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1、建筑设备基础知识,建筑管理专业,第四章 建筑给排水工程,第一节 给水系统,一、给水系统的任务：供应建筑小区、工业区或不同类型建筑物的用水，满足其对水量、 水压、水质和水温的要求。二、给水系统的分类 根据供水用途，给水系统基本上可分为三种：,第一节 给水系统,1、生活给水系统。供应居住建筑、公共建筑和工业建筑中的饮用、洗沐、烹任及冲 洗等生活用水。除水量、水压应满足需要外，水质也必须符合国家颁布的生活饮用水水质标准2。2、生产给水系统。供生产设备的用水系统，如生产中的冷却、洗涤及锅炉等用水。由于生产种类不同，工艺各 异，因而对水量、水质、水 压、水温的要求也不尽相同。 在技术经济比较合理时，应设
2、置循环或重复利用给水系统， 以节省大量生产用水。 3、消防给水系统。保安灭火的供水系统，对水量、 水压要求必须保证。国家有高层及低层建筑设计防火规范可供参照使用。消防用水对水质无特殊要求。,第一节 给水系统,第一节 给水系统,三、给水系统的组成 1、引入管：将建筑物附近室外配水管网中的水引入建筑物中的总进水管。 2、水表：在引入管上或分户的支管上设置水表，以便计量用户的用水量。 3、干管：引入管进入室内的水平干管，干管布置在底层地面下或管沟内者，称为下行上给式干管；布置在天棚顶内者，称为上行下给式干管。,第一节 给水系统,4、立管：由水平干管上下分出的立管，其作用是供给各楼层的用水。5、支管：
3、由立管分出支管，供楼层卫生器具配水龙头用水。6、配水龙头及附件：支管上装设各种配水龙头及相应的闸阀等。7、升压设备：在水量、水压不能满足供水要求时，需要设置水泵、 以提高水压，储存水量，保证建筑物的安全供水,第一节 给水系统,四、给水系统的供水方式1、决定因素：建筑物的性质、高度、卫生设备情况以及配水管网的水压、消防要求等因素来决定。2、基本方式：1）直接供水方式 ：当室外配水管网的压力、水量能终日满足室内供水的需用时，可以采用最简单的直接 供水方式。特点：简单、经济而又安全，是城市建筑中最常用的供水 方式。,第一节 给水系统,第一节 给水系统,2）设置水箱的供水方式 ： 配水管网的压力在一天
4、之内有定期的高低变化时，可以设置屋顶水箱。水压高时，箱内蓄水；低水压时，箱中放出存水，补充供水不足，这样可以利用城市配水管中压力波动，使水箱存水放水，满足建筑供水的要求。,第一节 给水系统,3）设置水泵水箱的供水方式：当室外配水管网中的水压经常或周期性低于室内所需的供水水压，且用水量较大时，可采取设置水泵及水箱的供水方式。设水泵提高供水压力，水箱的容积可以减小。有了水 箱，水泵可以高效运行，箱中水满时，可以停泵，节省能源。水泵用自动控制，供水安全 可靠。,第一节 给水系统,4）分区供水方式 ：在多层建筑物中，室外配水管网的水压仅能供下面几层，而不能供上面楼层的用水。 注意：1、为了充分利用外网
5、的压力，将给水系统分成上下两个供水区，下区由外网压力直接供水； 2、上区由水泵加压后与水箱联合供水； 3、为了提高供水安全性，可把两区中l一2根立管 相连通，并用闸阀隔开，以增加供水的安全性； 4、用水量大的设备应在下区， 由外网直接供水，以节省电能； 5、 消防给水管系统如与生活或生产供水系统合并时，消防水泵需能满足上下两区消防用水量要求。,第一节 给水系统,第二节 给水管道的升压设备,建筑高度较大时，必须设 置升压设备，提高建筑用水压力，满足用水要求。升压设备包括水泵、水箱、气压给水及变频调速供水装置等。,第二节 给水管道的升压设备,一、水泵1、水泵流量 。 水泵流量要根据用水量确定：只设
6、水泵的给水系统，流量必须按照设计秒流量确定； 附有水箱的系统，可采用最大小时流量。 2、水泵扬程。根据不同的情况，有不同的计算内容。,第二节 给水管道的升压设备,3、水泵的轴功率。,式中：N水泵的轴功率(kw)； Qb水泵的出水流量(m3s)； Hb水泵扬程 (m)； y水的密度(kgm3)； Db水泵的机械效率； K安全系数，可采用11 120,第二节 给水管道的升压设备,二、屋顶水箱1、作用：设于屋顶最高处，1）储存水量以调节用水量的变化；2）稳定供水水压。2、容量：应按供水及用水量变化曲线来确定，但实际上这种曲线不易于取得，因此多 采用经验数据和近似的计算。,第二节 给水管道的升压设备,
7、3、水箱结构：由箱体、各种管道、托盘等部分组成。,第二节 给水管道的升压设备,三、气压给水装置1、水箱的缺点：1）水箱是靠其位置高度所形成的压力来供水的，为此需将水箱放在 建筑物屋顶的最高处， 在大型建筑中，即使如此，还常常不能满足最不利供水点的供水水压要求。2）由于水箱存水 量较大，在屋顶上形成很大荷重，增加结构荷载，不利于抗震，同时也有碍建筑美观。结论：改用气压装置,第二节 给水管道的升压设备,2、气压装置，也称气压水箱。此装置是将水及空气密封于压力水 罐内，利用空气压力把箱内存水压送到供水系统中去，其作用与水箱相同。由于罐内水是 受压力的，因此罐的位置不受高度和地点的限制。优点：灵活性大
8、、建设快、 水受污染少、不妨碍建筑美观、有利抗震。缺点：压力变化大、效率低、运行复杂、需经 常补气、耗电能较多、供水安全性不如屋顶水箱可靠。,第二节 给水管道的升压设备,气压装置可分为变压式及定压式两种1）变压式气压装置：常应用在没有稳定压力要求的供水系统中。变压式系统是罐内的水在压缩空气的压力下，被送往用水点。随着罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力逐渐降低。当压力降到最小设计压力时，水泵启动重新充水，在压力升到最大设计压力后，水泵停机。管网处于高低压力变化的情况下运行。,第二节 给水管道的升压设备,第二节 给水管道的升压设备,A、单罐式。缺点：水罐中的空气在压力下会随水流走，使气量渐减少，影
9、响气压装置的正常运行，必须及时补气，这给维护管理工作带来不便、并多耗功力。B、隔膜式气压装置。在罐内装设弹性隔膜或胶囊，将水气隔开，膜上或囊外充以定量空气，膜下或囊内充水，罐内压力随贮水量增减而变化。优点：水气不相接触，罐中水不受空气污染，保证供水卫生；罐中空气不会外泄，因而不需经常补气，节省动力。,第二节 给水管道的升压设备,2）定压式气压装置用于供水压力要求较为稳定的供水系统中，罐内压力由空气压力调节阀调整，保持罐内压力稳定，供水效果较好，但多耗动力。这种定压式供水系统多采用双罐，一罐为气罐，另一个为水罐，运行较方便。,第二节 给水管道的升压设备,第二节 给水管道的升压设备,四、变频调速供
10、水设备,第三节 消防给水系统,设置消防给水系统，必须按消防规范要求。在一般建筑内，消防与生活或生产用水组成合并的给水系统。只有在对消防要求很高，如高层建筑或用合并系统在技术和经济上不合理时，才设置独立的消防给水系统。建筑消防给水系统一般可分为消火栓系统、自动喷洒消防系统。此外尚有水雾消防系统、蒸汽消防系统及化学药物消防系统等。,第三节 消防给水系统,一、消火栓消火栓安装在建筑物中经常有人通过、明显和使用方便之处，如走廊、楼梯间及门厅等处墙上的壁室内。壁室中装有消防龙头、水带、水枪及水带架。,第三节 消防给水系统,设置消防给水系统，必须按消防规范要求。在一般建筑内，消防与生活或生产用水组成合并的
11、给水系统。只有在对消防要求很高，如高层建筑或用合并系统在技术和经济上不合理时，才设置独立的消防给水系统。建筑消防给水系统一般可分为消火栓系统、自动喷洒消防系统。此外尚有水雾消防系统、蒸汽消防系统及化学药物消防系统等。,第三节 消防给水系统,二、自动喷洒消防给水系统在火灾危险性较大、燃烧较快、无人看管或防火要求较高的建筑中（如易燃车间、仓库、百货商店、高层建筑、剧院等），需装设自动喷洒消防系统。1、自动喷洒系统组成部分 自动喷洒消防系统是当火灾发生后，能自动喷水扑灭火灾，同时又能自动报警的给水系统。此系统由洒水喷头、供水管网、贮水箱、控制信号阀和供水设备及各式报警器等部分组成。,第三节 消防给水
12、系统,1）自动喷头：由低熔合金锁片封固或爆炸式玻璃球封固的喷头。当火灾发生时，室内温度升高，达到一定温度时(例如普温级为72；中温级为100；高温级为141)，锁片焊接处熔化或玻璃球爆裂脱落，喷头封口打开而喷水灭火。2）配水管系统：由配水支管、干管、配水立管、给水管、信号控制阀、水箱、水池及水泵等组成。3）其他设备：包括火灾探测器，有感烟、感温、感光等形式，按照需要选用。还有各种电器设备等。,第三节 消防给水系统,第三节 消防给水系统,2、自动喷洒系统分类1）闭式自动喷洒系统：有湿式和干式。（1） 湿式管系中经常充有压力水，着火时室温升高，喷头的闭锁装置熔化而脱落、水即自动喷洒灭火。同时发出火
13、警信号。湿式系统供水简便、迅速、较为安全可靠，多用于常年温度不低于4之处。（2）干式系统平时管道内充以压缩空气，而只在报警阀前部充水。发生火灾时，闭锁装置脱落，放出管内压缩空气，管内压力降低，报警阀前压力水流通过报警阀进入管道，由喷头向着火点洒水灭火，此种系统用于冬季室温在0以下的场所。干式系统喷水较迟，设备及运行都较复杂，造价亦高。 （3）干湿两用系统，常用于采暖期半年以内地区的不采暖建筑中，在寒冷季节系统中充气，温暖季节系统中充水。这种干湿两用系统需按季节充气充水，使用管理较为不便。,第三节 消防给水系统,2)开式自动喷洒系统：又称雨淋系统，包括水幕系统。前者用于扑灭大面积火灾，后者是用于
14、隔阻着火区扩延或冷却隔火物。它们是由一组开式喷头和管道组成，并辅以感温、感烟或感光等火灾探测器，以传送火警信号，通过自控闸阀而自动喷水灭火。,第三节 消防给水系统,三、非直接用水灭火的消防系统和设备1、水雾 ：水雾灭火是利用高压水流，通过雾化喷头，将水喷成雾状水滴，水滴粒径一般为100 -700mm。水雾喷到燃烧物上有冷却、隔绝空气、产生窒息作用而灭火的效果。2、蒸汽：蒸汽是热含量高的气体，它能冲淡燃烧区的可燃气体，降低空气中的含氧比例，有较好的灭火作用。3、其他灭火设备：许多有效的灭火设备，对不宜用水消防者更显其优越性，如泡沫剂、二氧化碳、卤代烷中的1301和1211以及干粉剂等。,第四节
15、建筑排水工程,一、 基本概念(一）、排水系统的分类和排放要求建筑排水系统按照排水的性质可分为三类：1、生活污水系统：建筑物中生活污水系统是排除居住建筑、公共建筑及工厂生活间内的生活污水系统。有时由于污水处理的需要和卫生条件的要求，需将建筑的排水系统分为两个系统，即大小便器排出的粪便污水由污水系统排除，而其他洗沐等废水由生活废水系统排除。,第四节 建筑排水工程,2、生产废水系统：生产废水即生产设备排出的废水，有的废水污染较轻，仅为水温升高的冷却水；有的污染严重，如食品工业产生的被有机物污染的废水；冶金、化工等工业排出的有重金属等有毒物和酸碱性废水。工业污水对环境污染甚于生活污水，必须单独排除，另
16、行处理。3、雨水系统：雨水排水系统是有组织地从雨落管或雨水管系统排除屋面的降水，以免影响生活及生产环境。,第四节 建筑排水工程,(二)、排水系统的组成排水系统的基本要求是通畅地排除使用后的污水或废水，管线力求简短，排水管道要安装正确牢固，不渗不漏，保持水封，使管道正常运行。排水系统可由下列部分组成。1、卫生器具：卫生器具是供水系统的最终点，排水系统的起点，由洗沫器具、洗涤器具及排污器具等组成。,第四节 建筑排水工程,1）洗沐器具：洗脸盆、浴盆、淋浴盆、卫生盆及其他如土耳其浴、桑拿浴等设备。2）洗涤器具：洗菜盆、洗衣盆等。3）排污器具：污水盆、拖布盆、卫生盆、坐式及蹲式大便器、小便器及小便槽等。
17、4）冲洗设备：大小便器均有各自的冲洗设备。坐式便器多用低水箱或冲洗阀。蹲式便器用高水箱或冲洗阀。,第四节 建筑排水工程,2、存水弯作用：为了防止排水管内的腐臭有害气体、虫类等通过排水管进入室内。有的设在卫生器具的排水管上，有的直接设在器具内部。形式：多种，常用的分为管式、瓶式及筒式等，管式有八字形或P形及乙字形或S形等,第四节 建筑排水工程,3、排水管道系统 排水管道的作用是排除卫生器具用后的污水。排水系统由横支管、立管、排出管及通气管等部分组成。1）横支管：横支管是连接卫生器具的横向排水管，应使其管线简短，污水最快地排入立管。2）立管：立管承接各楼层横支管排入的污水，管径不能小于相连横支管的
18、管径。3）排出管：排出管是排泄立管污水的横向出墙管。4）通气管：设置通气管的目的是使室内排水管系统与大气相通，尽可能使管内压力接近大气压力，以保护水封不受破坏；同时排放管道内的有害腐气，防止腐蚀，延长管道的使用年限。,第四节 建筑排水工程,4、排水管的附属设备1）检查口及清扫口。工业和民用建筑中的排水管道上。为了检查、清扫管道的堵塞障碍物，应按建筑层高，清通方便、合理设置检查及清扫口。2）地漏。用以排泄卫生间的地面积水，一般设置在易溅水的器具附近、室内的最低处。3）检查井。排出管与室外排水管的连接处应设置检查井，检查及消除排水管堵塞。,第四节 建筑排水工程,(三)、污水处理1、化粪池 化粪池是
19、一种小型而简便的污水处理设备，池呈矩形或圆形，污水通过化粪池，流速减低，水中悬浮物逐渐沉入池内成为污泥。由于池中厌氧细菌在无氧条件下能降解有机物质，将污泥分解为沼气、二氧化碳及硫化氢等气体和沉泥。气泡上升水面时，将部分污泥带至水面，逐渐集积变干，形成很厚的污泥层。污水经处理后，排出水质较清，可以排入城市排水管中。由于化粪池是沉淀与消化作用于一池，设备简单，运行方便，采用较多。但化粪池的出水水质仍很差，且有极重的臭味。,第四节 建筑排水工程,2、除油池 食堂、饮食业等的污水中含有大量的油类，在排放之前必须除去，尤其是动物脂肪更容易凝积、堵塞排水管道，同时还可回收有用油类。3、除泥池及除砂池 对含
20、有较多泥沙的厨房、汽车洗车房等的污水处理，应设除泥池或除砂池，除去水中泥砂。,第四节 建筑排水工程,二、 房屋雨水的排除系统房屋屋面的降水包括雨水及雪水，必须有组织、有系统地排除，以免屋顶积水或四处溢流，造成屋面漏水及危害生活与生产。,第四节 建筑排水工程,一、雨水排水系统雨水排水系统，可分为外部排水系统及内部排水系统。若屋顶面积较小，可用雨落管进行排水；如屋面较大，可采用天沟外排水系统；如天沟排水有困难时，可采用内部雨水排水系统，即在建筑内部装设雨水管道来排除大面积屋面水。,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工程,1、外排水系统1）雨落管排水。对屋面面积较小的建筑，
21、屋面雨水可用雨落管排除。雨落管可以用镀锌铁皮，也可用铸铁管或石棉水泥管。雨水在屋面集中于檐沟或天沟中，然后由雨落管引到地面散水或排到地沟中。2）天沟外排水。在大面积房屋面上、两跨之间设天沟排水，雨水由屋面集中到大沟，然后沿天沟排到沟端的雨水立管中排放。天沟中不设雨水斗，可以减少屋顶漏水，较为安全经济。,第四节 建筑排水工程,2、内排水系统 对于屋顶面积很大、天沟长度太长、屋顶形式复杂及大型平顶屋面等情况，设外排水有困难时，可以采用内排水系统。内排水系统的组成包括：内雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管及埋地管等部分组成。,第四节 建筑排水工程,第五节 热水供应工程,一、 热水供水系统（一）、系
22、统结构：热水供水系统是由加热器或锅炉、热水管道系统及附属设备等组成。加热器可直接使用锅炉加热热水或利用蒸汽、高温热水及其他热媒来加热。热水管道系统包括热水配送管道和热水回水管道。附属设备包括热水存储水箱、循环泵、膨胀器、温度汁及压力表等。,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工程,（二）、分类：热水供应系统根据供水范围的大小，可分为局部热水、集中热水或区域热水供应系统。1、局部热水供应系统：适用于用水点较少的情况，如家庭住宅、食堂、公共建筑及一些用热水量较小的建筑。加热器可用锅炉灶、电热水器、蒸汽热水器、煤气热水器及太阳能热水器等。其优点是设备系统简单，热损失小，造价低，使用灵活，易于装置。
23、缺点是热效能较低，热水成本较高。目前没有集中热水供应的建筑，可根据具体条件采用局部热水系统解决热水的供应问题。,第四节 建筑排水工程,2、集中热水供应系统：适用于热水供水范围较大、用水量多的建筑物。热水的加热、存储、输送等都集中于锅炉房，热水由统一管网配送，集中管理，热效率高，热水成本较低，节省建筑面积，使用方便。但设备较复杂，管网长，热耗大，投资较大。大型旅馆住宅、公共建筑等多采用集中热水供应系统。3、区域性热水供应系统：区域中多栋建筑物统一供应热水，由小区锅炉供热水或由城市热网供热、经过热交换器获得热水后，再供应各建筑的热水。如热力网水质符合要求，热力网工况允许时，也可以从热力网取水供给使
24、用。区域供热水规模较大，热能利用效率高，设备集中，热水成本低，使用方便，对环境污染小，是一种较好的热水供应的办法。但设备系统较复杂，投资大，维护管理技术要求高。,第四节 建筑排水工程,二、 热水的加热方法（一）、直接加热热水直接加热是不借助于热媒传递热量，使用燃料、电力、太阳能等产生的热量直接加热水。优点：设备简单，效率较高，节省能源，工作安全稳定，维修管理方便；缺点：当冷水硬度较大时，加热器容易结垢，对锅炉腐蚀较严重，且需高压锅炉，投资较高。,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工程,（二）、间接加热水 间接加热法是热媒不与被加热的水接触，而是通过传热壁面将水加热。通
25、常采用蒸汽加热或热网水加热等方式。设备较为复杂，热效率比直接加热低，但可采用低压锅炉，加热稳定，一般用于大中型集中热水供应系统。,第四节 建筑排水工程,1、分类：容积式和快速式两类。1）容积式加热器：闭式和开式两种。（1）闭式热水器。内装有加热金属盘管，管中通入蒸汽或热网水，容器内为被加热的冷水，冷水吸热成为热水，蒸汽放热成为凝结水，送回锅炉房复用、热水由热水管送往用水点。容积式加热器多为闭式热水器，它具有加热水和贮存热水的作用，般在大型热水系统中用得较多。（2）开式热水器。在开式水箱中设置蒸汽加热盘管来加热冷水，由于箱内热水无压力，热水箱需设在高处。,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工
26、程,2）快速蒸汽热水器：内装有很多根加热小管，由起端直通末端，末端有小室与器体隔开。冷水由起端下部的进水管进入，通过小管至另一端小室再进入上部小管，最后热水由进水端的上部流出。蒸汽由加热器的起端上部进入，在器内放热后形成凝结水，由器的末端下部流出。水在小管内流速很快，传热系数很高，因此可快速加热冷水。,第四节 建筑排水工程,用热网过热水加热冷水的快速加热器。,第四节 建筑排水工程,三、 热水管道系统的设置热水管网的基本形式：下行上给式和上行下给式两种,第四节 建筑排水工程,四、 饮水供应（一）、开水的供水方式1、集中开水炉供应开水集中供应开水较为经济，对环境影响较小。集中供应分装取水：用水者自
27、行取用管道配水：由管道送到各用水点取用，管道宜设回水管，以保证开水温度，此种供应开水系统适用于较高层的建筑。,第四节 建筑排水工程,第四节 建筑排水工程,2、分散设置沸水器 各饮水点附近的沸水器，可以设在专用沸水间或其他方便之处。分散设置沸水器使用方便、水温保证，广泛用于各公共建筑及工矿企业等单位。,第四节 建筑排水工程,（二）、冷温饮水供应在大型公共集会场所，如体育馆、展览馆、游泳场、车站及公园等人数众多处，饮用热开水很不方便，尤其夏季，饮用冷温水更为适宜。在此情况下，可以装设冷水或温开水喷饮设备。喷饮设备供冷水时，可以由自来水供水，系统比较简单易行。如供应温或冷开水时，则开水需要加以冷却，使水温达到供水要求。图中开水由蒸汽加热，然后进人冷却器进行冷却，使开水温度降到供水温度，直接供给饮水器。,第四节 建筑排水工程,2、自动喷洒系统分类,本章结束祝同学们学习愉快,
