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经典建筑给水排水教学课件
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1. 建筑给水排水多媒体课件
2. 目 录 第二章 建筑内部给水系统第三章 给水压力与设备第四章 给水系统计算第五章 消防给水系统第六章 建筑排水系统返回首页第七章 排水系统计算 第一章 绪 论 第八章 雨水排除系统第九章 热水供应系统第十章 热水供应系统计算
3. 第1章 绪论课程性质和任务 课程体系 课程的主要内容 教材和主要参考书
4. 1.1 课程性质和任务课程性质 建筑给水排水工程是为建筑提供方便,舒适,卫生,安全的生活与生产环境的应用科学。属于专业课。 课程任务 给水工程的任务:经济合理,安全可靠地供给建筑内的人们生活用水,生产用水,消防用水,并满足各用水对象对水量,水质,水压的要求。 排水工程的任务:把建筑内人们生活与生产中产生的污水,废水以及屋顶的大气降水经济可靠,有组织,分系统地收集,及时排除和处理,保证环境卫生和防止水体被污染。
5. 2.2 给排水课程体系市政给水工程 小区给水工程 室内给水工程 室内排水工程 小区排水工程 市政排水工程 室外给水工程建筑给水工程建筑排水工程室外排水工程给水工程排水工程给排水工程
6. 给水排水系统图水源一泵站净水厂二泵站室外给水管网建筑给水排水室外排水管网污水泵站污水处理厂水源
7. 1.3 课程主要内容 建筑给水排水工程课程的主要内容包括建筑内部的给水、消防给水、排水、雨水、热水供应以及水景、游泳池给水排水、小区给水排水、中水工程、特殊地区建筑给排水、直接饮用水技术以及雨水回用有关内容的基本理论、设计原理及方法,同时还涉及安装、管理方面的基本知识和技术。
8. 1.4 教材与参考书教材 王增长主编.建筑给水排水工程(第4版).中国建筑工业出版社. 主要参考书 马金主编.建筑给水排水工程.清华大学出版 张自杰主编. 排水工程(第4版).中国建筑工业出版社 严煦世,范瑾初主编. 给水工程(第4版).中国建筑工业出版社 姚雨霖主编.城市给水排水(第2版).中国建筑工业出版社
9. 欢 迎 进 入 第2章建筑内部给水系统
10. 第2章 建筑内部给水系统给水系统的分类 给水系统的设置 给水系统的组成 给水方式 给水管道的布置和敷设 水质防护
11. 2.1 建筑内给水系统的分类
12. 2.1.1 生活给水系统概念 供给人们饮用、盥洗、沐浴、烹饪用水。国内通常将饮用水与杂用水系统合为一,统称生活给水系统。 生活饮用水系统 杂用水系统 特点 用水量不均匀 水质应满足《生活饮用水卫生标准》
13. 2.1.2 生产给水系统作用 供给生产原料和产品洗涤、设备冷却及产品制造过程用水。 生产给水系统分类 循环给水系统 复用水给水系统 软化水给水系统 纯水给水系统 特点 用水量均匀 水质要求差异大 用水规律性强
14. 2.1.3 消防给水系统用途 供给各类消防设备 特点 用水量大 对水质无特殊要求 压力要求高 分类 消火拴给水系统 自动喷水灭火系统
15. 2.2 给水系统的设置独立的给水系统 共用给水系统 生活——消防给水系统 生产——消防给水系统 生活——生产给水系统 生活——生产——消防给水系统
16. 2.3 建筑内给水系统组成引入管 水表节点 给水管道 给水附件 升压和贮水设备热水系统图
17. 建筑内给水系统组成图引入管水表节点升压贮水设备
18. 2.3.1 引入管室外给水管网与室内给水管网之间的联络管.
19. 2.3.2 水表与水表节点水表节点 总管水表节点 户内水表节点 水表 水表类别 水表附件 水表的安装要求
20. 总管水表节点水表节点是指引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称。
21. 户内水表节点热水冷水
22. 水表类别螺翼式水表 大口径,阻力小,计量范围大。 旋翼式水表 小口径,阻力大,计量范围小。 干式水表 构造简单,计量精确,对水质要求高 湿式水表 精度低,计数机件不受水中杂质影响
23. 螺翼式水表大口径水表 (D=50-50mm) 水流阻力小,适用于测量大流量。水平螺翼式水表 水平螺翼可拆卸传干式水表
24. 螺翼式水表参数
25. 各种类型的旋翼式水表
26. 旋翼式水表参数
27. 水表附件闸门:关闭管网,以便修理和拆换水表。 泄水阀:检修时放空管网,检测水表精度、 测进户点压力。 旁通管:设有消火拴的建筑物、因断水可能 影响生产的建筑、不允许断水的建筑物如只有一条引入管时,应绕水表装旁通管,以提高安全供水的可靠性。
28. 水表的安装要求安装在便于检修和读数,不受曝晒、不结冻、不受污染及机械损伤的地方。 为使水流平稳,计量准确,水表前后应有符合产品要求的直线管段。螺翼式水表前应有8~10倍公称直径的直线段;旋翼式水表前后应有300mm直线段。
29. 2.3.3 给水管道分类 支管 干管 总干管 给水管材 管材的选择
30. 给水管材钢管(镀锌钢管、非镀锌钢管)、不锈钢管、 铸铁管 铜管 塑料管 PVC-U 管(硬聚氯乙烯管) PP-R 管(聚丙乙烯管) PVC-C管(氯化聚氯乙烯管) PEX管(交联聚乙烯管) PAP管(铝塑复合管) 钢塑复合管
31. 钢管及连接件钢管及连接件 钢管的规格 不锈钢管规格
32. 钢管的规格
33. 不锈钢管规格
34. 给水铸铁管
35. PVC-U管规格
36. 塑料管的规格
37. 管材的选择1)埋地管材,应具有耐腐蚀性和承受荷载的能力。 2)给水管道应用耐腐蚀和安装连接方便的管材。 3)室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。 4)当环境温度大于60℃或因热源辐射使管壁温度高于60℃的环境中,不得采用PVC-U管。 5)当采用塑料管材时,系统压力≯0.6MP ,水温不超过管材的规定。 6)给水泵房内管道宜采用法兰连接的衬塑钢管或涂塑钢管及配件。
38. 2.3.4 给水附件配水附件 各式出流的龙头 调节附件 截止阀、闸板阀、止回阀、安全阀、球阀、减压阀、浮球阀等各种控制和调节流量的阀门。
39. 龙头构造图
40. 龙头照片
41. 截止阀水流单向流动;管径不大于75mm; 需要调节流量、水压;需要经常启闭的管段上。
42. 闸阀水流需双向流动;管径大于50mm。 有明杆式和暗杆式
43. 止回阀阻止管道中水的反向流动。 旋启式止回阀——设置在水平、垂直管道,阀前水压小时采用,启闭迅速易引起水锤 ,不宜在压力大的管道上采用。 升降式止回阀——靠上下游压差值使阀盘启动,水流阻力大,宜用于小管经的水平管道上。
44. 安全阀是保证用水安全的阀门。 用在高压管道及高压容器上。
45. 球阀开启省力 不能用来调节流量。
46. 减压阀用于需要降低压力的场合。 多用于高层建筑的给水管道上。 节流孔板是一种简易的减压设施。
47. 浮球阀是液位控制阀,能随液位变化自动开关。 多用于水箱,水塔等储水构筑物。
48. 2.3.5 升压和贮水设备 室外给水管网的水压或流量经常或间断不足,不能满足室内或建筑小区内给水要求时,应设加压和流量调节装置,如贮水箱、水泵装置、气压给水装置。
49. 2.4 给水方式直接给水方式 单设水箱供水方式 水泵给水方式 水泵水箱联合供水 分区供水方式 气压给水方式
50. 2.4.1 直接给水方式适用范围 室外管网压力、水量在一天的时间内均能满足室内用水需要,H0>H。 特点 系统简单,安装维护方便,充分利用室外管网压力;建筑内部无贮水设备,供水的安全程度受室外供水管网制约。
51. 2.4.2 单设水箱供水方式适用 室外管网水压周期性不足,一天内大部分时间能满足需要,仅在用水高峰时,由于水量的增加,而使市政管网压力降低,不能保证建筑上层的用水时。 特点 节能 无需设管理人员 减轻市政管网高峰负荷(众多屋顶水箱,总容量很大,起到调节作用) 水箱水质易污染。
52. 单设水箱的给水方式图
53. 2.4.3 水泵给水方式 原理 通过改变电机定子的供电频率来改变电机的转速,从而使水泵的转速发生变化。调节水泵的转速,可以改变水泵的流量、扬程和功率,使出水量适应用水量的变化,并使水泵变流量供水时保持高效运行。 变频调速供水的优点 高效节能 设备占地面积小,不设高位水箱,减少了结构负荷,节省水箱占地面积,避免了水质的二次污染。
54. 1202
55. 水泵给水方式1特点 系统简单,供水 可靠,无高位水箱, 但耗能较多。为了充 分利用室外管网压力 ,节省电能,当水泵 与室外管网直接连接 时,应设旁通管。 适用场所 室外给水管网的 水压经常不足时采用.
56. 水泵给水方式2特点 系统简单,供水 可靠,无高位水箱, 但耗能多。 适用场所 水压经常不足, 用水较均匀,且不允 许直接从管网抽水时 采用。
57. 2.4.4 水泵水箱联合供水适用 室外管网压力低于或经常不足,且室内用水又不很均匀建筑。 特点 水泵及时向水箱充水,使水箱容积减小,又由于水箱的调节作用,使水泵工作状态稳定,可以使其在高效率下工作,同时水箱的调节,可以延时供水,供水压力稳定,可以在水箱上设置液体继电器,使水泵启闭自动化。
58. 水泵水箱联合供水方式图特点 水泵能及时向水 箱供水,可缩小水箱 的容积。供水可靠, 投资较大,安装和维 修都比较复杂。 适用场所 室外给水管网水 压低于或经常不能满 足建筑内部给水管网 所需水压,且室内用 水不均匀时采用。
59. 2.4.5 分区供水方式特点 可以充分利用外网压力,供水安全,但投资较大,维护复杂。 适用条件 多层建筑中,室外给水管网能提供一定的水压,满足建筑下几层用水要求,且下几层用水量较大。
60. 2.4.6 气压给水方式 适用条件 室外给水管网供水压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压,室内用水不均匀,不宜设高位水箱的建筑。 不宜设高位水箱的建筑 人防要求 建筑要求 临时用水
61. 气压给水设施
62. 2.5 给水管道的布置和敷设给水管道布置形式 给水管道的布置要求 管道敷设方式 敷设要求 管道的防护
63. 2.5.1 布置形式根据管网形状 枝状:室内给水管网宜采用枝状管网,单向供水。 环状:不允许断水的建筑或生产设备。 根据供水干管的布置位置 下行上给式 上行下给式 中分式
64. 下行上给式 特征及使用范围 水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内,设有高位水箱的居住公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用。 优缺点 与下行上给式布置相比,最高层配水点流出水头稍高,安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。
65. 上行下给式特征及使用范围: 水平配水管敷设在低层(明装、暗装或沟敷)或地下室顶棚下。居住建筑、公共建筑和工业建筑,在用外网水压直接供水时多采用这种方式。 优缺点: 简单,明装便于安装维修,与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低,埋地管道检修不便。
66. 中分式特征及使用范围: 水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内,向上 下两个方向供水。屋顶用作茶座、舞厅或设有中间技 术层的高层建筑多采用。 优缺点: 管道安装在技术层内便于安装维修,有利于管道 排气不影响屋顶多功能使用。需要设置技术层或增加 某中间层的层高。
67. 2.5.2 给水管道的布置要求1充分利用外网压力;在保证供水安全的前提下,以最短的距离输水;力求水利条件最佳。(经济原则) 不影响建筑的使用和美观;管道宜沿墙、梁、柱布置,但不能有碍生活、工作、通行,一般可设在管井、吊顶内或墙角。(实用原则) 确保管道不受到损坏。(安全原则) 便于安装维修。(便于管理原则)
68. 给水管道的布置要求2引入管布置 用水点分布不均匀时,宜从建筑物用水量最大处和不允许断水处引入;用水点分布均匀时,从建筑中间引入。 条数:一般1条,当不允许断水或消火拴个数大于10个时,2条;且从建筑不同侧引入,同侧引入时,间距大于10m。 水表节点布置 北方布置在承重墙内;南方布置于水表井中。
69. 引入管平面布置图
70. 给水管道的布置要求3力求长度最短,尽可能呈直线走,平行于墙梁柱,照顾美观,考虑施工检修方便。 干管尽量靠近大用户或不允许间断供水处。 不得敷设在排水间、烟道和风道内,不允许穿过大小便槽、橱窗、壁柜、木装修。 尽量避开结构缝。如果必须穿越沉降缝,应采取相应的技术措施(见下桢图)。 车间内给水管道架空时,不得妨碍生产操作及交通, 不在设备上通过,不允许在遇水会引起爆炸、燃烧或 损坏的原料、产品、设备上面布管道。埋地时应避开 设备基础,避免压坏或震坏。
71. 管道穿越沉降缝措施
72. 2.5.3 管道敷设方式明装 特点:造价低,便于安装维修;不美观,凝结水, 积灰,妨碍环境卫生。 适用:对卫生、美观没有特殊要求的建筑。 暗装 分类 直埋式:嵌墙敷设、埋地或在地坪面层内敷设。 非直埋式:管道井、管窿、吊顶内,地坪架空层内敷设。 特点:卫生条件好,美观,造价高,施工维护不便。 适用:建筑标准较高的建筑。
73. 2.5.4 敷设要求引入管穿越承重墙或基础时预留洞、预埋套管(防水套管),留洞尺寸。 室外部分:冰冻线以下0.2m,覆土0.7m以上。 室内覆土:金属管——≮0.3m; 塑料管——DN≤50mm,≮0.5m; DN>50mm,≮0.7m 给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板应预留洞。 管道在空中敷设时,必须采取固定措施。 室内给水管道与其它管道一同架设时,当应考虑安全、施工、维护等要求。在管道平行或交叉设置时,对管道的相互位置、距离、固定等应按管道综合有关要求统一处理。 管道与墙、梁、柱的间距应满足施工、维护、检修的要求。 暗装管道不得直接敷设在建筑结构层内。
74. 给水管进入建筑物图
75. 2.5.5 管道的防护防腐 钢管外防腐——刷油法;防腐层。 铸铁管——埋地外表一律刷沥青防腐明装刷樟丹及银粉。 内防腐——输送具有腐蚀性液体时,除用耐腐蚀管道外,也可将钢管或铸铁管内壁涂衬防腐材料。 防冻 寒冷地区屋顶水箱,冬季不采暖的室内管道,设于门厅、过道处的管道应采取保温措施。 防结露 防结露措施——防潮绝缘层。 防振 支、吊架内衬垫减震材料。
76. 2.6 水质防护1各给水系统(生活给水、直饮水、生活杂用水)应各自独立、自成系统,不得串接。 生活用水不得因管道产生回流污染。 建筑内二次供水设施的生活饮用水箱应独立设置,其贮量不得超过48h的用水量,并不允许其他用水的溢流水进入。 埋地式生活贮水池与化粪池、污水处理构筑物的净距不应小于10m。 建筑物内的生活贮水池应采用独立结构形式,不得利用建筑物本体结构作为水池的壁板、底板及顶盖。
77. 水质防护2生活水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时,应有各自独立的池壁,不得合用同一分隔墙;两池壁之间的缝隙渗水,应自流排出。 建筑内得生活水池(箱)应设在专用的房间内,其上方得房间不应设有厕所、卫生间、厨房、污水处理间等。 生活水池(箱)构造和配管应符合下列要求 池(箱)的材质、衬砌材料、内壁涂料应采用不污染水质的材料。 水池(箱)必须有盖并密封;人孔应有密封盖并加锁;水池透气管不得进入其他房间。 进出水管布置应在水池的不同侧,以避免水流短路,必要时应设导流装置。 通气管、溢流管应装防虫网罩,严禁通气管与排水系统通气管和风道相连。 溢水管、泄水管不得与排水系统直接相连。不小于0.2m的空气隔断。
78. 二次回流污染1
79. 二次回流污染2
80. 欢 迎 进 入 第3章给水系统压力,水量和设备
81. 第3章 给水水压水量和设备给水所需压力 给水所需水量 增压贮水设备
82. 3.1 给水所需压力给水所需压力概念 水压计算 给水所需压力图示 水表的水头损失 配水点所需流出水头 给水系统所需压力估算
83. 3.1.1 给水所需压力概念室内给水系统所需压力,应该能将所需的流量输送至建筑物内最不利点的配水龙头或用水设备处,并保证有足够的流出水头。 流出水头是指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。
84. 最不利配水点最不利配水点指距进水口最高最远点,但也可能是最高最远的消防栓处,一般要通过计算求得。 最不利管线是指从进水引入口到最不利配水点的管线。是水力计算的重点。
85. 3.1.2 水压计算建筑物所需要的水压应按最不利点所需要的水压进行计算。 计算公式 H = H1+H2+ H3 + H4 + H5 H1最不利配水点与室外引入管起点的标高 H2管路水损。 H3水表水损。 H4流出水头,普通水龙头按2m计算。 H5富裕水头,一般按2-5m计算
86. 3.1.3 给水所需压力图示
87. 3.1.4 水表的水头损失
88. 3.1.5 配水点所需流出水头流出水头
89. 3.1.6 给水系统所需压力估算 在方案或初步设计阶段,应先估算给水系统所需压力,初步确定给水系统所采用的给水方式,然后对建筑内部给水管道系统进行水力计算,从而准确地确定室内给水系统所需的压力,和建筑室外给水管网水压复核。 层数 (n) 12345需水压 (kPa) 100120160200240
90. 3.2 给水所需水量生活用水量标准 集体宿舍、旅馆和公共建筑生活用水量标准 其他用水定额 用水量计算
91. 3.2.1 生活用水量标准
92. 3.2.2 公共建筑生活用水量标准
93. 3.2.3 其他用水定额
94. 3.2.4 用水量计算最高日用水量 Qd=mqd 平均小时用水量 Qp=Qd/T 最大小时用水量 Qh =KhQp 小时变化系数 Kh=Qh/QpQd最高日生活用水量,m3/d; m设计单位数,人或床为数等; qd单位用水定额L/•d 、L/床•d 、L/m2•d; T建筑物用水时间,h Qh最大小时用水量,m3/d
95. 3.3 增压贮水设备水泵 贮水池 水箱
96. 3.3.1 水泵水泵分类 进水方式 直接抽升 间接抽升(从水池吸水) 水泵的流量及扬程 水泵的设计要求 水泵的布置 减少水泵噪音的措施
97. 水泵的分类按主轴方向分为 卧式、立式、斜式 按吸入方式分为 单吸和双吸 按叶轮种类分为 离心、混流、轴流按级数分为 单级和多级 按提水种类分为 清水泵和污水泵
98. 水泵图真空泵DL型 立式 多级泵DG型多级卧式离心泵S型单级双吸卧式离心泵
99. 进水方式特点直接抽升 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。 间接抽升(从水池吸水) 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。
100. 直接抽水前提 水泵直接从市政管网抽水,但必须事先征得市政部门同意。 适用 在室外供水管网直径较大、压力较高,水泵抽水量相对比较小的情况下可采用。 优点 可以充分利用外网的资用水头,并且可以保证水质不受到污染。
101. 间接抽升 适用 当用水量较大,又不允许直接从外网抽水时采用。 缺点 不能充分利用外网的资用水头,造成能源浪费,容易引起水质二次污染,贮水池需要投资和定期管理等。。
102. 水泵的流量流量 无水箱時,按系统设计秒流量定。 有水箱時,按最大小时流量确定。 当水箱容积较大,而且用水量均匀,则按平均小时流量计算。 设计秒流量>最大时流量>平均时流量
103. 水泵的扬程直接抽升 H≥H1+H2+H3+H4-H0 间接抽升 H≥H1+H2+H4 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。
104. 水泵的设计要求水泵应在高效区运行。 采用间接抽水时,水泵宜设计成自灌式。 自灌式水泵,单独设吸水管。吸水管内的流速宜采用1.0~1.2m/s 。 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。 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。 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。 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。
105. 水泵的布置建筑物内设置的水泵机组,不与需要安静的房间相毗邻。 水泵房应有充足的光线和良好的通风,有人≮16℃,无人值班≮5℃。 水泵机组布置要求见下桢图。 水泵基础高出地面一般为0.1~0.3m。 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。
106. 水泵机组布置
107. 减少水泵噪音的措施(图)用低噪音水泵。 水泵基础下安装隔振装置。 水泵的进出水管上应设置可曲挠接头 。 管道支架宜采用弹性吊架、弹性托架。 泵房的墙壁和天花板应采取隔音吸音处理。
108. 水泵隔震图
109. 3.3.2 贮水池 设置条件 贮水池设计要求 贮水池有效容积
110. 贮水池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。
111. 贮水池设计要求资料不足时,生产(生活)调节水(qb- ql)Tb可以按不小于建筑日用水量的8%-12%计算。 贮水池仅起调节水量的作用时,可不计Vx、Vf。 当室外给水管网能满足建筑内部所需水量时,贮水池可设吸水坑,吸水坑深度不宜小于1m。 容积大于500m3的贮水池,应分两格,以便清洗、检修时不停水。 生产(生活)、消防共用水池应有消防水平时不被动用的措施。
112. 消防水不被动用的措施措施一 在生产、生活水泵吸水管上开小孔形成虹吸出流。 措施二 在贮水池中设溢流墙,生活、生产用水经消防用水贮存部分出流。消防用水
113. 消防水不被动用的措施演示 Flash格式演示动画 消防水保护措施一 消防水保护措施二
114. 贮水池有效容积有效容积 V≥(Qb-Qj)Tb+Vf+Vs QjTt ≥Tb(Qb-Qj) V水池有效容积 Vf消防贮水量 Vs生产事故贮水 Qb水泵出水量 Qj水池进水量 Tb水泵运行时间 Tt水泵运行间隔时间
115. 3.3.3 水箱作用与材质 水箱配管 水箱布置 水箱容积经验公式 水箱设置高度
116. 水箱的作用与材质作用 增压、稳压、减压、贮水 材质 不锈钢、钢筋砼、玻璃钢,砖等
117. 水箱配管(图)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。
118. 水箱内部结构 水箱内部结构 Flash格式演示动画 动画1 动画2 在这里单击鼠标左键播放
119. 水箱配管图
120. 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。 水箱布置间距要求形式 箱外壁至墙面距离 水箱之间距离 水箱之间距离 有阀侧 无阀侧 圆形 矩形 0.8 1.00.5 0.70.7 0.70.6 0.6
121. 水箱容积经验公式1外网直接供水 V=QLTL QL水箱供水的最大平均小时用水量 TL水箱供水的最大连续时间
122. 水箱容积经验公式2水泵-水箱联合工作 人工操作水泵 V=Qd/nb-TbQp 自动启动泵 V=Cqb/4Kb nb泵一天内启动次数 ;Qd泵运行时间内,建筑物最高日用水量 ;Tb泵运行一次所需时间 ;Qp平均时用水量。 qb水泵出水量 ; Kb水泵每小时启动次数;C安全系数,取1.5~2.0。
123. 水泵-水塔联合供水时,如果没有计算资料,贮水量也可按下表估计选定。 居住区最高日用水量(m3) <100 101~300 301~500 501~ 1000 1001~ 2000 2001~ 4000 调贮水量占最高日用水量% 30~20% 20~15% 15~12% 12~8% 8~6% 6~4% 水塔(高地水池)生活调贮水量 水箱容积估算
124. 水箱的设置高度设置高度 Zx ≥ Hc + Σh Zx——高位水箱的最低液位与最不利配水点之间的垂直压力差,kPa; Σh——水箱出水口至最不利配水点的管道总水头损失,kPa。
125. 3.3.4 气压给水装置气压给水装置的作用 气压给水装置的组成 气压给水装置的原理 气压给水装置的分类 气压给水装置的计算
126. 气压给水装置的作用气压给水设备是利用密闭贮罐内压缩空气的压力变化,调节和压送水量,起到增压和水量调节的作用。
127. 气压给水装置的组成由气压水罐、水泵机组、管路系统、电控系统、(补气装置)组成。
128. 气压给水装置的原理根据波义耳-马略特定律,即在定温条件下,一定质量的气体的绝对压力和它所占的体积成反比的原理制造的。 当用户用水量小于系统供水量时,罐子处于充水状态,直到管中水位达到最高,压力信号器动作关泵;罐中水在压缩空气作用下给系统供水,直到水位下降到最低,压力信号器动作开泵,循环充水。
129. 气压水罐工作过程单罐变压式 Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放
130. 气压给水装置的分类
131. 定压式气压给水设备
132. 隔膜式气压给水装置
133. 补气方式卸空罐内存水补气 空气压缩机补气 水射器补气 设补气罐补气
134. 泄空补气法演示泄空补气法 在允许停水的给水系统中,可采用开启罐顶进气阀,泄空罐内存水的方法补气。 Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放
135. 气压给水装置的计算贮罐总容积 Vz=βVql/(1-αb) Vql= αbqb/4nq ab=pmax/pmin,一般取0.65-0.85; qb水泵出水量; nq泵1小时内的启动次数,6-8次; β容积附加系数。隔膜式取1.05;补气式卧罐为1.25,立罐1.10.
136. 气压给水装置的计算水泵的选择 使罐中为平均时,泵的流量 Qb=1.2Qh。 空压机选择 容量可以小点,但压力要满足要求。
137. 欢 迎 进 入 第4章建筑给水系统的计算
138. 第4章 建筑给水系统计算 用水特点 给水定额 设计流量的计算 给水管网的水力计算
139. 4.1 用水特点生产用水特点 生活用水特点 消防用水特点
140. 4.1.1 生产用水特点计算方法 按消耗在单位产品上的水量计算 按单位时间内消耗在某种生产设备上的水量计算 特点 生产用水在整个生产班期间内比较均匀且有规律性。
141. 4.1.2 生活用水特点生活用水情况 生活用水用量是根据建筑物内卫生设备的完善程度、气候、使用者的经济条件等因素确定。 生活用水,尤其是住宅,一天中用水量的变化较大,而且随经济发达程度、生活习惯、气候的不同,各地差别也很大。 一般来说,经济发达地区,卫生器具越多,设备越完善,用水的不均匀性越小。
142. 生活用水的计量生活用水的计量 根据用水量定额及用水单位数来决定的。我国各种不同类型的建筑物的生活用水定额及小时变化系数,按照1989年颁布的《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)执行。 根据规范,按设计要求就可求定建筑物内生活用水的最高日用水量及最大小时用水量。
143. 4.1.3 消防用水的特点消防用水量大而集中,与建筑物的使用性质、规模、 耐火等级和火灾危险程度等密切相关。 为保证灭火效果, 建筑内消防水量应按需要同时开启的消防用水灭火设备用水量之和计算。
144. 4.2 给水定额与水量计算给水定额的概念 生活用水定额 最高日用水量 最大小时用水量
145. 4.2.1 给水定额的概念用水定额是指用水对象单位时间内所需用水量的规定数值,是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。 定额大小是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上,经过分析,并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的,以作为工程设计时必须遵守的规范。 合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。
146. 4.2.2 生活用水定额 生活用水定额分为住宅生活用水定额,公共建筑生活用水定额,居住区生活用水定额,工业企业建筑生活用水定额,热水用水定额等。 建筑物的最高日用水量Qd (L/d),即一年中最大日用水量,根据建筑物的不同性质,采用相应的用水量定额进行计算。 若工业企业为分班工作制,最高日用水量为生产班数总用水量。若每班生产人数不等,则各类建筑的生活用水定额按规范执行。
147. 住宅用水定额
148. 公共建筑用水定额
149. 4.2.3 最高日用水量计算公式 Qd 最高日用水量(L/d); m是用水单位数(人或床位等,工业企业建筑为班人数); qd最高日生活用水定额(L/人·d 、L/床·d或 L/人·班等)。
150. 4.2.4 最大小时用水量计算公式 其中,Qh 最大小时用水量(L/h) qd用水量最高时一个小时的用水量; T建筑物内每日或每班的用水时间(h),根据建筑物的性质决定;如住宅及一般建筑多为昼夜供水,T =24;若工业企业为分班工作制,为每班用水时间;旅馆等建筑若为定时供水,为每日供水时间。 Kn小时变化系数,最大日中最大小时用水量与 该日平均小时用水量之比。
151. 最大小时用水量作用最大小时用水量是设计室外给水管网或街坊、厂区、建筑群给水管道的依据。因为室外给水管网服务的区域大,卫生设备数量及使用人数多,而且参差交错使用,使得用水比较均匀。 对于单个建筑物,最大小时用水量是选择设备的依据。 由于建筑物内给水管道配水不均匀性规律不同于小时变化系数,而采取设计秒流量来设计给水管道。
152. 4.3 给水的设计流量计算设计流量概念 住宅设计秒流量 供水分散型建筑秒流量 供水集中型建筑秒流量
153. 4.3.1 设计流量的概念概念 设计流量为设计秒流量,是建筑内卫生器具按配水最不利情况组合出流时的最大瞬时流量。 计算方法 住宅 用水分散型公共建筑 用水集中型公共建筑
154. 4.3.2 住宅设计秒流量住宅设计秒流量计算公式 qg=0.2UNg Ng计算管段卫生器具给水当量总数。 U计算管段卫生器具给水当量同时出流概率
155. 给水当量给水当量:以污水盆用的一般球形阀配水龙头在出流水头为2.0m时,全开流量为0.2l/s为一个给水当量。 1给水当量=0.2升/秒 卫生器具给水当量数=卫生器具给水额定流量/0.2 卫生器具给水额定流量可查下桢表
156. 卫生器具给水额定流量
157. 给水当量同时出流概率确定U=100%*[1+ªc(Ng-1)0.49]/Ng0.5
158. 4.3.3 供水分散型建筑秒流量分散型建筑 集体宿舍,旅馆,宾馆,医院,疗养院,养老院,办公室,商场,客运站,会展中心,中小学教学楼,公共厕所等。 设计秒流量计算公式 qg=0.2αNg0.5
159. 用水分散型建筑1商场医院宾馆集体宿舍办公楼
160. 用水分散型建筑2会展中心客运站养老院中小学校公共厕所
161. 公式使用说明
162. 4.3.4 供水集中型建筑秒流量供水集中型建筑 工业企业生活间、公共浴室、食堂、营业餐厅,影剧院化装间、体育场,普通理化实验室 设计秒流量计算公式 qg=Σq0n0b q0是卫生器具给水额定流量 n0是同类型卫生器具数 b是卫生器具的同时给水百分数
163. 供水集中型建筑1工业企业生活间公共浴室食堂营业餐厅
164. 供水集中型建筑2体 育 场影剧院化装间实验室
165. 卫生器具的同时给水百分数1
166. 卫生器具的同时给水百分数2
167. 公式使用说明如计算值小于管段上一个最大卫生器具给水额定流量时,应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。 设计秒流量仅对有同时使用可能的设备进行叠加。
168. 4.4 给水管网的水力计算水力计算目的 确定管径 给水管网水头损失计算 给水管网水力计算步骤 水力计算图表 算例
169. 4.4.1 水力计算目的水力计算目的 确定经济合理的管径 求管段水头损失,确定给水系统所需压力和供水方案 选定升压,储水设备和确定其设置高度
170. 4.4.2 确定管径给水管径计算公式 qg=πdj2v/4 dj=[4qg/ πv]0.5 Qg是计算管段的设计秒流量 dj是计算管段的内径 v是计算管段的流速
171. 管段的流速确定(1)干管、立管流速:0.8 ~ 1.0m/s; (2)支管流速:0.6~0.8m/s。 (3)消火栓系统给水管道内水流速度不宜大于2.5m/s。 (4)自动喷水系统给水管道内水流速度不宜大于5.0m/s。
172. 不同管材流速范围
173. 4.4.3 给水管网水头损失计算沿程水头损失 hl = i L hl管段的沿程水头损失,kPa; L计算管段长度,m; i-管道单位长度的水头损失,kPa/m。 i=105ch-1.85dj-4.87qg1.85 Ch海澄-威廉系数。塑料管140;铜管、不锈钢管130;衬水泥、树脂的铸铁管130;普通钢管、铸铁管100.
174. 给水管网水头损失计算2局部和水头损失 hj=Σξv2/(2g) 阻力损失实验录像 管径缩小录像
175. 给水管网水头损失录像 管径扩大录像 管径渐缩--突扩录像
176. 阻力损失估计 给水管道的局部水头损失可按管网沿程水头损失的百分数估算: 消火栓系统给水管网为10%; 生活给水管网为25-30%; 生产、消防合用管网为15%; 自动喷水灭火系统消防管网为20%。
177. 4.4.4 水力计算步骤1.确定给水方案。 2.绘图给水平面图、轴测图 。 3.选择最不利管段,节点编号。从最不利点开始,对流量有变化的节点编号。 4.选定设计秒流量公式,计算各管段的设计秒流量。 5.求各管段的管径。 6.求各管段的阻力损失与水表的阻力损失。 7.求给水系统所需压力 ,确定给水方案。 8.确定水箱等的安装高度等。 9.确定非计算管段的管径。
178. 4.4.5 水力计算图表1
179. 水力计算图表2
180. 水力计算图表3
181. 4.4.6 例题(1) 某15综合服务性大楼,总建筑面积近13000m2,建筑高度58.30m,地下一层,地面上15层。地下一层为车库及设备用房。1-3层为裙房,功能为银行、商场、餐饮用房。裙房每层公共卫生间内设自闭式冲洗大便器4个,自闭式冲洗小便器2个和洗手盆3个,层高4.5m。室外给水管网常年可保证的工作水压为310kPa。
182. 例题(2) 建筑内采用分区供水方式。生活给水系统分为高、低两个供水区,即至1-3层及地下室为低区,由室外给水管网直接供水,管网布置成下行上给式。4-15层为高区,采用水泵、水箱联合供水方式,管网布置成上行下给式。1-3层系统图见下桢图。
183. 例题(3)
184. 例题解(1)
185. 例题解(2)解:1.计算各管段设计流量与选择管径(见上页计算表 2.位置水头 H 1 = 9.0 + 0.8 -(-2.50) = 12.30 mH2O = 123 .0 kPa (其中0.8为配水龙头距室内地坪的安装高度)。 3.水力损失 H2 =1.3 ∑h y = 1.3×59.4 kPa = 77.22 kPa 4.最不利点配水龙头的流出水头 H4 = 15 kPa
186. 例题解(3)5.水表的水头损失 查表,选用LXL—80N型水表,该水表的水头损失为: Kb=Qmax2/10=80*80/10=640 H3=qg2/Kb=7.64*3.6*3.6*7.64/640=11.8 6.给水所需的压力 H =H = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 =123 + 77.2 + 11.8 +15.0 = 227.0 kPa 7.市政管网供水压力为310kPa > 室内给水所需的压力227.0 kPa,可以满足1-3层的供水要求。
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188. 第5章 建筑消防给水系统 火灾警钟长鸣 建筑消防系统的分类 消火栓给水系统及布置 建筑内消火拴系统计算 自动喷水灭火系统
189. 火灾警钟长鸣我国消防官兵伤亡事件 衡阳“11·3”特大火灾烈士 克拉玛依发生特大火灾 浙江台州特大火灾
190. 我国消防官兵伤亡事件2003衡阳“11·3”特大火灾,因衡州大厦突然坍塌,20名消防队员壮烈牺牲,11名消防队员光荣负伤,这是新中国成立以来消防官兵扑救火灾伤亡最惨重的一次。 新中国成立以来第二大消防官兵伤亡事件是在1989年8月12日,位于青岛的中国石油天然气总公司黄岛油库发生了一起特大火灾,参与扑救的阎正连等14位消防官兵英勇牺牲,85名干警光荣负伤。 第三大消防官兵伤亡事件是1998年的3月8日,位于西安市西郊的市煤气公司液化气所发生火灾爆炸,消防支队副政委贺军胜等7名消防官兵壮烈牺牲。
191. 衡阳“11·3”特大火灾烈士衡阳11•3烈士家属 获得补偿将超过50万元
192. 克拉玛依发生特大火灾(1994年) 1994年12月8日下午,新疆维吾尔自治区教委“两基”(基本普及九年义务教育,基本扫除青壮年文盲)评估验收团到克拉玛依市检查工作,克市教委组织中小学生在友谊馆为验收团举行汇报演出,部分中小学生、教师、工作人员、验收团成员及当地领导共796人到馆内参加活动。18时20分左右,由于舞台上方7号光柱灯烤燃附近纱幕,引起大幕起火,火势迅速蔓延,约一分钟后电线短路,灯光熄灭;剧厅内各种易燃材料燃烧后产生大量有毒有害气体,致使众人被烧或窒息,伤亡极为惨重。共死亡325人,其中中小学生288人,干部、教师及工作人员37人,受伤住院者130人。据调查,发生火灾的友谊馆严重违反消防安全管理规定,馆内存在多处火灾隐患,今年9月在一次集体活动时,该馆曾出现过火灾险情,由于及时扑救,幸未酿成惨祸。但这一切却始终未引起该馆负责人及其主管单位新疆石油管理局工会和文化艺术中心领导的重视,没有采取有效措施及时消除火灾隐患。该馆领导还将馆内仅有的两名电工派出,演出时竟由无电工操作证的人员代电工值班。演出当天,通向剧场外的门只打开一扇,馆内值班工作人员擅离职守,未能及时打开安全通道。经有关部门共同调查,火灾事故原因已经查明,这是一起特大恶性安全责任事故,造成火灾的直接原因是由于克拉玛依友谊馆人员及其主管部门负责人严重违反消防安全管理规定、玩忽职守,汇报演出活动的组织者严重失职、渎职造成的,已查明的19名有关责任者分别被司法机关依法逮捕、刑事拘留、收审或受到党纪、政纪处分。 第一名:孩子们,都别动,让领导先走!
193. 浙江台州特大火灾2007年2月4日浙江黄岩特大火灾事故现场。当日凌晨1时40分,浙江省台州市黄岩区东城街道绿汀路一幢二层出租房发生特大火灾,截至上午11时30分,火灾至少造成17人遇难,6人受伤。
194. 5.1 建筑消防系统的分类消防给水系统 消火栓给水系统 自动喷水灭火系统 固定灭火装置 卤代烷灭火系统 二氧化碳(CO2)灭火系统 蒸气(水蒸气)灭火系统 氮气灭火系统
195. 自动喷水灭火系统
196. 卤代烷与CO2灭火系统
197. 消防车
198. 5.2 消火栓给水系统及布置消火栓给水系统设置原则 建筑内消火拴给水系统组成 给水方式 室内消火栓的布置
199. 5.2.1 消火栓给水系统设置原则《建筑设计防火规范》 《高层民用建筑设计防火规范》
200. 5.2.2 建筑消火拴给水系统组成水枪 水龙带 消防水喉(小口径拴) 消火栓 消火栓箱 消防水泵接合器 消防给水管网 消火栓系统加压贮水设备
201. 水枪喷嘴口径 13,16,19mm 与水龙带接口 用快速螺母连接 种类 直流水枪 开关水枪 开花水枪
202. 水龙带规格 直径:DN50mm,DN65mm 长度:10,15,20 , 材料与特点 麻质:抗折叠,质轻,水流阻力大 橡胶:易老化,质重,水流阻力小
203. 消防水喉管径:25mm 喷嘴:φ6-8mm L=20,25,30m
204. 消火拴型式:单出口、双出口 口径:DN65,DN50 配置 消火栓DN65,水枪φ19或φ16,φ65水带。 消火栓DN50,水枪φ16或φ13,φ50水带。 消防软管卷盘φ19或φ25,长30m,φ6水枪。 选用 室内消防水量qxh<10L/s,消火栓DN50; 室内消防水量qxh≥10L/s,消火栓DN65。
205. 消火栓箱内置 消火拴、水枪、水龙带、水喉、消防报警及启泵装置。 设置方式 承重墙明设 暗设 半暗设
206. 消防水泵接合器作用:连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置。 组成:闸门、安全阀、止回阀、消防水泵结合器接口。 形式:地面、地下、墙式。 设置点:便于消防车接管供水地点;周围在15-40m范围内有消防水池或室外消火栓。
207. 水泵接合器型号
208. 消防给水管网环状布置 低层:生活、消防共用系统 高层:独立系统
209. 消火栓系统加压贮水设备初期火灾储水量满足10分钟消防用水量要求。 消防水池设置条件 市政给水管道或天然水源不能满足消防用水量; 市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)。 消防贮水可与生活贮水合用,但应有消防用水不被动用技术措施 消防水泵:提供火灾延续时间内消火栓系统所需水量及压力。
210. 5.2.3 给水方式直接给水方式 单设水箱给水方式 水泵水箱联合给水方式 水泵水池给水方式 水泵水箱水池联合给水方式 分区供水方式
211. 直接给水方式图
212. 直接给水方式适用条件:室外给水管网提供的水量和水压,在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所 需的水量、水压要求时采用。 管道设置:消防管道与生活(或生产)管网共用,此时在水表处应设旁通管,水表选择应考虑能承受短历时通过的消防水量。另一种是消防管道单独设置,可以避免消防管道中由于滞留过久而腐化的水,对生活(或生产)管网供水产生污染。
213. 单设水箱给水方式图
214. 单设水箱给水方式供水特点:由室外给水管网向水箱供水,箱内贮存10min消防用水量。 火灾初期:由水箱向消火栓给水系统供水。 火灾延续:可由室外消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统加压供水。 适用条件:外网水压变化较大。用水量小时,水压升高能向高位水箱供水。用水量大时,不能满足建筑消火栓系统的水量、水压要求。
215. 水泵水箱供水方式图
216. 设水池、水泵的消防给水方式设置特点:水泵从贮水池抽水,与室外给水管网间接连接,可避免水泵与室外给水管网直接连接的弊病。当外网压力足够大时,也可由外网直接供水。 适用条件:设水池、水泵的给水方式适用于室外给水管网的水压经常不能满足室内供水所需的建筑。
217. 水泵水箱供水方式图
218. 水泵水池给水方式图
219. 设水泵水池水箱的给水方式设置特点 室外给水管网供水至贮水池,由水泵从水池吸水送至水箱,箱内贮存10min消防用水量。 火灾初期 由水箱向消火栓给水系统供水。 水泵启动 水泵从水池吸水,由水泵供水灭火。
220. 设水池、水泵、水箱条件a. 外网经常不能满足建筑物消火栓系统的水压水量要求,也不能确保向高位水箱供水。 b.系统需外援供水时,可借助室外消防车经水泵接合器向建筑消火栓给水系统加压供水。 c.室外给水管网为枝状或只有一条进水管时,消防给水系统中均需设置消防贮水池,储备火灾延续时间内的消防用水量。
221. 分区供水方式 设置特点 室外给水管网向低区和高位水箱供水,箱内贮存10 min消防水量。 工作状况 初起时;由水箱向高区消火栓给水系统供水。当水泵启动后;由水泵向高区消火栓给水系统供水灭火。 低区灭火 水量、水压由外网保证。
222. 分区供水方式适用条件 a. 外网仅能满足低区建筑消火栓给水系统的水量水压要求,不满足高区灭火的水量、水压要求。 b. 当地部门不允许消防水泵直接从外网抽水。 c. 高层建筑中由于楼高,消防管道上、下部的压差很大,当消火栓处最大压力超过0.8MPa时,必须分区供水。
223. 5.2.4 室内消火栓的布置消火栓的布置基本要求 保护半径与消火栓间距 水枪充实水柱长度 消火栓给水管网设计
224. 消火栓的布置基本要求1 建筑高≤24m,体积≤5000m3的库房,应保证有一支水枪的充实水柱到达同层内任何部位。 其他民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。 设有消防给水的建筑物,其各层均应设置消火栓。 消火栓口距地面安装高度为1.1m,栓口宜向下或与墙面垂直安装。 为保证及时灭火,每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。
225. 消火栓的布置基本要求2消火栓应设在使用方便的走道内,宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。 在建筑物顶应设一个消火栓,以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行,同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。 高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他建筑,应设消防卷盘。
226. 保护半径与消火栓间距1支水枪到达建筑内任何部位时,见图(a)(c) s1≤2[R2-b2]0.5 R=CLd+h C系数0.8-0.9; Ld水龙带长 h=Hmsin45° 2支水枪到达建筑内任何部位时,见图(b)(d) s2≤[R2-b2]0.5
227. 消火栓布置间距
228. 水枪充实水柱长度水枪充实水柱长度应通过计算确定。 一般Hm≮7m 不超过100 m的高层建筑Hm≮10 m 建筑高度超过100 m的高层建筑,Hm≮13 m。
229. 消火栓给水管网设计1室内消火拴个数大于10个,且室外消防水量大于15l/s,室内消火栓给水管道应为环状。 环状管网的进水管应为二条。 7~9层的单元式住宅和<8层的通廊式住宅,室内消火栓给水管道可为枝状。 多层建筑中超过6层的塔式和通廊式住宅、超过5层或体积>10000m3的其他民用建筑、超过4层的库房,当室内消防竖管≥2条时,至少每两根竖管成环。
230. 消火栓给水管网设计2多层建筑的消火栓管道宜独立,高层建筑的消火栓管道应独立设置。 阀门设置便于检修和使用安全。阀门关闭后,同层停止使用的消火栓≯5个。 水泵接合器周围有15~40m内有室外消火拴或消防贮水池; 水泵接合器数量按室内消防水量及每个接合器流量经计算定,每个接合器10~15l/s。
231. 5.3 建筑内消火拴系统计算消防水量要求 消防栓口压力 消防贮备水量计算 消防管网水力计算
232. 5.3.1 消防水量
233. 5.3.2 消防栓口压力计算Hxh=Hq+hd+Hk Hq水枪喷嘴处的压力kpa hd水龙带的水头损失kpa Hk消火栓口水头损失20kpa Hq=10ªfHm/[1-φHmªf]
234. 消防栓口压力计算Hq=qxh2/B hd=10AzLdqxh2 Hxh=Hq+hd+Hk =qxh2/B+10AzLdqxh2+20
235. 消防栓口压力计算表
236. 5.3.3 消防贮备水量计算消防贮备水池水量计算 Vf=3.6(Qf-QL)TX Qf室内消防用水量 QL市政管网可连续补充的水量 TX火灾延续时间 消防水箱的消防贮水量Vx Vx=0.6Qx Qx室内消防用水总量(10min)l/s
237. 5.3.4 消防管网水力计算选最不利消火栓和最不利立管,确定计算管路。环状网,假设某端发生故障,按枝状计算。 按消防规范规定,分配室内消防流量。(注意:建筑内同时发生火灾的次数为1次,着火点1处) 求出计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力。 在消防管道的流速允许的范围内确定管径。 求出水头损失;选加压设备。 水箱供水:从水箱出水口到最不利点算,已确定水箱安装高度,选补压设备。 水泵供水:从水池液面到最不利点求,选泵的扬程。
238. 5.4 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统概念与设置场合 自动喷水灭火系统类型 自动喷水灭火系统的组件 喷头及管网布置 自动喷水灭火系统的计算
239. 5.4.1 概念与设置场合定义 在火灾发生时,能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。 设置场所 性质重要、火灾危险性大;人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。
240. 建筑物火灾危险等级轻危险级 中危险级(Ⅰ级和Ⅱ级) 严重危险级(Ⅰ级和Ⅱ级) 仓库危险级(Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级)
241. 建筑物火灾危险等级举例
242. 5.4.2 自动喷水灭火系统类型
243. 闭式灭火系统类型
244. 开式灭火系统类型
245. 湿式自动喷水灭火系统组成:闭式喷头报警装置(水力警铃、压力开关)、湿式报警阀、管网及供水设施等。 特点:管道始终充满有压水,灭火速度快、控火效率高。 适用:温度≮4ºC,且≯70ºC的场所
246. 湿式自动喷水灭火系统
247. 干式喷水灭火系统组成:闭式喷头、管道系统、干式报警阀、充气设备供水设施等。 特点:在干式报警阀前的管道内充有压力水,报警阀后的管道内充以压力气体(空气或氮气)。 适用:环境温度<4ºC或>70º的场所 。
248. 干式喷水灭火系统图
249. 预作用喷水灭火系统组成:无压气体的管网、自动报警装置、供水设施及探测和控制系统组成。 特点:管道中平时无水,呈干式,充以低压压缩空气。火灾发生时,由火灾探测系统或手动开启控制预作用阀,使消防水进入阀后管道,当闭式喷头开启后,即可喷水灭火。 适用:建筑装饰要求高,灭火要求及时的建筑物。
250. 预作用喷水灭火系统图
251. 雨淋自动喷水灭火系统组成:火灾探测系统、开式喷头、雨淋阀、管网、报警系统、供水设施等。 特点:在雨淋阀后的管道,平时为空管。火灾发生时,管道内给水是通过火灾探测系统控制雨淋阀来供给,雨淋阀开启后被保护区内所有喷头一起喷水,出水量大,灭火及时。 适用: 雨淋喷水灭火系统适用于火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位。
252. 雨淋自动喷水灭火系统图
253. 水幕系统组成:水幕喷头、雨淋阀、供水设施、管网、探测系统和报警系统组成。 特点:开式喷头,喷出的水形成水帘状,与防火卷帘、防火水幕配合使用。 适用:防火隔断、防火分区及局部降温。
254. 水幕系统图
255. 喷雾系统特点:喷雾喷头,把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到不在燃烧的物质表面,通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。 适用:扑灭可燃液体火灾、电器火灾。
256. 5.4.3 自动灭火系统组件喷头 报警阀 水流报警装置 压力开关 延迟器 末端监测装置 火灾探测器
257. 喷头闭式喷头 易熔合金喷头 玻璃球喷头 开式喷头 洒水喷头 :无释放机构的洒水喷头。通常 用于雨淋系统中。 水幕喷头:喷水形成均匀的水帘状,起阻火、隔火作用。主要用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面,以及对建筑物内设置的玻璃幕墙的防护与冷却。 水雾喷头 :在一定压力下,将水流分解为细小水滴,以锥形喷出(离心式和撞击式两种)。
258. 闭式喷头
259. 开式喷头
260. 报警阀作用 开启和关闭水流; 传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。 类型 湿式报警阀 干式报警阀 雨淋报警阀 预作用报警阀
261. 湿式报警阀Flash演示
262. 干式报警阀
263. 雨淋阀报警阀
264. 预作用报警阀
265. 水流报警装置(1)水流指示器 作用:报告火灾发生的层数或区域。 原理:管道中水流动,引起水流指示器中浆片随水流而动作,接通延时电路20~30s后,继电器触点吸合发出区域电信号,送至消防控制室。 位置:各楼层的配水管或支管上。
266. 水力警铃(2)水力警铃 原理:报警阀打开消防水源后,具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警。 位置:报警阀附近(其连接管不宜超过6m)。
267. 压力开关位置:垂直安装于延迟器和水力警铃间的管道上。 原理:在火灾发生时,湿式报警阀开启后,一部分水流经过延迟器进入压力开关的阀体内,开关膜片受 压后,触点闭合,电信号输入报警控制箱,发出火灾警报或启动消防泵。
268. 延迟器作用:用来防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后,水流需经过30s左右充满延迟器后方可冲打水力警铃。 位置:湿式报警阀与水力警铃(或压力开关)之间。
269. 末端监测装置作用:打开排水阀门相当于一个喷头喷水,即可观察到水流指示器和报警阀是否正常工作。压力表可测量系统水压是否符合规定要求,排气阀用来排除管道中的气体。 位置:安装在系统管网末端,管径为DN25mm。由排水阀门、压力表、排气阀组成。
270. 火灾探测器类型 感烟探测器 感温探测器 感光探测器 位置:火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面。 数量:应根据探测器的保护面积和探测区面积计算而定。
271. 5.4.4 喷头及管网布置 喷头布置原则 满足喷头的水力特性和布水特性要求; 设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀洒水; 喷头布置应不超过最大保护面积; 均匀洒水并满足设计喷水强度要求。 喷头间距 X=B=2R·COS45° 式中 X为喷头间距,m; R为喷头计算喷水半径,m; 喷头与边墙的距离不应超过B/2。
272. 喷水管网几种布置
273. 管网布置报警阀前可枝状、环状。报警阀后枝状、环状和格栅状。 枝状:侧边末端进水、侧边中央进水,轻危险级。 环状:中央末端进水、中央中心进水,中、严重危险级 格栅状:严重危险
274. 5.4.5 水力计算的步骤 1)判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统。 2)确定作用面积和喷水强度。 3)确定喷头的形式和保护面积。 4)确定作用面积的形状。 5)确定作用面积内的喷头数。 6)确定第一个喷头的压力和流量。 7)计算第一根支管上各喷头流量、支管各管段的水头损失、支管的流量和压力并计算出相同支管的流量系数。 8)根据支管流量系数计算出配水干管、各支管的流量和各管段的流量、水头损失;并计算出作用面积内的流量、压力和作用面积流量系数。 9)计算系统供水压力,选择水泵。
275. 欢 迎 进 入 第6章建筑排水系统
276. 第6章 建筑排水系统 建筑内排水系统的分类 排水系统的基本要求 建筑内排水系统组成 排水管道组合类型 排水管系中水气流动的物理现象 排水管道的布置与敷设
277. 6.1 建筑内排水系统的分类
278. 建筑内排水系统的分类
279. 6.2 排水系统的基本要求系统能迅速通畅地将污废水排到室外。 排水管道系统气压稳定,有毒有害气体不进入室内,保持室内环境卫生。 管线布置合理,简短顺直,工程造价低。
280. 6.3 建筑内排水系统组成
281. 建筑内排水系统组成图
282. 6.3.1 卫生器具受水器用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求,收集和排除污废水的设备。
283. 常见卫生器具受水器便溺器具 大便器:坐式,蹲式,大便槽 小便器:挂式,立式,小便槽 冲洗设备:冲洗水箱(高位,低位),冲洗阀 洗涤器具 洗涤盆 污水盆 化验盆 地漏洗浴器具 洗脸盆 浴盆 淋浴器 盥洗槽 净身盆 地漏
284. 大便器
285. 小便器
286. 冲洗设备
287. 洗涤器具
288. 地漏
289. 洗浴器具
290. 6.3.2 排水管道组成 卫生器具排水管、横支管、立管、总干管、出户管 。 排水管材 塑料管、铸铁管、钢管和带釉陶土管、玻璃钢管、玻璃管,混凝土与钢筋混凝土管。
291. 排水管道介绍塑料管 排水塑料管主要是硬聚氯乙烯塑料管 (简称UPVC管)。 铸铁管 管径在50~200mm。 钢管 主要用于洗脸盆、小便器、浴盆等卫生器具与横支管间的连接短管,管径一般为32、40、50mm。 带釉陶土管 耐酸碱腐蚀,主要用于排放腐蚀性工业废水,室内生活污水埋地管也可用陶土管。
292. 排水管道规格
293. 6.3.3 通气管道作用 1)向排水管内补给空气,水流畅通,减小气压变化幅度,防止水封破坏。 2)排出臭气和有害气体。 3)使管内有新鲜空气流动,减少废气对管道的锈蚀。
294. 通气管道的种类 1)伸顶通气管 高出屋面0.3m,且大于积雪厚。 管径:在北方,比立管大一号;在南方,比立管小一号。 2)专用通气管(管径比最底层立管管径小一级) 当立管设计流量大于临界流量时设置,且每隔二层与立管相同 。 3)结合通气管(不小于所连接的较小一根立管管径) 10层以上的建筑每隔6~8层设结合通气管,连接排水立管及通气管。 4)环形通气管 横支管连接6个以上的便器,横支管连接4个以上的卫生器具且管道长度大于12m时设置。 5)安全通气管 横支管连接卫生器具较多且管线较长时设置。 6)卫生器具通气管 卫生标准及控制噪音要求高的排水系统。
295. 通气管道图
296. 6.3.4 清通设备作用 疏通建筑内部排水管道, 保障排水通畅。 类型 检查口 清扫口 检查井
297. 检查口
298. 检查口及设置设置要求 立管上,距地面1.0m,间距≯10m(塑料排水立管宜每隔6层),机械清通15m。 底层、最高层应设置。 最冷月平均气温低于-13℃的地区,在最高层离室内棚顶0.5m处设置。
299. 清扫口
300. 清扫口及设置设置要求 横管,隔一定间距设1个。 连接2个及2个以上大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上宜设置。 塑料排水管,连接4个及4个以上大便器的污水横管上宜设置。 水流转角大于45度的排水横管上,应设置。 生活污废水横管的直线管段上清扫口的最大距离见右表。 管径mm 生活废水 生活污水 50~75 10 8 100~150 15 10 200 25 20
301. 6.3.5 抽升设备设置位置 在建筑地下室,人防建筑物,高层建筑物的地下技术层等高程很低处,不能靠自流排到室外检查井时设置。 污废水提升设备内容 污水泵的选择 污水集水池容积确定 污水泵房设计
302. 集水池集水池容积 a.水泵自动启动时,集水池容积不小于最大一台泵5min的出水量,水泵每小时启动次数不超过6次。 b.水泵手动启动时,生活污水集水池容积不大于6h平均小时污水量,工业废水按工艺要求定。
303. 6.3.6 污水局部处理构筑物化粪池 降温池 隔油池 医院污水消毒池
304. 化粪池 化粪池原理 是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。 优点 结构简单、便于管理、不消耗动力和造价低。 缺点 有机物去除率低,出水呈酸性,有恶臭,臭气污染空气,影响环境卫生。
305. 降温池设置条件 建筑物附属的发热设备和加热设备排污水及工业废水的排水水温超过《城市污水排入下水道水质标准》中不大于40℃的规定时,应进行降温处理。 降温池降温的方法 二次蒸发 水面散热 加冷水降温
306. 6.4 排水管道组合类型 无通气立管的单立管排水系统 有通气立管的单立管排水系统 特制配件单立管排水系统 双立管排水系统 三立管排水系统
307. 6.4.1 无通气立管的单立管排水系统适用条件 这种形式的立管顶部不与大气连通,适用于立管短,卫生器具少,排水量少,立管顶端不便伸出屋面的情况。
308. 6.4.2 有通气立管的单立管排水系统适用条件 排水立管向上延伸,穿出屋顶与大气连通,适用于一般多层建筑。
309. 6.4.3 特制配件单立管排水系统适用条件: 在横支管与立管连接处,设置特制配件代替一般的三通;在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般弯头。 适用于各类多层、高层建筑。
310. 6.4.4 双立管排水系统 适用条件 由一根排水立管和一根通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。
311. 6.4.5 三立管排水系统适用条件 由一根生活污水立管,一根生活废水立管共用一根通气立管组成,属外通气系统,适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。
312. 6.5 排水管系中水气流动现象 建筑排水特点 水封作用及破坏原因 排水管中的水流状态
313. 6.5.1 建筑排水特点流态 建筑内部排水系统中是水、气、固三种介质的复杂运动。其中固体物较少,可以简化为水气两相流。 特点 间断排水 水量变化大,气压不稳定 流速变化剧烈 事故危害大
314. 6.5.2 水封作用及破坏原因 水封与水封高度 水封破坏
315. 水封与水封高度水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化,防止管内气体进入室内的措施。 水封的设置:水封设在卫生器具排水口下,通常用存水弯来实施。 水封的强度:是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力,其值与存水弯内水量损失有关。水封水量损 失越多,水封强度越小,抵抗管内压力波动的能力越弱。
316. 各式存水弯
317. 水封破坏水封破坏是指因静态和动态的原因造成存水弯内水封高度减少,不足以抵抗管道内允许的压力变化值(±25mmH2O)管内气体进入室内的现象。 水封破坏原因 自虹吸损失 诱导虹吸损失 静态损失(毛细管作用,蒸发)
318. 6.5.3 排水管中的水流状态排水横管中的水流状态 横干管设计要求 排水立管的水流基本特征 立管中水流运动状态
319. 排水横管中的水流状态特点 竖直下落的污水具有较大的动能,进入横管后,由于改变流动方向,流速减小,转化为具有一定水深的横向流动。 冲激流 历时短,流速大,来势猛,压力变化大。
320. 横干管水流状态污水由竖直下落进入横管后,横管中的水流状态可分为:急流段、水跃及跃后段、逐渐衰减段。 急流段水流速度大,水深较浅,冲刷能力强。 急流段末端由于管壁阻力使流速减小,水深 增加形成水跃。 在水流继续向前运动中,由于管壁阻力,能 量逐渐减小,水深逐渐减小,趋于均匀流。
321. 横干管设计要求①设计时应将底层横支管与立管底部最小距离应符合表要求。 ②排水支管连接在排出管或排水横干管上时,连接点距立管底部水平距离不宜小于3.0m。不得小于1.5m。 ③当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足①、②两条要求时,排水支管应单独排出室外。 ④排水竖支管接入横干管竖直转向管段时,连接点应在转向处以下,且垂直距离h2不小于0.6m。
322. 排水立管的基本特征立管内水流状态特点 立管内水流呈竖直下落流动状态,水流能量转换和管内压力变化很剧烈。 排水立管水流特点 断续的非均匀流 水气两相流 管内压力变化
323. 排水立管中压力分布图
324. 立管中水流运动状态 1)附壁螺旋状态流 水流附着管壁作螺旋运动 ,空气可以自由流通,气压稳定为大气压。 2)水膜流 水膜流具有二个主要特征: 会形成短时间的水塞——隔膜流, 1/3-1/4充水率。 水膜运动由变速运动到匀速运动 水膜形成后作加速运动,膜的厚度与下降变速运动的速度成反比,在足够长的管段上,当重力与摩擦力相等时,e不变,v亦不变,此时的流速vt终限流速。 3)水塞运动 当流量达到充水率1/3以上时隔膜流形成频繁,形成不易破坏的水塞,水塞引起立管气体压力激烈波动,形成有压冲击流。
325. 立管水流状态图
326. 6.5.4 立管中水膜流运动的动力分析终限流速与终限长度 终限流速计算 终限长度计算 排水立管的设计负荷
327. 终限流速与终限长度终限流速 立管内的水流并非作自由落体运动,而是在下降之初具有加速度,e与v成反比。水流下降一段距离后,当水流受到的管壁摩擦阻力P与重力 W达到平衡时,做匀速运动a=0,e不再变化。这种一直降落到立管底部保持不变的下落速度。 终限长度 自水流入口到开始形成终限流速的距离。
328. 终限流速计算1 重力↓ 摩擦力↑ 牛顿第二定律: (1) (2)
329. 终限流速计算2
330. 终限流速计算3将式(2)和 代入(1) (3) 当 时, , , , 则: (4) (5)
331. 将(5)代入(4)(6)d0djeet由图,在终线流速 Vt 时水膜的厚度et 。终限流速计算4
332. 终限流速计算5将(7)代入(6) (8) 取g=9.81m/s2, 若Q——L/s, d——cm; 取Kp=0.00025m (9)
333. 终限长度计算1 由终线长度定义,对复合函数v=f(L),L=f(t)取导数演算得 终限长度 (10) L——自水流入口处起的下落距离。 将(3)代入(10)
334. 终限长度计算2两边积分,经数学运算得
335. 6.5.5 排水立管的设计负荷1排水立管的允许通过流量按水膜流计算。 联立以下三式
336. 排水立管的设计负荷2 水膜流时,立管充水率为
337. 排水立管的设计负荷3当 时,即 ; 即 当 当 时, ,
338. 排水立管的设计负荷4即 当 把 , , 对应的 (终限状态时) 水膜流状态时水膜厚度见下桢表
339. 水膜流状态时水膜厚度管内径 mm1/47/241/3503.34.04.6755.05.96.91006.77.99.21258.49.911.515010.011.913.81/14.91/12.61/10.9
340. 6.6 排水管道的布置与敷设排水管道的布置 排水管道的敷设与安装
341. 6.6.1 排水管道的布置11.排水立管应设在靠近最脏、杂质最多的排水点处,污水管道的布置应尽量减少不必要的转角及曲折,尽量作直线连接。 2.生活污水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静要求较高的房间,并不宜靠近与卧室相邻的内墙。 3.明装的排水管道应尽量沿墙、梁、柱作平行设置,以保持美观。 4.管道的安装位置应有足够的空间以利于拆换管件和进行清通和维护。 5.排水出户管一般按坡度要求埋设于地下,并宜以最短地距离通至室外 。
342. 排水管道的布置26.排水管道不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。 7.排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。 8.排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备的上面。 9.当排出管与给水引入管布置在同一处进出建筑物时,排出管与给水引入管的水平距离不得小于1.0m。
343. 6.6.2 排水管道的敷设与安装1在标准较高的建筑内所有的排水管道均暗装。 管道的连接方式应满足下列要求 卫生器具排水管与排水横支管连接时,可采用90°斜三通。 排水管道的横管与横管、横管与立管的连接,宜采用45°三通、45°四通、90°斜三通、90°斜四通。 排水立管与排出管端部的连接,宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。 排水管应避免轴线偏置,当受条件限制时,宜采用乙字弯管或两个45°弯头连接。 排水管与室外排水管道连接,排出管管顶标高不得低于室外排水管管顶标高。其连接处的水流转角不得小于90°,当有大于0.3m的跌落差时,可不受角度限制。
344. 排水管道的敷设与安装2排水管必须采取可靠的固定措施,立管必须在每层设置支撑支架,横管一般用吊箍吊设在楼板下。 为防止埋设在地下地排水管道受机械损坏,排水管道的最小埋设深度。 排水管穿过承重墙或基础处,应预留洞口,且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量,一般不小于0.15m。 排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处,应采取防水措施。 排水管外表面可能结露,应根据建筑物性质和使用要求,采取防结露措施。
345. 排水管道的最小埋设深度 管 材 地面至管顶的距离(m) 素土夯实、缸砖、木砖地面 水泥、混凝土、沥青混凝土、菱苦土地面 排水铸铁管 0.700.40混凝土管 0.700.50带釉陶土管 1.000.60硬聚氯乙烯管 1.000.60
346. 清通设施设置标准
347. 6.3 通气系统的布置与敷设1 生活污水和散发有毒气体的生产污水管道应设伸顶通气管。 连接4个及4个以上卫生器具,且长度大于12m 的横支管和连接6个及6个以上大便器的横支管上要设环形通气管。 对卫生、安静要求高的建筑物内,生活污水管道宜设器具通气管。 器具通气管和环形通气管与通气管连接处应 高于卫生器具上边缘0.15m,按不小于0.01的上升坡度与通气立管连接。
348. 通气系统的布置与敷设2专用通气立管每隔2层,主通气管每隔8~10 层设结合通气管与污水立管连接。 结合通气管下端宜在污水横支管以下与污水立管以斜三通连接,上端可在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。 专用通气立管和主通气立管的上端可在最高层卫生器具上边缘或检查口以上不小于0.15m处与污水立管以斜三通连接,下端在最低污水横支管以下与污水立管以斜三通连接。 通气立管不得接纳污水、废水和雨水,通气 管不得与通风管或烟道连接。
349. 欢 迎 进 入 第7章建筑排水系统的计算
350. 第7章 建筑排水系统的计算排水定额 设计秒流量 排水管网的水力计算 庭院排水 建筑排水计算实例
351. 7.1 排水量定额表示方式 每人每日排放的污水量与时变化系数 卫生器具排水定额 生活每人每日排放的污水量与时变化系数同给水,平均时和最高时排水量的计算办法也同给水,结果用来设计污水泵,化粪池等。 卫生器具排水定额见下祯表,是计算设计流量和确定管经的依据。
352. 卫生器具排水定额排水当量=0.33l/s,是以污水盆排水量0.33l/s定义的。 其他卫生器具排水当量=排水流量/0.33 该表还是选择器具排水管的依据。
353. 7.2 设计秒流量概念 排水设计流量应是建筑内部的最大排水瞬时流量,即设计秒流量。 设计秒流量计算方法 按同时排水百分数计算 按排水当量数计算
354. 7.2.1 按同时排水百分数计算设计秒流量计算公式 qu计算管段排水设计秒流量,L/s; qp同类型的一个卫生器具排水流量,L/s; n0同类卫生器具数; b卫生器具同时排水百分数,冲洗水箱大便器按12%计算,其他器具同给水。 计算说明 若计算出的设计秒流量小于一个最大卫生器具流量时,应取最大卫生器具流量作为设计秒流量。 适用建筑 工业企业生活间,公共浴室,洗衣房,公共食堂,实验室,影剧院,体育场等用水集中的建筑。
355. 7.2.2 按排水当量数计算设计秒流量计算公式
356. 公式使用说明当计算的设计秒流量小于管段所有卫生器具排水流量之和时,应以其和为该段设计秒流量。 适用建筑:集体宿舍,旅馆,住宅,旅馆,医院,疗养院,休养所等用水分散性建筑物。
357. 7.3 排水管网的水力计算横管水力计算 设计规定 计算方法 立管水力计算 通气管道计算
358. 7.3.1 横管水力计算设计规定(1)充满度 h/D< 1 (2)设计流速vmin≤v ≤vmax (3)管道坡度I≥Imin (4)管径D ≥ Dmin
359. 设计充满度充满度= h/D(管道)或h/H(渠道) 设计充满度 h/D< 1(非满流设计) ①排除气体 ②调节压力波动 ③容纳高峰流量hhDH
360. 排水管道设计最大充满度
361. 各种排水管道的自清流速自清流速是水流能带走污物的最小流速 与污物成分,管径等有关 污废类别生活污水管径(mm)明渠(沟)雨水及合流制排水管d<150d=150d=200自清流速(m/s)0.600.650.700.400.75
362. 管道坡度 通用坡度与最小坡度 生活污水管道的坡度 工业废水管坡度 塑料管的坡度
363. 生活污水管道的坡度管径(mm)通用坡度最小坡度50 75 100 125 150 2000.035 0.025 0.020 0.015 0.010 0.0060.025 0.015 0.012 0.010 0.007 0.006
364. 工业废水管坡度
365. 塑料管的坡度
366. 最小管径最小管径 d≥50mm 接大便d≥100mm 大便槽排水管 d≥150mm 公共食堂,医院污水盆排水支管,小便槽和连接3个及以上小便器的排水支管 d≥75、干管 d≥100
367. 7.3.2 横管水力计算方法计算公式 qu 排水设计秒流量,m3/s; w水流断面积m2; v流速,m/s; R水力半径,m; I水力坡度,即管道坡度; n管道粗糙系数 可直接查水力计算表计算。
368. 横管水力计算表1
369. 横管水力计算表2
370. 横管水力计算表3
371. 横管水力计算表4
372. 7.3.3 立管水力计算种类 设伸顶通气 设专用通气立管 设特制配件伸顶通气 无通气 立管的通水能力
373. 排水管道组合类型
374. 排水立管最大允许排水流量通气情况立管工作高度(m)管径(mm)5075100125150普通伸顶通气—1.02.54.57.010.0设有专用通气立管通气——5.09.014.025.0特制配件伸顶通气———6.09.013.0无通气≤21.001.703.8030.641.382.4040.500.921.7650.400.701.3660.400.501.0070.400.500.76≥80.400.500.64
375. 塑料立管最大排水能力
376. 7.3.4 通气管道计算单立管排水系统 伸顶通气与排水立管同径(南方)或大一号(北方) 双立管排水系统 一般不宜小于污水立管管径的1/2。最小管径按照下祯表计算。当管长大于50m的时候,通气立管管径与排水立管相同。
377. 通气管道计算2三立管排水系统和多立管排水系统 有2根以上排水管与1根通气管连接时,应按最大一根排水立管查通气管最小管径表确定共用通气立管管径,且不得小于最大排水管的管径。 共用横向通气管管径按照下式计算:
378. 通气管的管径
379. 7.4 庭院排水排水体制 1 .分流制 (生活污水、生活废水、雨水) 2 .合流制 (生活污水+雨水) 排水管道布置原则 1 .沿道路及建筑物周围呈直线平行布置。 2 .与其他管道及建筑物之间距离应符合要求。 3 .埋深、检查井设置、管道连接方式及接口同《室外排水设计规范》。
380. 设计计算 最小管径表 最小管径(mm)服务人口(户)最小坡度 最大充满度检查井间距(m) 150<2500.0060.5520200>2500.00430
381. 7.5 计算实例1
382. 计算实例2
383. 实例解1
384. 计算实例实例解2
385. 实例解3
386. 欢 迎 进 入 第8章建筑雨水排除系统
387. 第8章 建筑雨水排除系统 建筑雨水排水系统任务 建筑物雨水系统分类 雨水内排系统流动的物理现象 雨水排除系统的计算
388. 8.1 建筑雨水排水系统任务是建筑物给排水系统的重要组成部分 任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水,避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁,或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故,以保证人们正常生活和生产活动。
389. 8.2 建筑物雨水系统分类
390. 建筑物雨水系统分类
391. 建筑物雨水系统分类
392. 8.2.1 檐沟排水组成 檐沟、水落管 管径:75mm,100mm。80*100,80*120 间距8~12m。 适用 居住建筑,屋面面积比较小的公共建筑和单跨工业建筑。 排除方式 屋面雨水汇集到屋顶的檐沟里,然后流入雨落管,沿雨落管排泄到地下管沟或排到地面。
393. 檐沟排水图
394. 8.2.2 天沟外排水概念 天沟是指屋面上在构造上形成的排水沟,接受屋面的雨雪水。雨雪水沿天沟流向建筑物的两端,经墙外的立管排到地面或排到雨水道。 组成 天沟,雨水斗,排水立管 排水方式 雨水→屋面→天沟→立管→地面或管道 天沟长度 40~50m,i=0.003 适用 长度≤100m的多跨工业厂房
395. 天沟排水 适用于排除大型屋面的雨、雪水。特别是多跨度的厂房屋面,多采用天沟外排水。
396. 天沟外排水图
397. 8.2.3 内排水系统内排水系统的概念与应用 内排水分类 按雨水斗多少分 按有无压力分 内排雨水系统組成
398. 内排水系统的概念与应用概念 内排水是指屋面设雨水斗,雨水管道设置在建筑内部的雨水排水系统。 适用 屋面跨度大、屋面曲折(壳 形、锯齿形)、屋面有天窗等设置天沟有困难的情况,以及高层建筑、建筑立面要求比较高的建筑、大屋顶建筑、寒冷地区的建筑等不宜在室外设置雨水立管的情况。
399. 内排水图内排水雨水管道
400. 内排水分类1 单斗雨水排水系统系统 悬吊管上只连接单个雨水斗的系统。 多斗雨水排水系统系统 悬吊管上连接多个雨水斗(一般不得多于4个) 的系统。 选择 在条件允许的情况下,应尽量采用单斗排水,以充分发挥管道系统的排水能力,单斗系统的排水能力大于多斗系统。多斗系统的排水量大约为单斗的80%。
401. 内排水分类2敞开系统 为重力排水,检查井设置在室内,敞开式可以接纳生产废水,省去生产废水的排出管,但在暴雨时可能出现检查井冒水现象。 密闭系统 雨水由雨水斗收集,进入雨水立管,或通过悬吊管直接排至室外的系统,室内不设检查井。密闭式排出管为压力排水。 选择 为安全可靠,宜采用密闭式排水系统。
402. 内排雨水系统組成雨水斗 连接管:与雨水斗同径≮100mm。 悬吊管:空中吊设,适当位置接立管。i≮0.005;端头及>15m的悬吊管上要设检查口。管材一般为铸铁,固定在墙梁衍架上。 立管:与悬吊管同径,且不宜大于300mm,距地面 1.0m设检查口。 排出管:DN≮立管管径。 埋地横管:DN≥200 附属构筑物: 检查井——敞开式; 管件——封闭式
403. 内排水系统组成图密闭式内排水开敞式内排水
404. 雨水斗作用雨水斗是整个雨水管道系统的进水口,主要作用是最大限度的排泄雨、雪水。 对进水具有整流、导流作用,使水流平稳,以减少系统的掺气;具有拦截粗大杂质的作用。
405. 各式雨水斗
406. 雨水斗设计形式 65型、79型、 87型。 直径 75,100,150,200mm 布置要点 雨水斗布置时除按水力计算确定雨水斗的间距和个数,还应考虑建筑结构的特点。伸缩缝、防火墙、沉降缝。 87斗系统的立管承接的雨水斗宜在同一层位上。 虹吸式系统的雨水斗宜在同一水平面上,各雨水立管单独排除。
407. 内排水组件1连接管 连接雨水斗与悬吊管的短管。 悬吊管 悬吊管与连接管和雨水立管连接,见雨水内排水系统图,对于一些重要的厂房,不允许室内检查井冒水,不能设置埋地横管时,必须设置悬吊管。 立管 接纳雨水斗或悬吊管的雨水,与排出管连接。 排出管 将立管的水输送到地下管道中,雨水排出管设 计时,要留有一定的余地。
408. 内排水组件2埋地横管 密闭系统一般采用悬吊管架空排至室外的,不设埋地横管;敞开系统,室内设有检查井,检查井之间的管为埋地敷设。 检查井 雨水常常把屋顶的一些杂物冲进管道,为便于清通,室内雨水埋地管之间要设置检查井。设计时应注意,为防止检查井冒水,检查井深度不得小于 0.7m。检查井内接管应采用管顶平接,而且平面上水流转角不得小于135º。
409. 检查井连接图
410. 8.2.4 屋面雨水系统的特点比较87斗系统 虹吸式系统 堰流斗系统 设计流态气水混合流 重力流(考虑力) 水一相流 有压流 附壁膜流 重力流(不考虑压力) 雨水斗形式 87或65 淹没进水 自由堰流式 超设计重现期雨量排出 系统本身 设计方法考虑了 排超量雨水 主要通过溢流 设计状态充分利用水头,超量雨水难进入 必须通过溢流。 按无压设计超量雨水进入会产生压力,损坏系统
411. 8.3 内排系统流动的物理现象 单斗系统 雨水斗泄流状态 悬吊管和立管内的压力变化 埋地横管的水气流动 多斗系统 概念与特点 多斗系统的泄流规律
412. 8.3.1 雨水斗泄流状态雨水斗泄流状态分三个阶段 初始阶段 Q-h: 泄流量和h↑速度缓慢。Q-K: K急剧上升,在tA处达到最大。 Q-P: 压力增加但变化缓慢。—— 水气两相重力流 过渡阶段 Q-h:h增加缓慢近似线性,泄流量增长速率小。Q-K:K↓,tB时 K=0。Q-P:管内压力增加较快。——水气两相压力流 饱和阶段 Q-h: Q基本不增加。Q-K: K=0,Q不增加,h↑,泄水由抽力进行。——单相压力流。
413. 雨水斗前水流状态图
414. 泄流量与掺气量,压力的关系
415. 泄流量与天沟水深,时间的关系
416. 8.3.2 悬吊管和立管内的压力变化流态 压力流,气水混合两相流。 压力变化特点 掺气量越大,压力变化幅度越大。 压力零点位置随泄流量的增加而上移,满流时位置达到最高点。 注意点 正压区接支管应谨慎。
417. 8.3.3 埋地横管的水气流动水流特点 水流掺气 半有压非满 波动水跃的流动状态 注意点 和立管连接处有很大的正压,在一定范围内不能接排水支管 建筑屋底层卫生器具有时会冒水
418. 埋地横管的压力分布图
419. 8.3.4 多斗系统概念 一根悬吊管上接几个(一般不超过4个)雨水斗。 特点 一根悬吊管上的不同位置的雨水斗的泄流能力不同,距离立管越远的雨水斗,泄流量越小,距离立管越近的雨水斗泄流量越大。 气水两相流,各斗雨水泄流到立管的水力阻力,因配件及立管负压抽吸作用影响不同而有差别。 实测资料 近斗泄流能力为远斗泄流能力的数十倍,远斗由于少受或不受立管负压抽吸作用影响。天沟水位高,泄流量亦不会明显增加,故多设亦无实际意义。
420. 多斗系统雨水泄流规律
421. 8.4 排雨水系统的计算 雨量计算 水力计算 单斗系统水力计算 多斗系统水力计算
422. 8.4.1 雨量计算计算公式
423. 8.4.2 单斗系统水力计算11.雨水斗泄流量计算(单斗)
424. 单斗系统水力计算2 2.雨水斗排泄雨水面积 5060708090100110120140160180200726051.445403632.73025.722.520183 .连接管 与雨水斗同径。
425. 单斗系统水力计算34.管道的泄流能力(单斗) 列1-1与2-2断面方程:
426. 单斗系统水力计算4 5.排出管 与立管同径,可以放大一号。 6.埋地横管泄流量 埋地横管按单相流计算。 开式系统——非满流,充满度 闭式系统——满流。 DN<300350~450>500h/D0.50.650.8
427. 8.4.3 多斗系统水力计算1.雨水斗 雨水斗设计流量按下表取值。 表 87、65型雨水斗设计流量 2.悬吊管 DN (mm) 75100150200设计流量(L/s) 8122640
428. 多斗悬吊管(金属管)最大排水能力
429. 多斗悬吊管(塑料管)最大排水能力
430. 3.立管 4.排出管和其他横管 按悬吊管计算。 管径mm75100150200250300流量L/s10~1219~2542~5575~90135~155220~240多斗系统水力计算
431. 欢 迎 进 入 第9章热水供应系统
432. 第9章 建筑内部热水供应热水供应系统的任务 热水供应系统分类 热水供应系统组成 热水供应系统供水方式 加热设备和器材 热水管道的布置与敷设
433. 9.1 热水供应系统的任务热水供应也属于给水,与冷水供应的区别是对水温有特殊的要求。 供水必须满足用水点对水温、水量,水压,水质的要求,因此热水系统除了水的供应系统:管道、用水器具等外,还有“热”的供应,热源、加热系统等。
434. 9.2 热水供应系统分类
435. 集中热水系统特点 供水范围大,热水集中制备,管道输送到各配水点。 适用 适用于使用要求高,耗热量大,用水点多且分布较密集的建筑。 热源 应首先利用工业余热、废热、地热和太阳热,如无以上热源,应优先采用能保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热。
436. 局部热水供应系统特点 供水范围小,热水分散制备,配水点较少,且和热源靠近,热水管路短,热损失小。 适用 适用于使用要求不高,用水点少且分散的建筑。 热源 宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。
437. 区域性热水供应系统在热电厂、热交换站将水集中加热后,通过热力管网输送到整个建筑群、居民区、城市街坊或整个工业企业的热水系统。
438. 9.3 热水供应系统组成1 .热媒系统(第一循环系统) 由热源、水加热器和热媒管网组成。 工作过程: 锅炉产生的蒸汽或过热水通过热媒管网送到水加热器加热冷水,经过热交换,蒸汽变成冷凝水,靠余压再送到冷凝水池,冷凝水和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽。
439. 热水供应系统组成2 .热水系统(第二循环系统) 由热水配水管网和回水管网组成。 工作过程 被加热到一定温度的热水,从水加热器中出来经配水管网送至各个热水配水点,而水加热中的冷水由屋顶的水箱或给水管网补给。为了保证用水点的水温,在立管和水平干管甚至支管处设置回水管, 使部分热水经过循环水泵流回水加热器再加热。 3.附件 包括蒸汽、热水的控制附件及管道连接附件。
440. 9.4 热水供水方式按加热方式分 直接加热——热媒与冷水直接混合; 间接加热——传热面传递能量。 按循环与否分 全循环—配水干管、立管设回水管,保证任意点水温; 半循环—只在干管设回水管道,保证干管水温。
441. 热水供水方式按循环动力分 自然循环——利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头,使管网维护一定的循环流量,以补偿热损失,保证一定的供水水温; 机械循环——利用水泵强制水在热水管网内循环,造成一定的循环流量。
442. 热水供水方式按管路布置图式分 上行下给式 下行上给式 按热媒种类分 蒸汽 高温水 按系统是否敞开分 开式热水系统——配水点关闭,系统仍与大气相通 闭式热水系统——配水点关闭,系统不与大气相通
443. 9.4.1 直接加热供水方式特点:热水锅炉将冷水直接加热到所需的温度,或将蒸汽直接通入冷水混合制备热水。前者热效率高,节能;后者设备简单,热效率高,不需凝水管,但噪音高,运行费用高。 适用:适用于具有合格的蒸汽热媒,且对噪音无严格要求的公共浴室,洗衣房、工矿企业等。
444. 9.4.2 间接加热供水方式特点 将热媒通过水加热器把热量传递给冷却水达到加热冷水的目的,在加热过程中热媒和冷水不接触。该方式冷凝水可重复使用,运行费用低,不产生噪音,供水稳定。 适用 适用于要求供水稳定、安全、噪音要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。
445. 直接加热与间接加热图
446. 间接加热并冷却系统
447. 9.4.3 全循环供水方式特点 指热水干管、立管及支管均能保持热水的循环,各配水龙头随时打开都能提供符合设计水温要求的热水。 适用 适用于有特殊要求的高标准建筑中,如:高级宾馆、饭店、高级住宅等。
448. 全循环供水方式图
449. 9.4.4 半循环供水方式特点 半循环供水方式又分为立管和干管循环供水方式。前者是指热水干管和立管均能保持热水的循环;后者是指仅保持热水干管的热水循环。 适用 干管循环用于全日供应热水的建筑和设有定时供水的高层建筑中;后者多用于定时供应热水的建筑中。
450. 半循环供水方式图
451. 半循环:干管循环方式
452. 9.4.5 不循环供水方式特点 没有循环管道,适用于定时供热水系统,如公共浴室、旅馆等,每天定时供应热水,其他时间没有热水,一般不设循环管道,节约投资。 适用 适用于热水供应系统较小,使用要求不高的定时供应系统,如:公共浴室、洗衣房等。
453. 不循环供水图
454. 9.4.6 开式与闭式供水方式
455. 9.5 加热设备和器材加热设备 加热器材
456. 9.5.1 加热设备小型锅炉 水加热器 容积式水加热器 快速加热器 半容积式水加热器 半即热式水加热器 热水箱
457. 小型锅炉燃煤锅炉 燃气锅炉 燃油锅炉 电锅炉
458. 容积式水加热器容积式加热器是内部设有热媒导管的热水贮存器,具有加热冷水和贮存热水两种功能。 组成:①贮水罐:钢板、密闭压力容器。 ②盘管:铜、钢 热媒:蒸汽、高温水 特点:① 具有较大的贮存、调节能力;② 出水温度稳定;③ 水头损失小;④传热系数小,热交换效率低;⑤ 占地面积大,容积利用率低。 适用:用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量场所。
459. 容积式水加热器图
460. 快速加热器快速加热器就是热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换的一种间接加热设备。 特点 效率高、体积小、安装搬运方便; 无调节能力、水头损失大、在热媒或被加热水的压力不稳定时,出水温度波动大。
461. 快速加热器类型按热媒分 水-水:以高温水为热媒 汽-水:以蒸汽为热媒 按导管分 单管式 多管式 板式 管壳式 波纹管式 螺旋管式
462. 多管式汽水快速加热器图
463. 单管式汽水快速加热器图
464. 半容积式水加热器半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。 组成 贮水罐 内藏式快速换热器 内循环泵 特点 体型小、加热快、换热充分、供热温 度稳定、节水节能,但对循环泵要求质量高。
465. 循环泵作用 提高被加热水流速,增大传热系数和换热能力 克服水头损失 形成水的连续内循环,消除冷水区,提高贮罐利用率
466. 半容积式水加热器图
467. HRV半容积换热器图
468. 半即热式水加热器半即热式水加热器是带有超前控制,具有量贮存容积的快速式水加热器。 特点 有预测温控装置,出水温度稳定 传热系数大,换热速度快 体积小,占地面极小,水流停留时间短,能有效的防止军团菌的滋生自动除垢。
469. 半即热式水加热器
470. 热水箱类型 直接加热水箱:在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。 间接加热水箱:在水箱中安装排管或盘管。 适用 公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。
471. 9.5.2 加热器材自动温度调节装置 减压阀 疏水器 自动排气阀 自然补偿管道和伸缩器 膨胀管和膨胀罐
472. 自动温度调节装置位置 安装在水加热设备的热媒管道上控制出水温度,以节水节能。 类型 直接温度调节装置:温包→自动调节阀→控制热媒量 间接温度调节装置:温包→电触点温度计→变速开关阀门
473. 自动温度调节装置原理温度调节器类型 直接式自动温度调节装置 间接式自动温度调节装置 直接式应直立安装,温包放置在水加热器热水出口的附近,它把感受到的温度传给温度调节器,自动调节热媒流量达到自动调温的目的。 间接式温包把温度传给电触点温度计,当温度计指针转到大于或低于规定的温度触点时,自动启动电机关小或开大阀门,调节热媒流量,自动调温。
474. 自动温度调节器
475. 自动温度调节器图
476. 减压阀原理 利用流体通过阀瓣产生阻力而减压 型式 波纹管式、活塞式、膜片式 计算
477. 减压阀图
478. 疏水器作用:保证冷凝水及时排放、防止蒸汽漏失 位置:安装于以蒸汽为热媒、间接加热,第一循环系统凝结水管道上。 型式: 浮筒式、吊桶式、热动力式。 选择计算:ΔP——疏水器前后压差,Pa ΔP>50kPa ΔP=P1-P2 G——疏水器排水量 G= kg/h; A——排水系数; d——疏水器排水阀孔径.
479. 疏水器图
480. 自动排气阀作用:排出上行下给管网中热水气化产生的气体,以保证管内热水畅通。 位置:在管网的最高处安装自动排气阀。 自动排气阀
481. 自然补偿管道和伸缩器作用:适应管道热伸长的措施 补偿方式 自然补偿 利用管路布置时形成L、Z型转向,在转弯前后的直线段上设置固定支架。 伸缩器补偿 套管伸缩器:适用于管径DN≥100mm,伸长 量250~400mm。 方型伸缩器:安全可靠、不漏水,但占用 空间大。 波型伸缩器:安装方便、节省面积、外形 美观、耐高温。
482. 自然补偿管道和伸缩器图
483. 钢管热伸长量 计算公式 ΔL=0.012(t2r-t1r)L 式中:ΔL 钢管热伸长量。mm; t2r 管中热水最高温度,℃; t1r 管道周围环境温度,℃,一般取 t1r=5℃; L 计算管段长度,m; 0.012 普通钢管的线膨胀系数mm/m·℃.
484. 膨胀管高度(见右图) 膨胀管和膨胀罐
485. 膨胀管和膨胀罐膨胀管最小管径 膨胀罐:利用密闭膨胀罐的容积,调节热水管 网中水受热后的膨胀量。锅炉或水加热器的传热面积( m3 )<1010~1515~20>20膨胀管最小管径(mm)25324050
486. 闭式膨胀水箱
487. 9.6 热水管道的布置与敷设 干管的直线段应设置足够的伸缩器。 横管和立管连接处应采取乙字弯。 为了便于排气和泄水,热水横管应有与水流相反的坡度,其值一般0.003,并在管网最低处设置泄水阀,以便检修时泄空存水。 管道穿楼板、基础及墙壁应该套管,让其自由伸缩。 水加热器或贮水器的冷水供水管和机械循环回水管上应设止回阀。
488. 欢 迎 进 入 第10章热水供应系统的计算
489. 第10章 热水供应系统的计算 水质、水温及热水用水量定额 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 加热器及贮存设备的选择计算 热水管网的水力计算 热水管网计算算例
490. 10.1 水质、水温及热水用水量定额水质 水质应符合我国现行的《生活饮用水卫生标准》; 钙镁离子含量:日用水量<10m3(按60℃计算) 可不进行水质处理;日用水量≥10m3且原水总硬度>357mg/L时,需进行水质处理。 水温 冷水计算水温为当地最冷月平均水温,按下桢表选用。 热水水温按按下桢表选用。 用水定额 按建筑物使用性质和卫生器具完善程度来确定。 按建筑物使用性质和卫生器具的单位用水量来确定。
491. 冷水计算水温
492. 热水计算水温
493. 热水用水定额
494. 热水用水定额
495. 10.2 给水系统的计算 设计用水量计算 耗热量计算 热媒耗量计算
496. 10.2.1 设计用水量计算 按用水单位数计算 Qr——设计小时用水量,L/h; m——用水计算单位数,人数或床位数; Kh——热水小时变化系数; qr——热水用水量定额,L/人·d或L/床·d。
497. 设计用水量计算2按使用热水的卫生器具数计算 Qr 设计小时用水量,L/h; qh 卫生器具的小时用水定额,L/h; b 同类卫生器具同时使用百分数; Kr 热水混合系数。
498. 热水混合系数根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系,按照热平衡方程式,求出冷热水混合百分数。 Qr+QL=Qh Qr·tr·CB+QL·tL·CB=Qh·th·CB 热水占混合水的百分数系数 Kr= = tr——热水系统供水温度,, th——混合后卫生器具出水温度,℃ tL——冷水计算温度,℃
499. 10.2.2 耗热量计算 计算公式 W 设计小时耗热量,kJ/h; Qr 设计小时热水量,L/h; CB 水的比热,kJ/Kg·℃; tr 热水温度,℃; tL冷水计算温度,℃。
500. 10.2.3 热媒耗量计算 采用蒸汽直接加热 Gm 蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h; W 设计小时耗热量,kJ/h; I 蒸汽热焓,kJ/h,按蒸汽绝对压力查表决定。 Qhr蒸汽与冷水混合后的热焓,kJ/h,Qhr=C • t
501. 热媒耗量计算2采用蒸汽间接加热 Gmh 蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h; 蒸汽的气化热,可查表决定; W 设计小时耗热量,kJ/h。
502. 热媒耗量计算3采用热水间接加热 Gms 蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kJ/h; tmc 热媒热水供应温度,℃; tmz 热媒热水回水温度,℃; Q、CB同上。
503. 10.3 加热器及贮存设备的选择计算 传热面积的计算 Fp 水加热器的传热面积,m2; W 制备热水所需的热量,可按设计小时耗热量计算,W; ε 传热效率的修正系数, α 热损失附加系数,一般取α=1.1~1.2 ; K 传热材料的传热系数,W/m2•℃; ⊿tj 热媒和被加热水的计算温差,℃;
504. 贮水器容积的计算理论法 建筑内热水用水曲线→逐时耗热曲线→根据逐时耗热曲线绘出耗热积分曲线→拟定供热曲线 经验法 贮水器的贮热量可按经验,由下表确定。
505. 10.4 热水管网的水力计算第一循环系统计算 目的:确定热媒系统的D、 第二循环系统(配水管、回水管系统)计算 目的:确定热水系统的D、
506. 第二循环系统的计算 配水系统计算内容 确定DN及 (系统所需总水压) 计算方法 同冷水,但因水温高,粘滞系数小于冷水,且考虑结垢等因素,水力计算采用热水水力计算表. 计算条件
507. 热水水力计算表
508. 回水管系自然循环计算内容 确定管网的自然压力、回水管经、循环流量及循环流量在配水、回水管路中的水头损失。 实现自然循环条件 Hzr>1.35Hx
509. 回水管系循环作用水头 Hzr 第二循环系统的自然循环压力值,Pa; ⊿h 锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差,m; r2 最远处立管管段中点的水的比重,kg/m3; r1 配水主立管管段中点的水的比重,kg/m3。
510. 管网循环流量 管段的热损失 Ws 计算管段热损失,kJ/h; K 无保温时管道的传热系数, kJ/(m2•h•℃) ; η 保温系数; tj 计算管段周围空气温度,℃; D 管道的外径,m; L 计算管段的长度,m; tc 计算管段的起点水温,℃; tz 计算管段的终点水温,℃。
511. 管段的循环流量管段的循环流量 Qx循环流量,L/s; CB水的比热,kJ/kg•℃; tc、tz计算管路起点、终点的水温,℃; Ws计算管段的热损失,kJ/h。
512. 计算方法与步骤1选择计算管路(管路最长、水头损失最大)。 按冷水计算方法确定配水管路的管径。 初选回水管径,比相应配水管小1#-2#。 选定计算管路水温降落值(从加热器出口到最不利配水点)。 求配水管路的各管段的热损失及循环流量。
513. 计算方法与步骤2计算配水管网的热损失,求总循环流量 将∑Ws代入下式求解热水系统的总循环流量Qx 复核各管段终点的水温
514. 计算方法与步骤3计算循环管网的总水头损失 H 循环管网的总水头损失,kPa; Hp 循环流量通过配水计算管路的沿程、局部损失,kPa; Hx 循环流量通过回水计算管路的沿程、局部损失,kPa; hj 循环流量通过水加热器的水头损失,kPa; 计算计算环路的自然循环作用水头 比较Hzr、Hx判断能否实现自然循环。
515. 机械循环 全日制循环:计算方法、步骤同自然循环。 循环水泵流量 Qb = Qx + Qf Qx—循环流量,L/s; Qf—循环附加流量,取设计小时水量15%,L/h。 循环水泵扬程
516. 定时循环管网计算循环水泵流量 Vgs 循环管网的全部容积,L; ts 在最长配水和回水环路中,循环一次所需时间 ts=15~30min 循环水泵扬程 Hb≥Hp+Hx+Hj
517. 10.5 例题(1)热水供应系统如图示 1.管道节点编号, 2.按给水管网方法配水管管径。 3.定回水管径比给水管径小1~2#。 4.选定水温降落值: 5.按面积比温降法算出计算管段 水温 6.按 求各管段热损失
518. 例题(2)
519. ① 总循环流量 ②各管段的循环流量: 热水到达B点时携带热量为:W2+W3+W4+W5+W6, (W1 已损失掉)。 例题(3)
520. 例题(4)
521. 7. 复核各配水点水温 8.计算循环流量的水头损失 9.循环作用水头 已知: 例题(5)
522. 例题(6)10) 机械循环计算 全日制:循环泵选择
523. 例题(7)
524. △t的计算 (8)①容积式加热器——算术平均温度差 tmc、tmz容积式水加热器热媒的初温和终温,℃; tc、tz被加热水的初温和终温,℃。
525. △t的计算(9)②快速式加热器——对数平均温度差: △tmax热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差,℃; △tmin热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差,℃。 半容积式水加热器,按照容积式水加热器公式计算。 半即热式水加热器,按照快速式水加热器公式计算。
526. 自然循环压力(10)
527. 计算用图(11)
528. 计算表(12)
529. 例题(13)①假设水温落与管道表面积成正比,近似算出单位面积的温降值,从而计算各管段的水温降落值。 Δt 配水管网中的面积比温降,℃/m2; ΔT 配水环路起点和终点的温差,一般ΔT=5~15℃; F 计算管路的总外表面积,m2; tc 、tz计算管路起点、终点的水温,℃; Σf 计算管段的散热面积,m2,可查表计算。
530. ②分支环路循环流量确定 节点1: 流入节点1时流量Q1=Qx携带热量为 流离节点1进入Ⅱ时Q1~2携带热量为 例题(14)
531. 例题(15) 流入A管段循环流量QA携带的热量为WA 节点2: 流入节点2的流量Q1-2,所携带的热量为 流离节点2 流量Q2-3,用来补充热损失
532. 例题(16)
533. 再见谢谢同学们!
z***u
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