第2章_建筑内部给水所需水压水量设备

null第2章 建筑内部给水系统的计算第2章 建筑内部给水系统的计算2-1 给水所需压力 2-1 给水所需压力 一、室内给水系统所需压力（见附图1） 流出水头：各种配水龙头或用水设备为获得规定的出水量(额定流量)而必须的最小压力(H4) H = H1 + H2 +H3 + H4 附图1 建筑内部给水系统所需压力 附图1 建筑内部给水系统所需压力 nullH——建筑内给水系统所需总水压，kPa； H1——克服引入管起点至最不利配水点 位置高度所需要的静水压， kPa； H2——计算管路的水头损失，kPa； H3——水表的水头损失，kPa； H4——最不利配水点所需流出水头，kPa。 建筑内给水系统所需压力估算： 2-2 给水所需水量 2-2 给水所需水量 一、生活用水量 1．住宅生活用水量标准及时变化系数 (见附表1) 2．集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水量标准（表2.2.2） 二、最大日用水量 Qd——最高日生活用水量，m3/d； m——单位数，人或床位数等； qd——单位用水定额L/人•d 、L/床•d 、 L/m2•d； 附表1 住宅最高日生活用水定额及 小时变化系数 附表1 住宅最高日生活用水定额及 小时变化系数 null三、最大时用水量 Qh——最大小时生活用水量，m3/h； Qd——最高日生活用水量，m3/d； T——每日（或最大班）使用时间，h； Kh——时变化系数，按表2－2，2－3采用。 §2－3 增压、贮水设备§2－3 增压、贮水设备一、水泵的工作方式 按启动时的充水方式：1）吸入式 2）灌入式 按吸水管与外网的连接方式：1）直吸式 2）断流式 按水泵转速是否变化：1）恒速水泵供水方式 2）变速水泵供水方式水泵工作方式（1）水泵工作方式（1）自灌式启动（√）: 泵轴低于贮水池 最低水位轴自吸式启动 泵高于贮水池 最高水位 真空泵水泵工作方式（2）直吸式断流式A.可充分利用外网水压； B. 不易产生二次污染； C. 影响周围用户用水(low the neighboring consumers’ water pressure) A.不能充分利用外网水压； B. 易产生二次污染； C. 不影响周围用户用水水泵工作方式（2）水泵工作方式（3） — 变频（变速）供水基本原理水泵工作方式（3） — 变频（变速）供水基本原理 水泵变频（变速）供水是指通过改变水泵电机的工作频率，从而调节水泵叶轮的转速，控制水泵的出水量和扬程，使水泵工况处于高效运行范围内。 变速供水的基本原理是：传感器将水泵后的压力变化数据变为电讯号输入控制器中，经控制器处理后传递给变频器，改变电机点电源的工作频率，从而改变水泵的转速，起到增加或减少供水量的作用，以适应用水量的变化。建筑物的用水量是随时变化的，甚至会出现零流量，而变频又有一定的限度，因此，建筑的变频供水系统往往由几台水泵组合而成。null二. 水泵的选择 1．进水方式 1） 直接抽升 特点：可充分利用市政管网的压力，减少 水泵经常运行费用；不需建水池，减少基建投资和庞大水池所占面积；减少水质受到污染变质的机会。 2） 间接抽升 特点：不能利用城市管网的水压，水泵的能量消耗显然要比直接抽升方式要大，需建贮水池，增加基建费用，且水池贮水其水质易受污染。 null2．水泵的流量及扬程 1）流量 无水箱——按系统设计秒流量确定。 有水箱——按最大时流量确定。 2）扬程 直接抽升 Ho---外网压力(Kp) 间接抽升 3．一般要求 1）水泵应在高效区运行； 2）采用间接抽水时，水泵宜设计成自灌式 3）自灌式水泵，单独的吸水管。 吸水管内的流速宜采用1.0～1.2m/s 。 null4）当每台水泵单独从水池吸水有困难时，可采用单独从吸水总管上自灌吸水。吸水总管内的流速应小于1.0m/s。水泵吸水管与吸水总管的连接应采用管顶平接。 5）每台水泵的出水管上，设压力表、止回阀和闸阀；自灌式水泵吸水管上设闸板阀；非自灌式水泵入口处应装设真空表。 6）水泵直接从市政给水管网吸水时，吸水口处市政管网的压力不得低于0.1MPa。 7）生活水泵的备用泵不应小于最大一台运行水 泵的供水能力。 null5． 水泵的布置 1）建筑物内设置的水泵机组，不应与需要安静 的房间相毗邻。 2）水泵房应有充足的光线和良好的通风。 采暖≮16℃，无人值班≮5℃。 3）水泵机组布置要求： （见附图2） 4）水泵基础高出地面一般为0.1～0.3m。 5）基础平面尺寸应较水泵机座每边宽出10－15cm。 基础深度根据机座底脚螺栓直径的20～30倍采取，但不应小于0.5m。 6）水泵应隔振 (见附图3) 附图2 水泵机组布置 附图2 水泵机组布置 附图3 水泵隔振附图3 水泵隔振null减少水泵噪音的： （1）用低噪音水泵。 （2）水泵基础下安装隔振装置。 （3）水泵的进出水管上应设置可曲挠接头 。 （4）管道支架宜采用弹性吊架、弹性托架。 （5）泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处理。 三、 贮水池 1.设置条件： 只有一条引水管，建筑物不允许停水； 室外管网进水量小于建筑所需设计流量； 室外管网不允许直接抽水。 null2、贮水池的容积的确定 V = VS + VX + V事故 VS : 生活用水调节容积（m3）； VX：消防贮水容积（m3）； V事故：事故贮水容积（m3）。 其中：消防贮水容积应按火灾延续时间内，所需消防用水总量计 事故用水量则根据建筑物的特性综合考虑 VSVxV事故null （1）按经验法确定（不设水箱时）：取最高日用水量的10％ （2）按计算公式确定（水泵水箱联合供水时）： Vs = (qb-ql)Tb （注意容积校核问题） qb: 水泵的出流量（水箱的进水量）（ m3/h ）； ql: 水池的进水量（ m3/h ）； Tb :水泵连续运行时间（ h ）； Tb ＝V箱/ (qb-qp) qp：水箱的出水量（取最高日平均时水量） （ m3/h ）。1) VS （生活用水调节容积）的确定null2) Vx （消防贮水容积）的确定 计算公式： Vx= 60×qx×Tx / 1000 (m3) qx：消防设计流量（L/s); Tx: 消防灭火时间（min), Tx= 60～180min. 3) V事故（事故贮水容积）的确定按经验法： V事故= （Vs+ Vx）5％null 3. 贮水池设置要点 （1）远离污染源（如化粪池、厕所）； （2）合理设置管路，注意防止水质腐化； （3）贮水池内的消防用水不得动用； （4）容积较大时应分格(例如大于1000立亏米)，保证 检修时的连续供水。 四、水箱四、水箱1、水箱的作用 1）贮水和调节作用 2）减压作用 3）稳压作用 2、水箱的种类及规格 按用途分： 1）高位水箱 2）减压水箱 3）冲洗水箱 4）断流水箱 null按材料分：1）钢制水箱(钢制水箱的型号1＃~12#) 2）钢筋混凝土水池 3）玻璃钢水箱 3.水箱的配管(见附图4) 1）进水管 设闸门、浮球阀2个；进水管距箱顶 200mm。 2）出水管 可与进水管共用，设单向阀。 3）溢流管 高于最高液位50mm，管径比进水管大1～2#, 箱底以下可与进水管同径。 4）泄水管 40～50mm。 5）信号管 溢流管口以下10mm ， DN20 。 6）通气管 管径一般≮50mm。 附图4 水箱配管、附件示意图 附图4 水箱配管、附件示意图 null 4．水箱布置 水箱的位置应便于管道布置，尽量缩短管道的长度。 水箱间应有良好通风、采光、防蚊蝇措施，气温≮ 5°C。 水箱间净高≮ 2.2m，且应满足水箱布置要求。 水箱底距地面≮ 400mm。 水箱布置间距要求: null5、水箱的容积和安装高度的确定 (1).水箱的容积的确定 V = VS + VX+ V事故 VS ：生活用水调节容积（m3）； VX ：消防容积（火灾初期自救用水）（m3）； V事故：事故用水（m3）。 nullVSVXV事故生活用水调节容积 ——消防容积 ——事故容积 ——水箱容积组成null确定VS： 1）只设水箱的给水方式 理论公式：VS = QL × TL QL——水箱供水的连续平均小时用水量，m3； TL ——水箱供水的连续时间，hr。 经验公式：大型建筑 VS =（10～20）% Qd 中小型建筑 VS =（50～100）% Qd Qd —— 建筑的最高日用水量， m3/d。 null2）水泵水箱联合供水方式a.水泵手动启动时理论公式：公式（2-8)经验公式： VS =（12～20）% Qd nullb.水泵自动启动时 理论公式： VS = C×（qb/4Kb） qb：水泵出水量（水箱进水量）； Kb：水泵1hr内启动次数；(4--8次/小时) C ：安全系数，取1.5～2.0。 经验公式： VS =（5～8）% Qd null 确定VX： VX = 60×qX×TX／1000 （m3） qX：消防设计流量（L/s）； TX：消防灭火时间，取10min。 确定V事故： 按经验，取 25% Qh。 null 3)没有上述资料时 水泵－水塔联合供水时，调贮水量可按下表选定 水塔（高地水池）生活调贮水量 null（2）水箱的安装高度 水箱的安装高度应满足最不利用水点的流出水头，要根据管道的水力计算确定。 A.水力条件 hs≥H2 + H3 H2：最不利点流出水头（kPa） ； H3：最不利管路的水头损失（kPa）。 B.安装要求 h1≥0.4m(水箱底至地面距离) 五、气压给水装置五、气压给水装置 利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送水量的装置。 1、气压给水装置的组成 （1）密闭罐 （2）水泵 （3）补气装置 （4）控制装置 HminHmaxnull2、工作原理（变压式） （1）送水过程 工作初期 工作末期 PPminPmaxHmaxHminHHminHmaxnull （2）补水过程 由压力继电器控制。 （3）补气过程 由液位继电器控制。 补气方法：A.简单补气法 B.空压机补气 C.补气罐补气null 3、气压给水装置的工作特点及适用条件 (1)、工作特点 优点：1）灵活性大设置位置不受限制； 2）占地面积小，工期短，土建费用低； 3）可自动工作，便于管理； 4）水质不易受污染。 null 缺点：1）调节容积小，贮水量少； 2）采用压力容器，耗用钢材多； 3）采用变压式设备时有压力波动； 4）能耗大。 (2)、适用条件 有升压要求，但不适宜设置水塔和高位水 箱的场所，如地震区、军事性建筑、临时建筑。null六、气压给水装置的设计及计算（自学） 设计计算 （1）容积的确定 （2）空压机的选择（隔膜式除外） （3）水泵的选择null3 计算 1）贮罐总容积 整理得： null 令： 取值范围见表2 推荐： 相应的 若想提高调节容积，取 小值，如 null 2）水泵的选择 Qb=1.2Qh P1——气压罐最低工作压力，MPa,按系统最不利点所需水压确定。 附图1 建筑内部给水系统所需压力 附图1 建筑内部给水系统所需压力 附图2 水泵机组布置 附图2 水泵机组布置 附图3 水泵隔振附图3 水泵隔振附图4 水箱配管、附件示意图 附图4 水箱配管、附件示意图 附图5 气压给水设备 附图5 气压给水设备 附图6 定压式气压给水设备 附图6 定压式气压给水设备 附图7 隔膜式气压给水装置附图7 隔膜式气压给水装置附表1 住宅最高日生活用水定额及小时变化系数 附表1 住宅最高日生活用水定额及小时变化系数 附表2附表2 null 自吸泵的工作原理是什么？普通离心泵，若吸入液面在叶轮之下，启动时应预先灌水， 很不方便。为了在泵内存 水， 吸入管进口需要装底阀，泵工作时，底阀造成很大的水力 损失。所谓自吸泵，就是在启动前不需灌水（安装后第一次启动仍然需灌水），经过短 时间运转，靠泵本身的作用，即可以把水吸上来，投入正常工作。自吸泵按作用原理分为以 下几类： 1.气液混合式（包括内混式和外混式）； 2.水环轮式； 3.射流式（包括液体射流 和气体射流）。气液混合式自吸泵的工作过程：由于自吸泵泵体的特殊结构，水泵停转后， 泵体内存有一定量的水，泵再次启动后由于叶轮旋转作用，吸入管路的空气和水充分混合， 并被排到气水分离室，气水分离室上部的气体溢出，下部的水返回叶轮，重新和吸入管路的 剩余空气混合，直到把泵及吸入管内的气体全部排出，完成自吸，并正常抽水。水环轮式自 吸泵是将水环轮和水泵叶轮组合在一个壳体内，借助水环轮将气体排出，实现自吸。当泵正 常工作后，可通过阀截断水环轮和水泵叶轮的通道，并且放掉水环轮内的液体。射流式自吸 泵，由离心泵和射流泵（或喷射器）组合而成，依靠喷射装置，在喷嘴处造成真空实现抽吸。