放水阀。门及放水阀。放水阀主要用于检修室内
25、管路时，将系统放水阀主要用于检修室内管路时，将系统内的水放空与检验水表的灵敏度。内的水放空与检验水表的灵敏度。阀门的作用是关闭管段，以便修理或拆换阀门的作用是关闭管段，以便修理或拆换水表。水表。水表节点在我国温暖地区可设在室外水表水表节点在我国温暖地区可设在室外水表井中；在寒冷地区常设于室内的供暖房间井中；在寒冷地区常设于室内的供暖房间内。内。建筑物的某部分或个别设备需计算水量建筑物的某部分或个别设备需计算水量时，应在其配水管上装设水表；住宅建筑时，应在其配水管上装设水表；住宅建筑应装设分户水表。应装设分户水表。二、管网布置和敷设二、管网布置和敷设（一）管网布置（一）管网布置管道布置的基本要求
26、：管道布置的基本要求：确保供水安全和良好的水力条件、力求经确保供水安全和良好的水力条件、力求经济合理；保护管道不受损坏；不影响生产济合理；保护管道不受损坏；不影响生产安全和建筑物的使用；便于安装维修安全和建筑物的使用；便于安装维修 。下行上给式的水平干管：通常布置在底层下行上给式的水平干管：通常布置在底层走廊内，走廊地下或地下室中。走廊内，走廊地下或地下室中。上行下给式的水平干管：一般沿最高层的上行下给式的水平干管：一般沿最高层的顶棚布置。顶棚布置。消防管道的布置应符合消防管道的布置应符合建筑设计防火规建筑设计防火规范范的要求。的要求。（二）管道敷设（二）管道敷设1 1、敷设形式、敷设形式明装
27、：管道外露，安装维修方便，造价低明装：管道外露，安装维修方便，造价低暗装：管道隐蔽，管道不影响室内美观，暗装：管道隐蔽，管道不影响室内美观， 施工复杂，维修困难，造价高施工复杂，维修困难，造价高 一般的民用建筑及厂房多采用明装；一般的民用建筑及厂房多采用明装；高层建筑、宾馆、医院及洁净度要求高的高层建筑、宾馆、医院及洁净度要求高的生产厂房则采用暗装。生产厂房则采用暗装。2、敷设要求、敷设要求给水管可与其他管道同沟敷设；给水管可与其他管道同沟敷设；给水管穿墙壁、基础和楼板时应预留孔洞；给水管穿墙壁、基础和楼板时应预留孔洞；墙中敷设时应预留墙槽；墙中敷设时应预留墙槽；空间敷设时必须采取固定措施空间
28、敷设时必须采取固定措施，每隔适当每隔适当距离应采用固定配件（如支、吊架等）加距离应采用固定配件（如支、吊架等）加以固定。以固定。引入管进入建筑物引入管进入建筑物 （a）管卡；（）管卡；（b）托架；（）托架；（c）吊环）吊环 三、管道的防腐、防冻、防结露及防噪声三、管道的防腐、防冻、防结露及防噪声（一）防腐（一）防腐钢制给水管道（镀锌钢管除外）必须进行钢制给水管道（镀锌钢管除外）必须进行管道防腐。管道防腐。管道防腐的简单办法：管道防腐的简单办法：（二）防冻与防结露（二）防冻与防结露 方法：管道保温方法：管道保温（三）防噪声（三）防噪声1、噪声来源：（、噪声来源：（1） （2） （3） （4）2、防止噪声的措施：、防止噪声的措施：（1）建筑设计时）建筑设计时（2）布置管道时）布置管道时（3）选用质量优良的配件、器材及可曲扰）选用质量优良的配件、器材及可曲扰橡胶接头等。橡胶接头等。（4）安装管道及器材时，可采取的各种措）安装管道及器材时，可采取的各种措施。施。水泵的隔振与消声装置：水泵的隔振与消声装置： 橡胶隔振垫、阻尼弹簧减震器、水泵进出橡胶隔振垫、阻尼弹簧减震器、水泵进出水管上设置可曲挠橡胶接头、水泵出水管水管上设置可曲挠橡胶接头、水泵出水管上设止回阀。上设止回阀。
