住宅给水排水工程设计234.pptx
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1、住宅给水排水工程设计游映玖2010.5第第2章章多层住宅给水排水工程设计多层住宅给水排水工程设计v根据建筑设计防火规范GB50016-2006中的概念界定,多层住宅是指层数少于10层(9层)的住宅,其中包括9层的、下部设商业服务网点的住宅。v关于层数: 若住宅下部为层高不超过2.2m的储藏室、自行车库等小隔间,则不计入层数中。 若顶部有2层一套的跃层住宅时,其层数应按照(跃层的自然层数1)计入建筑的总层数中。 其他情况,仍应分别按实际层数计算。 对于住宅中层高超过3m的楼层,其防火设计的层数确定可按现行国家标准住宅建筑规范GB50368的规定计算确定。v 本章以纯多层住宅单体为例,重点介绍多层
2、住宅生活给水系统、生活排水系统、屋面雨水排除系统、消防系统的设计。2.1多层住宅给水系统设计多层住宅给水系统设计2.1.1给水方式的选择给水方式的选择v1确定给水系统是否需要分质供水、选择合适的水处理工艺和设备。v2初定给水方式,重点比较室外给水管网所能提供的最小压力H0 (设计前给水排水专业人员现场踏勘取得的资料,又叫资用水头)和建筑所需要的水压H的大小。再考虑供水量、住宅用水量、用水不均匀等因素的影响。v建筑所需要的水压H,根据室外给水设计规范GB 50013-2006的3.0.9条,已知建筑层数n,可估算建筑室内给水系统所需要的最小用水压力H估估。n=1层时, H估估=10mH2O;n2
3、层时, H估估=4(n+1)(mH2O)。第第2章章 这样计算 H估值时注意:层高不超过3.5m;从室外地面算起的。此值为初定给水方案时的参考值,实际使用过程中宜根据具体情况,再加上515mH2O的富裕水头。vH0与H估比较:H0H估,采用直接供水方式;H0H估 ,采用单设屋顶水箱供水方式、设水池恒速水泵和屋顶水箱联合供水方式 、设水池变频水泵供水方式、水池气压给水设备供水方式、无负压给水(也叫管网叠压供水)方式 、分区供水方式(下部采用直接供水方式;上部楼层采用以上增压贮水供水方式) 。v不同供水方式的适用条件及图示如下:(1)直接供水方式:室外给水管网供水压力能满足建筑物或建筑下部分区的用
4、水压力要求时采用。若H0 远远大于H估,应考虑减压。 (2)单设屋顶水箱供水方式:室外给水管网供水压力偏高或仅短时间不足(如白天用水高峰期供水不足,其他时间水压有保证),或室内需要配给稳定用水压力,建筑可设置高位水箱时采用。但水箱容积不宜太大。此方式需考虑是否设二次消毒措施。第第2章章(3)设水池、恒速水泵和屋顶水箱联合供水方式:室外给水管网供水压力低于或常不能满足建筑所需水压要求,室内用水不均匀,建筑可设置高位水箱时采用。需考虑是否设二次消毒措施。 (4)设水池、变频水泵供水方式:室外给水管网供水压力不能满足所需水压要求,室内用水不均匀,且建筑不宜设高位水箱时采用。需考虑是否设二次消毒措施。
5、 第第2章章(5)水池、气压给水设备供水方式:室外给水管网供水压力不能满足所需水压要求,室内用水不均匀,且建筑不宜设高位水箱时采用。需考虑是否设二次消毒措施。 气压水罐水泵水泵变频控制柜变频供水方式第第2章章(6)无负压给水(也叫管网叠压供水)方式:室外给水管网供水压力不能满足所需水压要求,但可资用水头较大,且压力较稳定;室内供水保证率要求不高,用水分散型的建筑可采用。此方式应征得当地主管部门允许。详见全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇/给水排水2007中的3.2、3.3、3.4节。 (7)分区供水方式 室外给水管水压线室外给水管水压线1-防回流污染装置;2-防负压污染装置;3-稳流罐;4-
6、压力传感装置;5-旁通管;6-水泵机组;7-隔膜式气压水罐;8-自动控制柜;9-电动阀;10-高位水箱第第2章章2.1.2给水系统的组成和设计给水系统的组成和设计组成:多层住宅生活给水系统一般由管道系统,给水附件和配件,增压贮水设备,计量设备等组成。管道系统如引入管、立管、横干管、支管等;给水附件和配件如卫生器具配水龙头、各种阀件等;增压贮水设备包括高位生活水箱、生活水泵、贮水池、气压罐;计量设备如水表等。各组成部分的设计如下:1.管道系统:确定管材、布置管道、管径、计算管道水头损失。(1)管道布置1)下行上给式、上行下给式、中间式2)一户一立管、一户两根以上的立管3)入户支管4)安装:明装、
7、暗装(2)管材1)金属管材:不锈钢管和铜管。2)塑料管材:给水PVC-U管、给水PVC-C管、PE管(包括LDPE、HDPE、PEX)、PP-R管、PB管、ABS管。3)复合管材:铝塑复合管,如HDPE-AL- HDPE、PEX-AL-PEX;内衬不锈钢镀锌钢管;钢塑复合管,如内衬PVC镀锌钢管、内衬PE镀锌钢管等。第第2章章(3)管材选用1)室内管道 室内给水管道应采用耐腐蚀、不影响饮用水水质和安装连接方便的管材。敷设在找平层内的管道宜采用耐腐蚀的金属管材、PVC-C管、PEX管、PP-R管、PB管、铝塑复合管。与消防系统合用管材应满足消防水压要求。2)室外管道 室外明敷管道一般不宜采用铝塑
8、复合管、给水塑料管。埋地管材,应具有耐腐蚀性和承受地面荷载的能力。当DN75mm时,可采用有内衬的给水铸铁管、球墨铸铁管、给水PE管等塑料管或复合管。当DN75mm时,可采用给水PE管等塑料管或复合管。给水泵房内管道 给水泵房内管道及输水干管宜采用法兰连接的衬塑钢管或涂塑钢管及配件。贮水池、水箱配管 浸水部分管道及配件宜采用耐腐蚀的金属管材或内外衬塑钢管及管件。热交换器或水加热器配管 热交换器或水加热器进、出水等配管管材不应采用塑料管,应采用耐腐蚀的金属管材,如铜管等。(4)管径的确定1)敷设在找平层内的管道直径 DN25。2)住宅入户管管径不宜小于20mm。3)根据管段的设计秒流量,查所选管
9、材的水力计算表(可参考全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水附录C、D、E、F、G、H、J;或建筑给水排水设计手册第二版第19章),确定管经DN、水力坡度i,并将管道流速v控制在建筑给水排水设计规范GB50015-2003中的表3.6.9的规定范围内。(5)引入管:将室外给水管引入建筑物或由市政管道引入至小区给水管网的管段。建筑引入管从市政给水管网何处接入,应结合城市给水管网规划现状,由建设方申请相关主管部门的批示确定。第第2章章其设计流量,依建筑给水排水设计规范GB50015-2003第3.6.3条要求定:1)直接给水方式中,引入管设计流量采用设计秒流量qg。2)当建筑物内的生活用水全部加压
10、供给时,引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量,其设计流量在最高日平均时流量Qp和最高日最大时流量Qh间取值。一般采用最高日最大时流量Qh。3)下部几层为直接给水方式,上部为加压给水方式,总引入管的设计流量为以上两种情况的叠加值。2卫生器具配水龙头 住宅卫生间、厨房及其内部卫生器具的种类、数量、标准和布置等内容通常由建筑设计人员完成。若有不符合给水排水设计原则要求,应向建筑设计人员提出来,协调处理,使其设置更为合理。与其相关国家标准规范有:住宅设计规范GB50096-1999、小康型住宅厨房卫生间设计通则BK-94-21、国家标准图集住宅卫生间01SJ914、住宅厨房01SJ913、卫生设
11、备安装图集99S304等。3水表: 选型、计算水表水头损失 根据建筑给水排水设计规范GB50015-2003第3.4.16条要求,引入管上应设总水表、入户管上应设置分户水表。分户水表设置形式 1)根据建筑平面户型布局及管道布置情况可设为:一户一表和一户多表两种设置形式。2)根据水表设置的位置不同可分为:分散户内设置和集中户外设置两种。 根据GB50015-2003第3.4.17条所示,分户水表宜相对集中读数,且宜设置于户外;对设在户内的水表,宜采用信息出户的智能化水表。工程设计中应充分考虑经济、合理、适用的原则,选择系统简单、管理方便满足社会需求和发展的水表设置形式。第第2章章(1)水表选型
12、应根据水流的水质、水压、水温以及水量的变化等选定。 1)接管直径50mm,采用旋翼式水表;接管管径50mm的,选螺翼式水表。2)用水分散型建筑(如住宅、旅馆等),按设计秒流量且 水表的过载流量确定水表口径。用水集中型建筑(如公共浴室、洗衣房、食堂等),按设计秒流量且 水表的常用流量,查水表产品样本确定水表口径。3)新建住宅的分户水表,其公称直径一般宜采用20mm;当一户有多个卫生间时,应按计算的秒流量选择。4)水表口径宜与管道直径相同。但当有关职能部门有特殊规定时,还要符合当地职能部门的规定。住宅小区总引入管上水表口径的确定见本书4.1.3。(2)水表水头损失v水表的水头损失H3的计算式 (k
13、Pa) (2-1) 式中:qB计算管段的设计秒流量,(m3/h)。 KB水表的特性系数,一般由生产厂提供,也可按2-2、2-3式计算。 适用于旋翼式水表 (2-2) 适用于螺翼式水表 (2-3) 式中:qmax.L螺翼式水表的过载流量(m3/h)。 10螺翼式水表通过过载流量时的水头损失(kPa)。 qmax.s 旋翼式水表的过载流量(m3/h)。 100旋翼式水表通过过载流量时的水头损失(kPa)。v根据GB 50015-2003第3.6.12条,未选定产品时,住宅入户水表,宜按0.01MPa确定;引入管水表宜取0.03MPa,校核消防流量时宜取0.05MPa。BBKqH23100max2s
14、bqK10max2lbqK第第2章章4.吸水井、贮水池设计 位置、容积、配管(1)设置条件v吸水井 室外供水能力能满足室内给水系统设计用水量,但不允许直接吸水时设。v贮水池 室外供水能力不能满足室内给水系统设计用水量时设。(2)有效容积v地下室生活水箱一般由室外给水管网直接供水,地下室生活水箱的有效容积一般按下列公式计算: V=QLTL 式中 V地下室生活水箱的有效容积; QL由地下室生活水箱供水的最大连续平均小时用水量; TL由地下室生活水箱供水的最大连续时间。v根据建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)第3.7.2、3.7.3条,当资料不足时,小区加压泵站的贮水池有效容积可按最高
15、日用水量Qd的15%20%确定;建筑单体贮水池有效容积宜按最高日用水量Qd的20%25%确定。v吸水井的有效容积不应小于水泵3min设计秒流量。吸水井深度不宜小于1m。(3)设置要求1)给排水设计人员向建筑设计人员提出贮水池、设备房等的设计参数、尺寸、位置要求,由建筑设计人员确定满足相应要求的贮水池、设备房的位置。2)生活水池与消防水池应分开设置。3)池外壁与建筑本体的净距:无管道侧,水池外壁与建筑本体结构墙面之间留有0.7m的通道;有管道侧,不宜小于1.0m,且管外壁与建筑主体建的通道不小于0.6m ;有人孔池顶不应小于0.8m 。为避免短路,水池进出水管设在水池的不同侧。4)贮水池加盖,设
16、检修口、通气管。(4)进水管、出水管管径与浮球阀的确定 水泵吸水坑及最低水位满足水泵安装、运行的要求。1)水泵吸水管的流速吸水管的流速应小于1.2m/s(管径大于250mm时可采用1.21.6m/s);水泵出水管的流速宜采用1.52.0m/s(管径大于250mm时可采用2.02.5m/s)。2)吸水管喇叭口至池底的净距,不应小于0.8倍吸水管管径,不应小于0.1m。吸水管喇叭口边缘与池壁的净距不宜小于1.5倍吸水管管径;吸水管与吸水管之间的净距,不宜小于3.5倍吸水管管径(管径以相邻二者的平均值计)。3)拟定水池底的标高,水池最低水位最低水位高出吸水喇叭口底部不宜小于500mm,水池最高水位最
17、高水位根据有效容积计算确定。(0.75(0.751.0)1.0)D D吸水管在井中布置最小尺寸吸水管在井中布置最小尺寸D D=(1.3=(1.31.5)1.5)d d(1.5(1.52.0)2.0)D DH=0.5H=0.51.0m1.0md dd d第第2章章4)溢流水位溢流水位一般比最高水位高50100mm。水池(箱)进水管进水管应在溢流水位以上接入,进水管口的最低点高出溢流边缘的高度等于进水管的管径,但最小不应小于25mm,最大可不大于150mm。溢流管溢流管出口离池(箱)外地面高度200300mm。溢流管宜采用水平喇叭口集水;喇叭口下的垂直管段不宜小于溢流管管径,溢流管管径应按能排泄水
18、池(箱)的最大入流量确定,并宜比进水管大一级。5)水池(箱)应设泄水管泄水管,泄水管的管径,应按水池(箱)泄空时间和泄水受体排泄能力确定,一般情况比进水管小一级,至少不应小于50mm。当水池(箱)中的水不能以重力直流泄空时,应设置移动或固定的提升装置。也可利用水泵出水管管段接出一泄水管的方法解决水池(箱)的排空问题。6)每条进水管上设阀门、液压阀(浮球阀)。水池设有液位报警及指示装置。5. 高位水箱设计 材质、设置位置、高度、容积、配管v高位水箱设计应满足建筑给水排水设计规范、二次供水设施卫生规范、生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准等有关规范、标准的要求设计。(1)确定调节容积Vv
19、由人工启动水泵供水V=Qd/nb-TbQp式中 Qd最高日用水量; Tb水泵启动一次的最短运行时间; nb水泵每天启动次数; Qp水泵运行时间Tb内的建筑平均小时用水量。v水泵自动启动V=Cqb/4Kb式中 qb水泵出水量; Kb水泵1小时内启动的次数,一般选用48次; C安全系数,一般取1.52.0。v根据GB 50015-2003第3.7.5条,夜间直接进水的高位水箱(单设水箱方式中)调节容积宜按用水人数和最高日用水定额确定。第第2章章第第2章章v工程设计中根据具体情况,可按夜间进水白天全部由水箱供水确定。水泵水箱联合供水系统中,不宜小于最大用水时水量Qh的50%v水箱可现场制作、定做,也
20、可选用现成产品。根据水箱调节容积V,查水箱样本,使所选水箱型号的公称容积Vg满足水箱调节容积V的要求。公称容积Vg为箱体尺寸长、宽、高的乘积。(2)设置高度 水箱设置高度应满足最不利供水点的需要。(3)确定水箱各配管管径和必要附件1)进水管:管径按最大小时流量,流速0.81.2m/s确定。进水管最大管径不得大于150mm;当超过150mm时,应设计成两根以上进水管。设阀门、浮球阀2个。当采用水泵加压进水时,不得设自动水位控制阀,应设置水箱水位自动控制水泵开、停的装置。2)出水管:管径按设计秒流量确定。设阀门,若与进水管共用,应设只出不进的单向阀。但规范规定进出水管宜分别设置。3)溢流管:管径应
21、按能排泄水塔(池、箱)的最大入流量确定,一般比进水管管径大一级。溢流管宜采用水平喇叭口集水;喇叭口下的垂直管段不宜小于4倍的溢流管管径。溢流口应高出最高水位0.05m。溢流管上不得装阀门。4)泄水管:管径一般不小于50mm。应设阀门。设于箱底。可与溢流管连接,不得与排水系统直接连接。5)通气管:水箱的通气管管径一般为100-150mm。无阀门。设于箱顶。6)水位信号装置:反映水位的指示装置。有玻璃管液位计及此耦合液位计等。报警水位应高出最高水位0.02m。7)人孔:人孔不得小于600mm,并设能锁的人孔盖,以保证卫生安全。当水箱高度大于1500mm时,应在人孔处设内外人梯。第第2章章v关于消毒
22、措施:根据二次供水设施卫生规范中的规定,水箱容积的设计不得超过用户48小时的用水量,有条件的单位应采取消毒措施。目前采用的消毒措施有紫外线消毒器、次氯酸钠发生器、电解法二氧化氯复合消毒剂发生器和水箱自洁消毒器等方法供选用。详见国家建筑标准图集02SS104二次供水消毒设备选用与安装。6生活水泵 流量、扬程、启动扬程(1)水泵流量Qbv向生活管网供水:按设计秒流量计算,Qb=qg;生活给水系统采用变频调速泵组供水方式时,加压泵流量应按设计秒流量设计秒流量确定。选泵时,调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端。秒流量的计算方法详见本章流量计算。v向水箱供水:按最高日最高时流量确定,Qb=
23、Qh。(2)水泵扬程Hb:v Hb= H1+ H2+ H3+ H4+ H5 式中 H1地下室生活水箱最低水位至最不利用水器具的高度差(变频水泵);或者从地下室生活水箱最低水位至高位生活水箱最高水位的高度差(泵箱供水); H2生活给水管网系统的水头损失; H3住户水表的水头损失; H4生活加压泵的水头损失; H5最不利用水器具的流出水头。应满足最不利点供水水压的要求(3)高位消防水箱扬程校核v若住宅设置消防水箱,应校核生活水泵扬程是否满足消防高位水箱进水水压的要求。第第2章章(4)泵房设计的基本要求 泵房应至少设置一个能进出最大设备的大门门,其尺寸根据设备大小、运输方式等条件确定;泵房楼梯坡度及
24、宽度应考虑方便搬运小型配件;泵房内的主要通道通道宽度不得小于1.2m。 泵房内应设排水沟排水沟(沟宽一般不小于200mm)和集水坑集水坑,地面应有0.01坡度坡向排水沟,集水坑不能自流排出时可采用潜污泵提升排出,集水坑的有效容积不宜小于潜污泵5min的出水量,且水泵每小时启动次数不宜超过6次。靠液位控制污水潜水泵的运行。 水泵机组的布置机组的布置,应符合表4-12的规定(或见全国民用建筑工程设计技术措施/给水排水2003表2.7.11;建筑给水排水设计规范GB50015-2003表3.8.14)。 水泵房内宜有检修水泵的场地,检修场地尺寸宜按水泵或电机外形尺寸四周有不小于0.7m的通道确定。
25、泵房内应考虑电控设备的安装空间。可靠墙布置,配电柜前通道低压不宜小于1.5m,高压不宜小于2.0m,且不宜靠近水池墙体。 泵房的高度v无起重设备的泵房,净高不低于3.0m。v有起重设备时,应按搬运机件底和吊运所通过水泵机组顶部0.5m以上的净空确定。v同时,确定泵房的平面尺寸、高度还应结合水箱施工和装配的需要。水泵基础高基础高出地面的高度应便于水泵安装,不应小于0.1m;泵房内管道管外底距地面或管沟底面的距离,当管径150mm时,不应小于0.2m;当管径200mm时,不应小于0.25m。(基础深度也可根据地脚栓直径的2530倍取值,同时满足不小于0.5m的要求。在水泵基础下设橡胶隔振垫,并在水
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