3-2管道布置与敷设和水力计算

单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,后退,前进,返回本章总目,录,返回本书总目录,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版标题样式,后退,前进,返回本章总目录,返回本书总目录, , , , , , ,*,第3章 建筑内部给水工程,3.3 给水管道的布置与敷设,3.3.1 给水管道布置和敷设的基本要求,3.3.2 管道布置形式,3.3.3 管道防护,3.4 给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,3.4.2 管网的水力计算,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,1.基本要求,确保供水安全和良好的水力条件，力求经济合理,给水管道的布置 受,建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置，,以及,供暖、通风、空调,和,供电等其他建筑设备工程管线布置,等因素的影响。,进行管道布置时，不但要处理和协调好各种相关因素的关系，还要满足以下基本要求。,（1）,管道尽可能与墙、梁、柱平行，呈直线走向，力求管路简短，以减少工程量，降低造价。但不能有碍于生活、工作和通行；一般可设置在管井、吊顶内或墙角边。,干管应布置在用水量大或不允许间断供水的配水点附近,，,既利于供水安全，又可减少流程中不合理的转输流量，节省管材。,不允许间断供水的建筑，应从,室外环状管网不同管段引入,，引入管不少于2条。若必须同侧引入时，两条引入管的间距不得小于15m，并在两条引入管之间的室外给水管上装阀门。,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,1引入管；2水表井；3立管；4室外给水管道,引入管从建筑物不同侧引入室内管道贯通状布置,建筑物,室内给水管网宜采用枝状布置，单向供水。不允许间断供水的建筑和设备，应采用环状管网或贯通枝状双向供水。,设2条或2条以上引入管，在室内将管道连成环状或贯通状双向供水，如图3-13所示。若条件不可能达到，可采取设贮水池（箱）或增设第二水源等安全供水措施。,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,在管道或保温层外皮上、下留有不小于150mm的净空；,软性接头法即用橡胶软管或金属波纹管连接沉降缝、伸缩缝隙两边的管道；,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,给水埋地管道应避免布置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础，如遇特殊情况必须穿越时，应采取有效的保护措施。同时也不宜穿过伸缩缝、沉降缝、变形缝。若需穿过，应采取保护措施，常用的措施有：,保护管道不受损坏,（2）,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,活动支架法，在沉降缝两侧设立支架，使管道只能垂直位移，不能水平横向位移，以适应沉降、伸缩之应力。,丝扣弯头法，在建筑沉降过程中，两边的沉降差由丝扣弯头的旋转来补偿，适用于小管径的管道；,丝扣弯头法,活动支架法,丝扣弯头以及相关配件,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,橡胶软管,金属波纹管,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,为防止管道腐蚀，管道不允许布置在烟道、风道、电梯井和排水沟内，不允许穿大、小便槽，当立管位于大、小便槽端部0.5m时，在大、小便槽端部应有建筑隔断措施。,为避免管道渗漏，造成配电间电气设备故障或短路，管道不能从配电间通过，不得穿越变、配电间、电梯机房、通讯机房，大中型计算机房、计算机网络中心、有屏蔽要求的X光、CT室、档案室、书库、音像库房等遇水会损坏设备和引发事故的房间；,不影响生产安全和建筑物的使用,（3）,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,一般不宜穿越卧室、书房及贮藏间。也不能布置在妨碍生产操作和交通运输处或遇水能引起燃烧、爆炸或损坏的设备、产品和原料上。不宜穿过橱窗、壁柜、吊柜等设施和在机械设备上方通过，以免影响各种设施的功能和设备的维修。,布置管道时其周围要留有一定的空间，以满足安装、维修的要求，给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距见下表。,便于安装维修,（4）,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,2. 布置形式,给水管与其它管道和建筑结构之间的最小净距,给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为：支状、环状,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,前者,单向供水，供水安全可靠性差，,但节省管材，造价低；,后者,管道相互连通，双向供水，安全可靠；,但管线长造价高。,按水平干管的敷设位置又可分为 ：,上行下给、,下行上给、,中分式,一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,干管埋地、设在底层或地下室中，由下向上供水的为,下行上给式,。适用于利用室外给水管网水压直接供水的工业与民用建筑；,动画演示,单击鼠标播放,上行下给式,干管设在顶层天花板下、吊顶内或技术夹层中，由上向下供水的为,上行下给式,。适用于设置高位水箱的居住与公共建筑和地下管线较多的工业厂房；,动画演示,单击鼠标播放,下行上给式,3,.3给水管道的布置和敷设,3.3.1 管道布置,水平干管设在中间技术层内或某层吊顶内，由中间向上、下2个方向供水的为,中分式,，适用于屋顶用作露天茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑。,同一幢建筑的给水管网也可同时兼有以上两种布置形式。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,1. 敷设形式,给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。,明装,即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低。但外露的管道影响美观，表面易结露、积灰尘。一般用于对卫生、美观没有特殊要求的建筑。,暗装,即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层、管沟、墙槽或夹壁墙中，直接埋地或埋在楼板的垫层里。,3.3给水管道的布置和敷设,管沟施工,管槽,管井施工,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高。适用于对卫生、美观要求较高的建筑如宾馆、高级公寓和要求无尘、洁净的车间、实验室、无菌室等。,给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时均应,预留孔洞,，暗装管道在墙中敷设时，也应预留,墙槽,，以免临时打洞、刨槽影响建筑结构的强度。,2. 敷设要求,暗装的优点,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,管道预留孔洞和墙槽的尺寸，详见下表。,给水管预留孔洞、墙槽尺寸,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,留洞（或套管）尺寸,给水管采用,软质的交联聚乙烯管,或,聚丁烯管,埋地敷设时，宜采用,分水器,配水，并将给水管道敷设在,套管,内。,管道穿越楼板、屋顶、墙预留孔洞（或套管）尺寸见下表。,分水器,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,引入管进入建筑内有两种情况，一种是,从建筑物的浅基础下通过,，另一种是,穿越承重墙或基础,，其敷设方法分别见图（a）、（b）。,引入管进入建筑物,（a）从浅基础下通过；（b）穿基础,1C5.5混凝土支座； 2黏土；,3M5水泥砂浆封口,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,在,地下水位高,的地区，引入管穿地下室外墙或基础时，应采取防水措施，如,设防水套管,。,室外埋地引入管要防止,地面活荷载和冰冻的破坏,，其管顶覆土厚度不宜小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下0.15m处。,建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度不宜小于0.3m。,防水套管,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,管道在空间敷设时，必须采用固定措施，以保证施工方便和安全供水。固定管道常用的支、托架见下图。,支、托架,（a）管卡 （b）托架 （c）吊环,给水钢立管一般每层须安装1个管卡，当层高5m时，则每层须安装2个，管卡安装高度，距地面应为1.51.8m。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,钢管水平安装支架最大间距见下表。,钢管支架最大间距（m）,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,支、吊架最大间距(m),注：1 横管的任何两个接头之间应有支承。,2 不得支承在接头上。,3 沟槽式连接管道，无须考虑管道因热胀冷缩的补偿。,钢塑复合管采用沟槽连接时，管道支架间距见下表。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,塑料管及复合管管道支架的最大间距（m）,注：采用金属制作的管道支架，应在管道与支架间衬非金属垫或套管。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,当给水管道与排水管道或其他管道同沟敷设、共架敷设时，,给水管宜敷设在：,排水管、冷冻管的上面，热水管、蒸汽管的下面,。,给水管道与其他管道平行或交叉敷设时，管道外壁之间的距离应符合规范的有关要求。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.2 管道敷设,室内冷水管应在热水管下方。,给水管道与各种管道之间的净距，应满足安装要求，且不宜小于0.3m。,室内冷、热水管垂直敷设时，冷水管应在热水管的右侧。,横干管与墙、地沟的净距,100mm；与梁、柱净距50mm,。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,3.3.3 管道防护,1.防腐,明装和暗装的金属管道都要采取防腐措施，以延长管道的使用寿命。通常的防腐做法是管道除锈后，在外壁刷涂防腐涂料。,铸铁管及大口径钢管管内可采用水泥砂浆衬里防腐。,埋地铸铁管宜在管外壁刷冷底子油一遍、石油沥青两道；埋地钢管（包括热镀锌钢管）宜在外壁刷冷底子油一道、石油沥青两道外加保护层（当土壤腐蚀性能较强时可采用加强级或特加强防腐）；,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,钢塑复合管就是钢管加强内壁防腐性能的一种形式，钢塑复合管埋地敷设时，其外壁防腐同普通钢管；薄壁不锈钢管埋地敷设，宜采用管沟或外壁应有防腐措施（管外加防腐套管或外缚防腐胶带）；薄壁铜管埋地敷设时应在管外加防护套管。,明装的热镀锌钢管应刷银粉两道（卫生间）或调和漆两道；明装铜管应刷防护漆。,当管道敷设在有腐蚀性的环境中，管外壁应刷防腐漆或缠绕防腐材料。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,埋地铸铁管,埋地钢管,钢塑复合管,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,薄壁不锈钢管,薄壁铜管,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,防腐套管,防腐胶带,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,敷设在有可能结冻的房间、地下室及管井、管沟等地方的生活给水管道，为保证冬季安全使用应有防冻保温措施。金属管保温层厚度根据计算确定但不能小于25mm。,在湿热的气候条件下，或在空气湿度较高的房间内敷设给水管道，由于管道内的水温较低，空气中的水分会凝结成水附着在管道表面，严重时还会产生滴水，这种管道结露现象，,2.防冻、防露,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,不但会加速管道的腐蚀，还会影响建筑的使用，如使墙面受潮、粉刷层脱落，影响墙体质量和建筑美观。防结露措施与保温方法相同。,由于管道布置不当，或管材质量和施工质量低劣，均能导致管道漏水，不仅浪费水量，影响给水系统正常供水，还会损坏建筑，特别是湿陷性黄土地区，埋地管漏水将会造成土壤湿陷，严重影响建筑基础的稳固性。,3.防漏,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,避免将管道布置在易受外力损坏的位置，或采取必要的保护措施，避免其直接承受外力。并要健全管理制度，加强管材质量和施工质量的检查监督。,在,湿陷性黄土地区,，可将埋地管道敷设在防水性能良好的检漏管沟内，一旦漏水，水可沿沟排至检漏井内，便于及时发现和检修。管径较小的管道，也可敷设在检漏管内。,防漏的主要措施是：,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,当管道中水流速度过大时，启闭水嘴、阀门，易出现水击现象，引起管道、附件的振动，不但会损坏管道附件造成漏水，还会产生噪声。为防止管道的损坏和噪声的影响，设计给水系统时应,控制管道的水流速度,，在系统中,尽量减少使用电磁阀或速闭型水栓,。,4.防振,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,电磁阀,可曲挠橡胶接头,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,可曲挠橡胶接头,住宅建筑进户管的阀门后（沿水流方向），宜装设家用可曲挠橡胶接头进行隔振，如图所示。,3.3给水管道的布置和敷设,3.3.3 管道防护,各种管道器材的防噪声措施,并可在管支架、吊架内衬垫,减振材料,，以缩小噪声的扩散，如图所示。,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,1.用水定额,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。,其数值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。,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,2.给水当量,各种器具配水龙头的流量、出流特性各不相同，为了简化计算：以,污水盆用的球形阀配水龙头在出流水头为2 m时全环节流量0.2 L/s为一个给水当量（N），,其它各种卫生器具配水龙头的流量以此换算成相当的当量数。各种卫生器具的当量见表3-6。,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,3、设计秒流量计算公式,为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量，应为建筑内部，,卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量,，又称为设计秒流量。,建筑内部给水管道的设计秒流量的确定方法，一般可分为三种类型：,经验法,、,平方根法,和,概率法,。,q,g, 计算管段设计秒流量（L/s）；,U 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）,N,g, 计算管段的卫生器具给水当量总数。,住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量:,式中:,1.概率法：,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,计算步骤,：,(1). 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,U,0, 生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量,平均出流概率（%）；,q,0, 最高用水日用水定额按表3-3取用；,m 每户用水人数；,K,h, 小时变化系数按表3-3取用；,N,g, 每户设置的卫生器具给水当量数；查表3-6,T 用水时数（h）；,0.2 一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。,式中:,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,(2). 根据计算管段上的卫生器具给水当量总数计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率 ：,U, 计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；,c, 对应于不同的系数，查表3-7选用；,Ng 每户设置的卫生器具给水当量数；,式中:,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量, 计算管段中的设计秒流量（L/s）；, 计算管段上的卫生器具当量总数（表3-6）；, 根据建筑物用途而定的系数，按表3-9选用。,2.平方根法:,集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式：,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,式中:, 计算管段中的设计秒流量（L/s）；, 同类型卫生器具数；, 同一类型一个卫生器具给水额定流量；,按附表5.4或根据设计手册确定（L/s）；, 卫生器具的同时给水百分数 % ；,设计时按表3-10或按设计手册确定；,3.经验法,工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式：,3.4给水系统的计算,3.4.1 设计秒流量,水力计算内容：,计算给水管网系统中各管段的,管径 d,、 计算各管段,通过设计秒流量时所造成的,水头损失h,，根据每段的水头,损失h，求整个管网系统所需,水压 H,，复核市政给水管网,的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压，根据,计算压力,选择,水泵、水箱或气压水罐等,加压设备,并确定,安装位置和安装高度等。,管道的计算是在完成管道布置，绘出管道系统轴侧,图以后，根据用水龙头等用水配件的布置，轴侧图中的,管道位置，管轴线标高等进行计算 。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,(1)确定管径,根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的设计秒流量，根据流量计算公式，已知流速、流量，即可确定管径：,式中： q,g, 计算管段的设计秒流量m,3,/s ；,v 计算管段内的流速，m/s；见表3-11规定。,d 计算管段的管径 m。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,(2) 给水管网中的,水头损失,包括：沿程水头损失、局部水头损失和水表的水头损失等 。,A.沿程水头损失计算,根据水力学基本原理，管段的沿程水头损失可按水,力坡降进行计算，公式如下 ：,h,y, 管段的沿程水头损失 kPa或 mmH,2,0；,L 计算管段长度，；,i 水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPa/m。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,给水管道,单位长度水头损失,应按,海澄-威廉公式,计算：,i 水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPa/m；,d,j, 管段计算内径，（m）；,q,g, 给水管段设计流量，（m,3,/s）；,C,h, 海澄威廉系数。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,B.,局部水头损失,计算,v 沿流动方向局部零件下游的流速，（m/s）；,hj 管段的局部水头损失之和，（kPa或mmH,2,0）；, 管段局部阻力系数；,g 重力加速度，（m/s,2,)。,为了简化计算，管道的局部水头损失之和可以按,经验公式,确定。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,由于室内给水管网中的局部配件比较多，如阀门、,弯头、三通等，局部阻力系数各不相同，实际工程设计,时，,将每一种局部水头损失折算成相应的沿程水头损失,的百分数进行计算,，即按,当量长度,计算。,总水头损失 = hj + hf,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,C.,水表的水头损失,q,g, 计算管段的设计秒流量，(m,3,/h)；,h,d, 水表的水头损失，（kPa）；,Kb 水表的特性系数，一般由生产厂提供， 也可按下式计算。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,旋翼式水表和螺翼式水表 ：,q,max., 为各类水表的最大流量，m,3,/h；,q,max.s, 螺翼式水表的最大流量，m,3,/h；,q,max.L, 旋翼式水表的最大流量，m,3,/h。,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,水表水头损失的复核,：,水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统，,加上消防流量时，也不应超过规定水表水头损失值。即,应满足下表中的规定。,表型,正常用水时,消防时,旋翼式,24.5, 49.0,螺翼式,12.8,q3,4，过载流量为3m3/h。所以分户水表的水头损失：,住宅建筑用水不均匀，因此水表口径可按设计秒流量不大于水表过载流量确定，选口径25mm的总水表即可，但经计算其水头损失大于表3-12中的允许值，故选用口径32mm的总水表。其常用流量为6 m3/hq8-9，过载流量为12m3/h。所以总水表的水头损失为：,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,hd和hd均小于表3-12中水表水头损失允许值。水表的总水头损失为：,H3= hd+hd=19.36+14.31=33.67 kPa,由公式（3-12）计算给水系统所需压力H：,H=H1+H2+H3+H4 =17.110+37.45+33.67+20,=262.12Pa270kPa 满足要求,（非计算管段的管径计算略）,3.4给水系统的计算,室内管网的水力计算,作 业,1、某住宅楼共30户、每户有洗涤盆1个、冲洗水箱大便器1个、淋浴器1个、洗脸盆1个，试求其给水进户管段设计秒流量。,2、某健身中心男厕设洗手盆2个、大便器冲洗水箱10个、小便槽穿孔冲洗管14m、洗涤池1个，女厕设洗手盆2个、大便器冲洗水箱5个、洗涤池1个。试求其给水系统中进户管中设计流量。,