[精选]建筑设备工程讲义15974.pptx

建筑设备工程建筑设备工程主讲教师魏鸿榕 建筑设备是一门内容广泛、综合性的学科。作用:充分发挥建筑物使用功能,为人们提供卫生舒适和方便的生活与工作环境;为生产提供必要的环境保障;同时建筑消防保护人民生命财产以及经济建设安全等方面.绪论绪论建筑设备工程的概念国内外建筑设备发展趋势课程要求及学习目的一、建筑设备工程的概念指为满足生产和生活需要而在建筑内部设置的给水、排水、热水、供暖、通风、空气调节、煤气、供电等设备系统的总称与建筑、结构及生产工艺设备等相互协调，是建筑不可缺少的组成部分二、国内外建筑设备发展趋势新材料的发展带动技术改革新型高效节能环保设备不断出现新能源及电子技术的广泛应用建筑工业化施工技术的发展三、课程要求及学习目的三、课程要求及学习目的掌握建筑设备工程技术的基本知识，培养综合考虑和合理处理各种建筑设备与建筑主体之间关系的能力，从而作出适用、经济的建筑或结构设计掌握各种建筑设备设计的原则和基本方法第一章流体力学基本知识第一章流体力学基本知识 主要内容流体的基本力学性质流体静力学基本概念流体动力学基本概念流动阻力和能量损失基本概念111 1 流体的主要物理性质流体的主要物理性质一、密度和容重 密度（）：指单位体积的均质流体所具有的质量。M/V （kg/m3)容重（）：指单位体积的均质流体所具有的重量。G/V (N/m3)=g 流体的密度和容重随外界压力和温度而变化。水：1atm,4时 水水 9807 N/m3 水水 1000 kg/m3 二、流体的粘滞性 1、概念 (1)由存在于流体内部相邻流层间的抵抗其相对运动的内摩擦力所产生 (2)是流体在运动时呈现出的特性 (3)流体的粘滞性是流体运动时产生机械能量损失粘滞力的产生T,v=(du/dy)uhydyu+du粘滞性对管道内水流速度的影响=(du/dy)uu+duD三、流体的压缩性和膨胀性 1 1、流体的压缩性、流体的压缩性:流体在外界压力增加时体积缩小的性质流体在外界压力增加时体积缩小的性质 2 2、流体的膨胀性、流体的膨胀性:流体在外界温度升高时体积增大的性质流体在外界温度升高时体积增大的性质 液体的压缩性和膨胀性很小液体的压缩性和膨胀性很小 气体有显著的压缩性和膨胀性气体有显著的压缩性和膨胀性1.2 1.2 流体静力学基本概念流体静力学基本概念1.2.1流体静压强及其特性1、概念（图12）p=lim（p/）(0)2、特性 （1）沿作用面的内法线方向 （2）大小与方位无关1.2.2 流体静压强的分布规律 1 1、自由表面和表面压强、自由表面和表面压强 自由表面：指液体和它上面的气体的交界面。自由表面：指液体和它上面的气体的交界面。表面压强表面压强（P P0 0）：作用在自由表面上的气体对：作用在自由表面上的气体对 液体的压强。（如果表面上的气体是大气，用液体的压强。（如果表面上的气体是大气，用PaPa表示）表示）标准大气压：标准大气压：Pa Pa1.013101.013105 5 （PaPa）工程大气压：工程大气压：Pa Pa9.8109.8104 4（PaPa）2、基本方程式的第一种形式 P=PP=P0 0+h +h （pa)pa)P:P:静止流体中某一深度处的压强静止流体中某一深度处的压强(pa)(pa)；P P0 0：静止流体的表面压强：静止流体的表面压强(pa)(pa)；：流体的容重：流体的容重(N/m(N/m3 3 )；h h：指定点的深度：指定点的深度(m)(m)。3、基本方程式的第二种形式 z1 1 p1 1/=z2 2 p2 2/=z0 0 p0 0/(常数）（1 1）当）当p p1 1=p=p2 2时，时，z z1 1=z=z2 2.即压强相等的任意两点在即压强相等的任意两点在同一水平面上；同一水平面上；（2 2）当）当z z2 2z z1 1时，时，p p1 1p p2 2.即位置较低点的压强恒即位置较低点的压强恒大于位置较高点的压强。大于位置较高点的压强。1.2.3 压强的表示方法及度量 表示方法1 1、绝对压强（、绝对压强（Pj)Pj)：以完全真空为计量零点以完全真空为计量零点 2 2、相对压强（、相对压强（Px)Px)：以大气压强为计量零点以大气压强为计量零点 3 3、真空值（、真空值（Pk)Pk)：当流体中某点的当流体中某点的PjPj小于小于PaPa时，时，称称PaPa Pj Pj为真空值为真空值度量单位度量单位1 1、单位面积压力、单位面积压力 2 2、工程大气压、工程大气压 3 3、液柱高度、液柱高度1.3 1.3 流体动力学的基本概念流体动力学的基本概念1.3.1、描述流体运动状态的物理量1 1、元流：、元流：在运动的流体中绘出一条线，使得线在运动的流体中绘出一条线，使得线 上的流体质点在此时刻的运动方向与上的流体质点在此时刻的运动方向与 该线相切。该线相切。2 2、总流：、总流：充满在流体运动空间的流线簇。充满在流体运动空间的流线簇。(1)(1)元流元流 (2)(2)总流总流u1u2u33 3、过流断面（、过流断面（）：）：与流体运动方向垂直的流与流体运动方向垂直的流 体断面。体断面。单位：单位：m m2 24 4、流量（、流量（Q Q）：）：单位时间内通过过流断面的流体单位时间内通过过流断面的流体 体积。体积。单位：单位：m m3 3/s,L/s/s,L/s5 5、流速（、流速（v)v)：流体在单位时间内所迁移的距离。流体在单位时间内所迁移的距离。单位：单位：m/s,cm/s m/s,cm/s Q=v 1.3.2 流体运动的类型1 1、按运动要素是否随时间变化、按运动要素是否随时间变化 恒定流与非恒定流恒定流与非恒定流2 2、按流速沿程是否变化、按流速沿程是否变化 均匀流与非均匀流均匀流与非均匀流3 3、按水流与周边的接触情况、按水流与周边的接触情况 有压流与无压流（重力流）有压流与无压流（重力流）1.3.3 恒定流的连续性方程 Q Q1 1=Q=Q2 2 v v1 11 1=v v2 22 2 或或 1/1/2 2=v=v2/2/v v1 1 对于有压管流：对于有压管流：v v2/2/v v1 1（d d1 1/d/d2 2)21122V1,1V2,21.3.4 恒定流能量方程1 1、方程的形式、方程的形式z z1 1+p+p1 1/+(v/+(v1 12/2g)=z/2g)=z2 2+p+p2 2/+(v/+(v2 22/2g)+hw/2g)+hw122100v1,p1v2,p2z1z22、方程中各项的物理意义z:z:单位重量的流体所具有的重力势能；单位重量的流体所具有的重力势能；（位置水头）（位置水头）p/:p/:单位重量的流体所具有的压力势能；单位重量的流体所具有的压力势能；（压强水头）（压强水头）(v(v2 2/2g):/2g):单位重量的流体所具有的动能；（流速水头）单位重量的流体所具有的动能；（流速水头）:动能修正系数；动能修正系数；hw:hw:单位重量的流体在断面单位重量的流体在断面1 11 1和和2 22 2间的机械能损失；间的机械能损失；（水头损失）（水头损失）1.4 1.4 流动阻力与能量损失概念1.4.1流动阻力与能量损失的两种形式1 1、沿程阻力与沿程水头损失、沿程阻力与沿程水头损失：流体在长直管（或明渠）中流动，所受的摩擦阻力称为沿程阻力。流体在长直管（或明渠）中流动，所受的摩擦阻力称为沿程阻力。为克服沿程阻力而消耗的单位重量流体的机械能，称为沿程水头损失。为克服沿程阻力而消耗的单位重量流体的机械能，称为沿程水头损失。h hf f=（L/dL/d）(v(v2 2/2g)/2g)2 2、局部阻力与局部水头损失：、局部阻力与局部水头损失：流体在经过边界形状发生变化的管渠部位时所受的阻力称为局部流体在经过边界形状发生变化的管渠部位时所受的阻力称为局部阻力。为克服局部阻力而消耗的单位重量流体的机械能，称为局部水阻力。为克服局部阻力而消耗的单位重量流体的机械能，称为局部水头损失。头损失。h hj j=(v(v2 2/2g)/2g)第二章室外给水排水工程概述室外给排水工程是为满足人们生活、生产、消防等用水需要以及将各类用水中所产生的污水收集、处理后排放至水体而建设的一整套工程设施。室外给排水工程是一项集城市用水的取水、净化、输送，城市污水的收集、处理、综合利用，降水的汇集、处理、排放，以及城市防洪、排涝为一体的系统工程。2.1室外给水工程概述室外给水工程的基本任务：从天然水源取水，并将原水净化到所要求的水 质标准后经输配水管网系统送至用户。组成：取水工程、净水工程、输配水工程和泵站等 如图所示。一、水源及取水工程地下水：一般水质较好，但取水不方便地表水：容易污染，但取水方便二、净水工程沉淀、过滤、消毒三、输配水工程枝状管网、环状管网【固定式取水施】取水头部取水泵房水泵二、取水和净水设施二、取水和净水设施【移动式取水设施】取水头部取水泵房万向接头【净水厂处理流程】【净水厂处理流程】取水泵房来水取水泵房来水絮凝沉淀池絮凝沉淀池滤池滤池清水池清水池送水泵房送水泵房至输配水管网至输配水管网Cl2沉砂池沉砂池混凝剂混凝剂 枝状管网枝状管网环状管网环状管网水厂水厂水厂水厂水塔水塔【输配水管网】（二）室外排水工程 （城市排水）城市排水工程是用来收集、输送、处理、利用和排放城市污水和降水的综合设施。任务：选择污水和降水的出路，收集、输送污水和降水，合理处理后排放或再利用，保护城市水环境。污水的分类：生活污水（人们在日常生活中使用过的水）工业废水（各种生产过程中排出的污水和废水）降水（雨雪水）城市污水排水系统组成：室内管网系统和设备、室外管网系统、污水泵站以及污水处理厂等。如图1-2所示。排水系统的体制：排水系统的体制：1、合流制：将生活污水、工业废水和雨水混合、合流制：将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统。在一个管渠内排除的系统。2、分流制：将生活污水和雨水在两个或两个以、分流制：将生活污水和雨水在两个或两个以上各自独立的管线内排除的系统。该种排水方式又可上各自独立的管线内排除的系统。该种排水方式又可分为：分为：完全分流制：分设污水和雨水两个系统。完全分流制：分设污水和雨水两个系统。不完全分流制：只设污水排水系统不设雨水不完全分流制：只设污水排水系统不设雨水系统。系统。（1）合流制排水体制（图）合流制排水体制（图28(a)）特特点点是是是是把把生生活活污污水水、生生产产污污（废废）水水和和雨（雪）水只用一套管渠集流。雨（雪）水只用一套管渠集流。直直泄泄式式合合流流制制:对对混混合合水水不不加加处处理理，直直接接分分散散排排入入水水体体。这这种种排排水水体体系系，随随着着城城镇镇发发展展，对对水体污染逐渐严重，一般不再采用。水体污染逐渐严重，一般不再采用。截流式合流制：截流式合流制：把把合合流流的的污污废废水水和和雨雨水水先先送送到到沿沿河河截截流流干干渠渠或干管。或干管。a.a.晴晴天天时时:水水量量较较小小，截截流流干干管管（渠渠）把把水水送送到到污水厂处理达标后排放水体；污水厂处理达标后排放水体；b.b.降降雨雨时时:水水量量增增大大，原原集集流流管管渠渠小小流流量量污污水水会会被被增增加加的的雨雨水水稀稀释释，污污染染程程度度减减轻轻，超超出出处处理理厂厂能够处理水量的部分溢流排入河道水体。能够处理水量的部分溢流排入河道水体。(2）分流制排水体制（图）分流制排水体制（图28(b)）特特点点是是把把生生活活污污水水、工工业业废废水水和和雨雨水水径径流流用用两套或两套以上管渠汇集和导流。两套或两套以上管渠汇集和导流。一一般般把把生生活活污污水水和和水水质质与与生生产产污污水水送送到到污污水水处处理理厂厂，经经处处理理达达到到排排放放标标准准后后，再再送送到到水水体体（江江、河河、湖湖、海海）；而而雨雨（雪雪）水水径径流流和和部部分分污污染染较较轻的生产废水经汇集就近排入水体。轻的生产废水经汇集就近排入水体。由由于于分分流流制制排排水水体体制制对对保保护护环环境境有有利利，为为近近代代城城市市发发展展所所采采用用，而而旧旧城城市市的的更更新新排排水水系系统统也也逐步采用分流制排水系统。逐步采用分流制排水系统。第三章管道材料、器材及卫生器具第三章管道材料、器材及卫生器具3.1管道材料及水表管道材料及水表一、管道材料及连接配件一、管道材料及连接配件室内给排水常用的管材：室内给排水常用的管材：常用的管材有钢管、铸铁管、塑料管、铜管、铝塑复合管、钢塑管常用的管材有钢管、铸铁管、塑料管、铜管、铝塑复合管、钢塑管等。等。（一）钢管：（一）钢管：分为焊接钢管和无缝钢管。钢管的连接方法有：螺纹连分为焊接钢管和无缝钢管。钢管的连接方法有：螺纹连接、法兰连接、焊接。接、法兰连接、焊接。焊接钢管又称为有缝钢管，是水、煤气输送钢管中应用焊接钢管又称为有缝钢管，是水、煤气输送钢管中应用最为广泛的一种。它分为镀锌钢管（白铁管）和非镀锌钢管最为广泛的一种。它分为镀锌钢管（白铁管）和非镀锌钢管（黑铁管）两种。（黑铁管）两种。（二）铸铁管：与钢管比较具有抗腐蚀性好、使用寿命长、价格低廉等优点；但质地较脆、不耐振动及弯折、工作压力低、重量大。根据用途可分为给水铸铁管和排水铸铁管。给水铸铁管：（可承压）接口形式主要有承插接口和法兰接口两种，承插接口常用于埋地管线，法兰接口用于明装管线中。（三）塑料管：（三）塑料管：塑料管与传统金属管相比，具有重量轻、耐腐蚀、卫生安全、塑料管与传统金属管相比，具有重量轻、耐腐蚀、卫生安全、水流阻力小，安装方便等特点。水流阻力小，安装方便等特点。2000年年6月月1日起，新建住宅中禁止使用镀锌钢管做给水管，日起，新建住宅中禁止使用镀锌钢管做给水管，推广应用推广应用PAP管、管、PE-X管、管、PP-R管等塑料管道。同时，淘汰沙管等塑料管道。同时，淘汰沙模铸造铸铁排水管用于室内排水管道，推广应用硬聚氯乙烯塑模铸造铸铁排水管用于室内排水管道，推广应用硬聚氯乙烯塑料管（料管（CPVC管）。管）。综上所述，塑料管得以广泛应用。综上所述，塑料管得以广泛应用。塑料管的连接方式：塑料管的连接方式：螺纹连接、热熔连接、法兰连接、粘接。螺纹连接、热熔连接、法兰连接、粘接。(四)铜管防锈能力好，但造价高，常用于热水管道。(五)铝塑复合管质量轻、耐压强度好、阻力小、耐腐蚀性好、接口少安装方便。(六)钢塑管结合了钢管和塑料管优点二、给水系统的附件：二、给水系统的附件：1.配水附件：主要指各类配水龙头。配水附件：主要指各类配水龙头。2.控制附件：主要作用是调节水量、水压，控制水流方向以及控制附件：主要作用是调节水量、水压，控制水流方向以及关断水流，便于管道、仪表和设备检修。关断水流，便于管道、仪表和设备检修。常用的有：闸阀、截止阀、蝶阀、止回阀、减压阀以及安全阀常用的有：闸阀、截止阀、蝶阀、止回阀、减压阀以及安全阀等。等。(1)截止阀：适用于管径小于截止阀：适用于管径小于50mm的管道上。水流阻力较的管道上。水流阻力较大，开启、关闭力较大。安装具有方向性。大，开启、关闭力较大。安装具有方向性。(2)闸阀：宜在管径大于闸阀：宜在管径大于50mm的管道上采用，全开时水流的管道上采用，全开时水流阻力小，开启、关闭力较小。安装无方向性。阻力小，开启、关闭力较小。安装无方向性。(3)止回阀：又称为单向阀，用来阻止管道中水的反向流动，止回阀：又称为单向阀，用来阻止管道中水的反向流动，当水流反向时，该阀将自动关闭。当水流反向时，该阀将自动关闭。见后面图示见后面图示(4)浮球阀：用来控制水位(5)安全阀：保证管道压力不超过规定压力(6)减压阀：减少系统压力三、水表：、水表：水表是计量建筑用水量的仪表，水表按工作原理分为：流速式水表是计量建筑用水量的仪表，水表按工作原理分为：流速式水表、容积式水表和活塞式水表。其中流速式水表是目前建筑水表、容积式水表和活塞式水表。其中流速式水表是目前建筑给水系统中广泛使用的。是根据管径一定，流速与流量成正比给水系统中广泛使用的。是根据管径一定，流速与流量成正比的原理计量水的流量的。的原理计量水的流量的。流速式水表按其结构又分为：旋翼式水表、螺翼式水表。流速式水表按其结构又分为：旋翼式水表、螺翼式水表。旋翼式水表：叶轮轮轴与水流方向垂直，水流阻力较大，多旋翼式水表：叶轮轮轴与水流方向垂直，水流阻力较大，多为小口径水表，宜用于小流量的计量。为小口径水表，宜用于小流量的计量。螺翼式水表：叶轮轮轴与水流方向平行。水流阻力较小，计螺翼式水表：叶轮轮轴与水流方向平行。水流阻力较小，计量范围较大，适用于大流量的计量。量范围较大，适用于大流量的计量。3.2卫生器具及冲洗设备卫生器具及冲洗设备一、卫生器具一、卫生器具(一一)便溺用卫生器具便溺用卫生器具(二二)盥洗、淋浴用卫生器具盥洗、淋浴用卫生器具(三三)洗涤用卫生器具洗涤用卫生器具(四四)地漏及存水弯地漏及存水弯二、冲洗设备二、冲洗设备冲洗水箱，冲洗阀冲洗水箱，冲洗阀 第四章第四章建筑给水建筑给水综述：综述：给水系统应满足人们在生活、生产、消防等各项用水给水系统应满足人们在生活、生产、消防等各项用水时对水质、水温、水压和水量的要求，设计中还应结合室外时对水质、水温、水压和水量的要求，设计中还应结合室外给水系统等因素，经技术经济比较而确定。给水系统等因素，经技术经济比较而确定。建筑给水系统任务：建筑给水系统任务：选定适用、经济合理的最佳供水系统，将城市管网的水选定适用、经济合理的最佳供水系统，将城市管网的水从室外管道输送到各种卫生器具、生产设备和消防装置等处，从室外管道输送到各种卫生器具、生产设备和消防装置等处，并保证向用户输送水质合格、水量充裕、水压足够的自来水。并保证向用户输送水质合格、水量充裕、水压足够的自来水。4.建筑给水系统分类、组成及给水方式建筑给水系统分类、组成及给水方式一、建筑给水系统组成及其分类一、建筑给水系统组成及其分类1.生活给水系统：生活给水系统：为住宅、公共建筑和工业企业内人员提供饮用、盥洗等生活上的用水。为住宅、公共建筑和工业企业内人员提供饮用、盥洗等生活上的用水。2.生产给水系统：生产给水系统：为生产工艺提供所要求为生产工艺提供所要求的用水。3.消防给水系统：消防给水系统：为民用建筑、大型公共建筑以及某些生产厂房、仓库的消防系统的消防为民用建筑、大型公共建筑以及某些生产厂房、仓库的消防系统的消防设备提供用水。设备提供用水。建筑给水系统的组成：一般情况下，建筑内部给水系统由引入管、给水附件、管道系统、水表节点、升压和贮水设备与室内消防设备等6部分组成。如图所示。（1）引入管：联络室内、外管网之间的管段。（2）水表节点：水表装置设置的总称（水表设置在引入管上，在其前后分设闸门和泄水装置）。（3）给水管网：由水平干管、立管、支管等组成。（4）给水附件：闸阀、止回阀等控制附件；水嘴、水表等 配水附件。（5）室内消防设备：消火栓、自动喷水系统或水幕灭火设备等。（6）升压和贮水设备：常用的有贮水池、高位水箱、水泵和气压给水装置等。二、建筑给水管网所需的水压 系系统所需的水压是保证将所需水量供到各配水点统所需的水压是保证将所需水量供到各配水点 两个概念：两个概念：流出水头流出水头 管网最不利点管网最不利点 给水系统的水压计算公式：给水系统的水压计算公式：H=HH=H1 1+H+H2 2+H+H3 3+H+H4 4 H:H:建筑给水系统所需的水压（建筑给水系统所需的水压（mHmH2 20);0);H H1 1:引入管起点至最不利点的几何高度（引入管起点至最不利点的几何高度（m);m);H H2 2：引入管起点至最不利点的供水管路中的水头损失：引入管起点至最不利点的供水管路中的水头损失（mH20);mH20);H H3 3：水流流经水表的水头损失（：水流流经水表的水头损失（mHmH2 20);0);H H4 4：最不利点的流出水头（：最不利点的流出水头（mHmH2 20);0);利用建筑层数粗略估算系统所需水压利用建筑层数粗略估算系统所需水压 H=40+40 H=40+40N N2N N2三、给水方式三、给水方式 给水方式是指建筑内部给水系统的供水方案。选择确定给给水方式是指建筑内部给水系统的供水方案。选择确定给水方式需考虑以下几方面因素：水方式需考虑以下几方面因素：（1 1）技术因素：包括供水可靠性，水质，节水节能效果，）技术因素：包括供水可靠性，水质，节水节能效果，系统的运行管理等；系统的运行管理等；（2 2）经济因素：包括基建投资，系统运行费用等；）经济因素：包括基建投资，系统运行费用等；（3 3）社会及环境因素：系统对建筑外观、建筑结构、）社会及环境因素：系统对建筑外观、建筑结构、占地面积，及对环境的影响。占地面积，及对环境的影响。（一）直接（简单）给水方式（一）直接（简单）给水方式 适用条件：外网的水压在一天中的任何时刻均能满适用条件：外网的水压在一天中的任何时刻均能满足室内水压要求。足室内水压要求。主要特点：简单，经济，无能耗，易管理。主要特点：简单，经济，无能耗，易管理。（二）设水泵和水箱的给水方式（二）设水泵和水箱的给水方式 适用条件：外网的水压经常性不足且建筑内部用水适用条件：外网的水压经常性不足且建筑内部用水不均匀不均匀 主要特点：主要特点：a.a.由水泵向小型水箱及时供水，保证系统由水泵向小型水箱及时供水，保证系统水压；水压；b.b.采用恒速水泵增压，确保高效工作；采用恒速水泵增压，确保高效工作；c.c.通过水箱调节供水和用水之间的不平通过水箱调节供水和用水之间的不平衡流量。衡流量。（三）仅设水箱和水泵的给水方式（三）仅设水箱和水泵的给水方式 a.a.仅设水箱的给水方式仅设水箱的给水方式适用条件：适用条件：a.a.外网的水压周期性不足；外网的水压周期性不足；b.b.外网的水压偏高或不稳定。外网的水压偏高或不稳定。主要特点：主要特点：a.a.低峰时由外网直接供水，水箱贮水；高峰时低峰时由外网直接供水，水箱贮水；高峰时 由水箱补水。简单，经济，无能耗，易管理。由水箱补水。简单，经济，无能耗，易管理。b.b.利用水箱的固定安装高度实现减压或稳压供利用水箱的固定安装高度实现减压或稳压供 水。水。b.b.仅设水泵的给水方式仅设水泵的给水方式适用条件：外网的水压大部份时间不能满足用水要适用条件：外网的水压大部份时间不能满足用水要求，且用水均匀求，且用水均匀（水泵工作方式（水泵工作方式:直吸式水泵工作方式、直吸式水泵工作方式、断流式水断流式水泵工作方式）泵工作方式）【设水泵的给水方式】直吸式直吸式断流式断流式A.可充分利用外网水压；可充分利用外网水压；B.不易产生二次污染；不易产生二次污染；C.影响周围用户用水影响周围用户用水A.不能充分利用外网水压；不能充分利用外网水压；B.易产生二次污染；易产生二次污染；C.不影响周围用户用水不影响周围用户用水 （四）气压给水方式（四）气压给水方式 适用条件：外网的水压经常性不足，建筑内部用水不适用条件：外网的水压经常性不足，建筑内部用水不均匀，且不宜采用水泵、水箱供水均匀，且不宜采用水泵、水箱供水 主要特点主要特点:a.:a.利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、利用密闭罐内空气的压缩性能来贮存、调节和输送流量调节和输送流量;b.b.设备简单，管理方便，可置于建筑中任设备简单，管理方便，可置于建筑中任意部位。意部位。【气压给水装置的组成】（1 1）密闭罐）密闭罐 （2 2）水泵）水泵 （3 3）补气装置）补气装置 （4 4）控制装置）控制装置 HminHmax（五）分区给水方式（五）分区给水方式 适用条件：外网的水压能满足部分楼层供水需要适用条件：外网的水压能满足部分楼层供水需要 主要特点主要特点:a.:a.将建筑分为若干个给水区域，下部区将建筑分为若干个给水区域，下部区域采用直接给水方式，上部区域采用水泵（或水泵、域采用直接给水方式，上部区域采用水泵（或水泵、水箱联合）供水方式。水箱联合）供水方式。b.b.可充分利用外网的水压，节约系统运可充分利用外网的水压，节约系统运行能耗。行能耗。c.c.节省设备投资，降低基建费用，利于节省设备投资，降低基建费用，利于设备维设备维 护。护。(六)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水泵的出水量和扬程，使水泵工况处于高效运行范围内。范围内。变速供水的基本原理：变速供水的基本原理：传感器传感器传感器传感器将水泵后的压力变化数据变为电将水泵后的压力变化数据变为电讯号输入讯号输入控制器控制器控制器控制器中，经控制器处理后传递给中，经控制器处理后传递给变频器变频器变频器变频器，改变电机点电源的工作频率，从而，改变电机点电源的工作频率，从而改变改变水泵水泵水泵水泵的转速，起到增加或减少供水量的的转速，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。系统往往由几台水泵组合而成。控制器控制器传感器（压力传感器（压力检出传送器）检出传送器）变频器变频器四、消防给水消防给水 系统 消防给水系统是扑灭火灾，保护国家财富和 人民生命财产安全的给水系统。火灾虽是偶然事故，一旦发生危害无穷，因此对消防供水要求极为严格，必须使供水管网及设备，处于警备状态，保证消防的用水需求。消防系统建筑消防给水系统：建筑消防给水系统：建筑消防给水系统是设置在建筑物内部建筑消防给水系统是设置在建筑物内部的消防给水管道和设备。一般将该系统分的消防给水管道和设备。一般将该系统分为多层建筑消防系统和高层建筑消防系统。为多层建筑消防系统和高层建筑消防系统。多层建筑（低层）：指多层建筑（低层）：指9层及层及9层以下的住宅建筑层以下的住宅建筑和建筑高度在和建筑高度在24m以下的其他建筑物。以下的其他建筑物。高层建筑：指高层建筑：指10层及层及10层以上的住宅建筑以及建层以上的住宅建筑以及建筑高度超过筑高度超过24m的其他民用建筑。的其他民用建筑。(一一)室内消防给水系统的组成室内消防给水系统的组成(1)消火栓由消防龙头、水带、水枪组成，并将三者装设消火栓由消防龙头、水带、水枪组成，并将三者装设于壁龛中，箱侧设有水泵启动及火灾报警按钮。于壁龛中，箱侧设有水泵启动及火灾报警按钮。（a）消防龙头：控制水带水流的阀门，口径为）消防龙头：控制水带水流的阀门，口径为50mm和和65mm两种两种（b）水龙带：引水的软管，水带直径）水龙带：引水的软管，水带直径50mm和和65mm，长度长度10、15、20m，25m等。等。（c）水枪：一般采用直流式为锥形喷嘴，规格）水枪：一般采用直流式为锥形喷嘴，规格13、16、19mm。13配配50、16配配50或或65，19配配65水龙带，用于高层建筑中。水龙带，用于高层建筑中。室内消火栓用水量根据建筑物的性质、体积查表室内消火栓用水量根据建筑物的性质、体积查表4-3确定。确定。消火栓设置间距消火栓设置间距 设置原则设置原则保证所要求的水柱股数同时到达室内任何角落保证所要求的水柱股数同时到达室内任何角落消火栓保护半径和充实水柱长度消火栓保护半径和充实水柱长度 S S1.41.40.9L0.9LS Sk kcos45cos450 0消火栓设置间距消火栓设置间距(二)自动喷洒灭火系统自动喷洒消防给水系统：该系统在火灾起后能够自动喷洒消防给水系统：该系统在火灾起后能够自动喷水灭火。在火灾发生时，由于喷头封闭元自动喷水灭火。在火灾发生时，由于喷头封闭元件自动开启喷水灭火，并同时发出报警讯号，灭件自动开启喷水灭火，并同时发出报警讯号，灭火及控制火势蔓延的效果高，成功率可达火及控制火势蔓延的效果高，成功率可达95%以以上，对保护建筑，减少火灾损失，防灾灭火起了上，对保护建筑，减少火灾损失，防灾灭火起了很大作用。很大作用。自动喷洒是一种极为有效的灭火给水系统，但该自动喷洒是一种极为有效的灭火给水系统，但该系统的管网以及附属设备等复杂，造价较高，目系统的管网以及附属设备等复杂，造价较高，目前，我国主要使用于易燃工厂、高级宾馆、大型前，我国主要使用于易燃工厂、高级宾馆、大型公共建筑物中的重要部位，一般情况仍是以消火公共建筑物中的重要部位，一般情况仍是以消火栓给水系统为主。栓给水系统为主。自动喷洒给水系统的类型和组成：自动喷洒给水系统的类型和组成：A、自动喷水消防系统分类：、自动喷水消防系统分类：a湿式系统：湿式系统：b干式系统：干式系统：c预作用系统：预作用系统：d雨淋式系统：雨淋式系统：e水幕系统。水幕系统。B、自动喷水消防系统的主要部件：、自动喷水消防系统的主要部件：a喷头：喷头：b报警阀：报警阀：c水流报警设备：水流报警设备：d火灾探测器。火灾探测器。4.2水泵和贮水设备水泵和贮水设备一、离心水泵一、离心水泵离心水泵具有结构简单、体积小、效率高、运转平稳等点，离心水泵具有结构简单、体积小、效率高、运转平稳等点，在建筑设备中广泛应用。在建筑设备中广泛应用。（一）水泵的基本构造、工作原理及性能（一）水泵的基本构造、工作原理及性能 (1)构造由 泵壳、叶轮、吸水管和压水管、阀门和其它附件泵壳、叶轮、吸水管和压水管、阀门和其它附件组成。见图组成。见图4-10（2 2）工作原理）工作原理 水泵起动前先在泵壳中充满水，靠叶轮转动产生离心力作水泵起动前先在泵壳中充满水，靠叶轮转动产生离心力作用将水压出去，尔后叶轮中产生真空，水池水在大气压作用将水压出去，尔后叶轮中产生真空，水池水在大气压作用下将水压入泵中，以此往复来提升和输送液体。用下将水压入泵中，以此往复来提升和输送液体。（3 3）工作性能）工作性能 A.流量流量B.扬程扬程C.轴功率轴功率D.效率效率水泵工作方式 按启动时的充水方式：按启动时的充水方式：1）自吸式）自吸式:2）自灌式）自灌式按吸水管与外网的连接方式：按吸水管与外网的连接方式：1）直吸式）直吸式2）断流式）断流式按水泵转速是否随用水情况而变化：按水泵转速是否随用水情况而变化：1）变速式）变速式2）恒速式）恒速式水泵工作方式(1)自灌式启动（自灌式启动（）:泵轴低于贮水池泵轴低于贮水池最低水位最低水位自吸式启动自吸式启动泵轴高于贮水池泵轴高于贮水池最高水位最高水位真空泵断流式直吸式(二二)离心水泵的选择离心水泵的选择(1)流量 单位时间内提升的水量单位时间内提升的水量 A.A.有屋顶水箱或室内用水较均匀时，取建筑的最有屋顶水箱或室内用水较均匀时，取建筑的最大时用水量大时用水量 B.B.无屋顶水箱或室内用水不均匀时，取管网的设无屋顶水箱或室内用水不均匀时，取管网的设计秒流量计秒流量(2)2)水泵的扬程：为保证用水点的流出水头而增加水泵的扬程：为保证用水点的流出水头而增加 的机械能的机械能 H=H H=H1 1+H+H2 2+H+H3 3+H+H4 4 H:H:水泵的扬程（水泵的扬程（mHmH2 2O);O);H H1 1:水池最低水位至最不利点的高差（水池最低水位至最不利点的高差（m);m);H H2 2:沿程和局部损失之和（沿程和局部损失之和（mHmH2 2O);O);H H3 3:考虑水泵能效降低的水头损失考虑水泵能效降低的水头损失 H H4 4：最不利点的水头损失（：最不利点的水头损失（mHmH2 2O);O);通常所选流量和扬程应大于通常所选流量和扬程应大于10-1510-15H100H2H3H4H0二、水泵房二、水泵房水泵房设置应按有关要求，对有防震和安静要求的房间上水泵房设置应按有关要求，对有防震和安静要求的房间上下和相邻房间不得设置水泵房。下和相邻房间不得设置水泵房。三、高位水箱三、高位水箱水箱的作用水箱的作用 1）贮水和调节作用）贮水和调节作用2）减压作用）减压作用3）稳压作用）稳压作用水箱的种类及规格水箱的种类及规格按用途分：按用途分：1）高位水箱）高位水箱2）减压水箱）减压水箱3）冲洗水箱）冲洗水箱4）断流水箱）断流水箱(一一)水箱容积的确定水箱容积的确定）(1)(1)只设水箱的给水方式只设水箱的给水方式 V VS S=（5050100100）%Qd%Qd Qd Qd 建筑的最高日用水量，建筑的最高日用水量，m m3 3/d/d。(2)(2)水泵水箱联合供水方式水泵水箱联合供水方式 a.a.水泵手动启动时水泵手动启动时 经验公式：经验公式：V VS S=（12121515）%Qd%Qd b.b.水泵自动启动时水泵自动启动时 经验公式：经验公式：V VS S=（5 58 8）%Qd%Qd常用钢制水箱和钢筋混凝土水箱常用钢制水箱和钢筋混凝土水箱(二二)水箱的设置与安装水箱的设置与安装1）进水管）进水管4）泄水（放空）管）泄水（放空）管2）出水管）出水管5）信号管（液位计）信号管（液位计）3）溢流管）溢流管6）托盘排水管）托盘排水管(1)进进水水管管：由由水水箱箱侧侧壁壁或或顶顶部部接接入入。由由浮浮球球阀阀或或其其它它信信号号控控制水的注入。制水的注入。(2)出出水水管管：由由水水箱箱侧侧壁壁接接出出，位位置置应应高高于于池池底底50mm，以以保证出水质量。保证出水质量。(3)溢溢流流管管：防防止止水水箱箱水水满满，而而溢溢出出而而设设。（避避免免浮浮球球阀阀损损坏时，水的浪费）坏时，水的浪费）设置注意事项设置注意事项a.管径比进水管大。管径比进水管大。b管口比控制水面略高。管口比控制水面略高。c下端不得直接接入下水管道。下端不得直接接入下水管道。(4)泄水管：放空水箱中的水，用于清洗水箱，维修水箱。由泄水管：放空水箱中的水，用于清洗水箱，维修水箱。由水箱最低处接出。管径大于水箱最低处接出。管径大于50mm。可与溢流管组合。可与溢流管组合。(5)信号管信号管水箱的布置间距按表水箱的布置间距按表4-2采用采用水塔一般按居住小区最高日用水量的水塔一般按居住小区最高日用水量的15-20确定。确定。建筑物内生活贮水池的容积建筑物内生活贮水池的容积 V=(Q泵泵Q进进)T泵泵 Q泵泵:水泵出水量（水泵出水量（m3）；）；Q进进：贮水池进水量（：贮水池进水量（m3）；）；T泵泵：水泵连续运行时间（：水泵连续运行时间（h）。）。也可按建筑物内最高日用水量也可按建筑物内最高日用水量20-25确定。确定。四、水塔四、水塔 与与 贮水池贮水池一、引入管和水表节点一、引入管和水表节点(一一)引入管引入管力求简短，敷设时常与外墙垂直，由建筑最大用水量处接入。力求简短，敷设时常与外墙垂直，由建筑最大用水量处接入。除考虑水表节点安装和维护外，还应注意与其他管道的协调。除考虑水表节点安装和维护外，还应注意与其他管道的协调。引入管注意埋设深度，且穿过基础时注意保护。引入管注意埋设深度，且穿过基础时注意保护。(二二)水表节点水表节点水表节点通常设在室外水表井中，且距外墙水表节点通常设在室外水表井中，且距外墙2 2米以上。米以上。二、给水管道的布置与敷设二、给水管道的布置与敷设(一一).).管道布置的基本要求管道布置的基本要求4.3 室内给水管网的布置和敷设（1 1）满足良好的水利条件，力求经济合理；）满足良好的水利条件，力求经济合理；（2 2）确保安全供水确保安全供水（3 3）保护管道不受损坏；）保护管道不受损坏；（4 4）不影响安全生产和建筑物的使用；）不影响安全生产和建筑物的使用；（5 5）便于安装维修。）便于安装维修。给水管道的布置形式给水管道的布置形式（1 1）上行下给式）上行下给式 （2 2）下行上给式）下行上给式 (3)(3)环状式环状式(二二)给水管道的敷设给水管道的敷设根据对建筑物美观要求不同个分明装和暗装根据对建筑物美观要求不同个分明装和暗装管道敷设注意事项：管道敷设注意事项：明明装装：为为了了安安装装和和检检修修方方便便，一一般般多多用用明明装装，简简单单，费费用小。易发现缺陷。用小。易发现缺陷。2.2.暗装：并将管道装在墙