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给水方式及特点简介-给水排水工程

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:常见给水方式及特点分述如下:(一)直接给水方式建筑物外部给水管网的水压、水量可满足建筑内部各用水点的要求,不需设增压、调节设施,建筑物外部给水管网与建筑内部管网直接相连的供水形式。在建筑物内部设置高位水箱,夜间利用外部给水管网的水压向水箱供水,白天由水箱向内部给水管网用水点供水,高位水箱又称夜间水箱,用于调节水量和压力。

给水方式及特点简介-给水排水工程

一、给水方式划分原则

给水方式划分原则如下:

(1)尽量利用外部给水管网的水压直接供水。在外部管网水压和流量不能满足整个建筑物的用水要求时,建筑物下层应利用外网水压直接供水,上层可设置加压和流量调节装置来供水。

(2)除高层建筑消防要求较高的大型公共建筑和工业建筑外,一般情况下消防给水系统应与生活或生产给水系统共用一个供水系统。但应注意生活给水管道不能被污染。

(3)生活给水系统中,卫生器具处的静压力不得大于0.60MPa。一般最低处卫生器具给水配件的静水压力不宜大于0.45MPa(特殊情况下不宜大于0.55MPa),一般宜控制在以下数值范围:

1)旅馆、招待所、宾馆、住宅、医院等晚间有人住宿和停留的建筑,按0.30~0.35MPa分区。

2)办公楼等晚间无人住宿和停留的建筑,按0.35~0.45MPa分区。

3)水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管)宜设减压或调压设施。

(4)生产给水系统中最大静水压力,应根据工艺要求、用水设备、管道材料、管道配件、附件、仪表等的工作压力确定。

(5)消火栓给水系统最低处消火栓,最大静水压力不应大于0.80MPa,对出水压力超过0.50MPa的消火栓应采取减压措施。

(6)自动喷水灭火系统管网的工作压力不应大于1.20MPa,并不应设置其他用水设施。最低喷头处的最大静水压轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。

二、给水方式

给水方式即建筑内部给水系统的供水方案,合理的供水方案应包括:供水可靠性、安全性、节水节能效果、投资、年经常费用等方面的内容。常见给水方式及特点分述如下:

(一)直接给水方式

建筑物外部给水管网的水压、水量可满足建筑内部各用水点的要求,不需设增压、调节设施,建筑物外部给水管网与建筑内部管网直接相连的供水形式。

特点:供水可靠,系统简单、投资省,安装维护简单,节约能源。但建筑物内部无调节、储备水量,外部给水管网停水时,内部给水系统也随之无水。

直接给水方式的几种形式见图10-1。

图10-1 直接给水方式

(a)枝状;(b)贯通枝状;(c)环状

(二)单设水箱给水方式

在外部给水管网的水压昼夜周期性不足时,即白天用水高峰值时水压不足,夜间用水低谷时,水压能满足用水点要求时采用。在建筑物内部设置高位水箱,夜间利用外部给水管网的水压向水箱供水,白天由水箱向内部给水管网用水点供水,高位水箱又称夜间水箱,用于调节水量和压力。

单设水箱给水方式的优点是:供水较可靠、系统简单、投资较省、安装和维护较简单、可充分利用外部给水管网水压、降低能耗和增压设施。缺点是:需设置高位水箱、增加结构荷载。

单设水箱给水方式按水箱进出水管的布置分为单管式和双管式,如图10-2所示,单管式布置中水箱进水管和出水管合一,存在的问题是高位水箱有滞水区;同时,当引入管的止回阀不严密时,水箱内的水有可能返流回外部给水管网,造成水量损失,影响内部用水,同时也可能形成回流污染。

双管式布置则可避免以上缺点,但存在的问题是当水箱容积不足时,整个供水范围同时停水,而单管式的下层还是有水可供的。

单设水箱给水方式正常运行的关键在于,水箱的容积是否足够大、在外部给水管网水压充足的时间段内是否能将水箱充满,如不能保证,则有可能造成供水不正常。

图10-2 单设水箱给水方式

(a)双管式;(b)单管式

图10-3 直接给水与单设水箱共存的给水方式

(三)直接给水与单设水箱组合的给水方式

结合前两种给水方式,在下层采用直接给水方式,上层采用单设水箱给水方式,即两种给水方式组合的给水方式。这种给水方式适用于外部给水管网压力周期性不足,允许设置高位水箱,而又需增强下层用水可靠性的场所。其优、缺点如前所述,图示见图10-3。

(四)单设水泵给水方式

外部给水管网不能满足内部用水点水压要求,使水压经常不足时,可采用单设水泵给水方式。单设水泵给水方式常用于需增压而又用水较均匀、不宜或无法设置高位水箱的场合。

目前,由于可采用各种水泵调速技术,单设水泵给水方式也可用于增压供水,如用水量有变化、不宜或无法设置高位水箱的场合。

单设水泵给水方式既指普通水泵-恒速水泵,也指调速水泵;既指整个供水范围增压供水,也指局部范围增压供水;既指普通水泵增压供水,也指管道泵增压供水。现在,由于恒压泵的研制成功,单设水泵给水方式将会有广泛的应用。

单设水泵给水方式的优点是:系统简单、供水可靠、无高位水箱荷载、维护管理也较简单、投资尚可。缺点是:无调节水量,对动力保证要求较高,消耗能量多。当采用变频调速技术时,费用较高,维护也相对复杂。

单设水泵给水方式如图10-4所示。

水泵从外部给水管网吸水的方式有以下多种形式:

(1)直接从外部给水管网吸水;

(2)从水池或吸水井吸水;

(3)从水箱吸水;

(4)从储水罐吸水。

直接吸水可充分利用外部给水管网水压,不需设置吸水构筑物;从水池吸水可防止回流污染和水泵启动时对给水管网水压下降的影响;从储水罐吸水可减少水池吸水的二次污染。不同吸水方式如图10-5所示,可根据不同具体情况选用。

(五)气压给水方式

图10-4 单设水泵给水方式

(a)全部增压;(b)局部增压

图10-5 水泵的吸水形式

(a)从外网直吸;(b)从水池吸水;(c)从水箱吸水;(d)从储水罐吸水

外部给水管网不能满足内部用水点水压要求,水压经常不足,且用水量不均匀而又不宜或无法设置高位水箱的场合,可采用气压给水方式。

气压给水方式利用水泵增压,利用气压水罐调节水量和控制水泵运行。其优点是能满足用水点水压要求,不需设高位水箱,供水可靠、卫生;缺点是变压式气压水罐水压波动大、水泵平均效率低、能耗多、钢材耗用量大。

(六)分区给水方式

以上所述均属于在竖向不分区的给水方式,与之相对应的是竖向分区给水方式,简称分区给水方式。其方式又可分为简单分区给水方式和复杂分区给水方式。

简单分区给水方式是下部采用直接给水方式,上部增压给水的给水方式的组合;复杂分区给水方式是指上部或整个建筑有两个或两个以上经增压的给水分区的给水方式。分述如下:

1.水泵-水箱联合给水方式(www.xing528.com)

建筑物上部设高位水箱,水箱进水用水泵增压,水箱储存足够水量,停水停电时,还可延时供水,供水较可靠。缺点是和单设水箱给水方式相比增加了水泵投资,带来水泵的振动和噪声;和单设水泵给水方式相比,增加了水箱投资和结构荷载,安装和维护也相对复杂。

水泵-水箱给水方式常见形式如图10-6所示,它和单设水箱给水方式相似,也有单管式和双管式的区别。

建筑物下层供水,可以从水箱,也可从外部给水管网直接供水,见图10-7。当建筑物外部给水管网水压周期性不足时,也可绕水泵设旁通管,在水压不足时由水泵增压;水压能满足内部给水管网用水要求时,可从外部给水管网直接供水,见图10-8。

图10-6 常见的水泵-水箱给水方式

(a)双管式;(b)单管式

图10-7 低层外网直供的水泵-水箱给水方式

(a)双管式;(b)单管式

图10-8 设旁通管的水泵-水箱给水方式

(a)双管式;(b)单管式

图10-9 水泵并列分区给水方式

2.水泵并列分区给水方式

各分区各自设置水泵或调速水泵,各分区水泵采用并列方式供水,见图10-9。优点是供水可靠,设备布置集中,便于维护、管理,不占用水箱使用面积,能源消耗较少。缺点是水泵数量多,扬程各不相同。

3.水泵串联分区给水方式

各分区分别设置水泵或调速水泵,各分区水泵采用串联方式供水,见图10-10。优点是供水可靠,不占用水箱使用面积,能源消耗较少;缺点是水泵数量多,布置不集中,维护、管理不便。在使用时,水泵启动顺序为自下而上,各区水泵的能力应匹配。

4.水箱并列单管式分区给水方式

各分区设高位水箱,集中统一加压,单管输水至各分区水箱,见图10-11。优点是供水可靠,管道设备数量少,投资省,维护管理简单;缺点是水箱数量多,占有一定面积,低区的压力损耗大,消耗能量多。

图10-10 水泵串联分区给水方式

图10-11 水箱并列单管式分区给水方式

图10-12 水箱并列多管式分区给水方式

5.水箱并列多管式分区给水方式

它和图10-11所示相似,区别在于各分区有各自的水泵增压,各分区的水泵有各自独立的供水管供水至各分区水箱。见图10-12。优点是各区独立运行互不干扰,供水可靠,水泵集中布置便于维护管理,能量消耗小;缺点是管材消耗多,投资较大,水箱占用面积多。

6.水箱串联分区给水方式

各分区设置水箱和水泵,水泵分散布置,自下区水箱抽水供上区用水,如图10-13所示。优点是供水可靠,投资省,能量消耗较少;缺点是水泵设在上部,振动和噪声干扰大,占用建筑面积多,设备分散,维护管理不便,上区供水受下区限制。

7.水箱减压分区给水方式

图10-13 水箱串联分区给水方式

图10-14 水箱减压分区给水方式

图10-15 水箱供水减压阀减压分区给水方式

图10-16 水泵供水减压阀减压分区给水方式

各分区设置水箱,水泵统一加压,利用水箱减压,上区供下区用水,如图10-14所示。优点是供水可靠,设备管道较简单,投资较节省,设备布置较集中,维护管理较方便;缺点是下区供水受上区限制,能量消耗大。

8.水箱供水减压阀减压分区给水方式

建筑物上部设高位水箱,各分区减压采用减压阀减压分区供水,见图10-15。优点是供水可靠,设备与管材少、投资省,设备布置集中、少占用水箱使用面积;缺点是下区水压损失大,能量消耗多。

9.水泵供水减压阀减压分区给水方式

它和图10-15所示相似,区别在于不设高位水箱,见图10-16。优点是供水可靠,设备与管材少、投资省,设备布置集中、不占用水箱使用面积;缺点是下区水压损失大,能量消耗多。

10.水箱供水或水泵供水采用减压阀减压分区给水方式

当水箱供水或水泵供水采用减压阀减压分区给水方式时,也可将图10-15和图10-16作相应的变动,见图10-17(a)和图10-17(b)。

减压阀减压分区给水方式还有一种形式,即减压阀不设在干管或立管上,而设在分支管或支管上,如图10-17(c)和图10-17(d)所示。

图10-17 减压阀减压分区给水方式

(a)方式1;(b)方式2;(c)方式3;(d)方式4

11.消防给水系统减压阀减压分区给水方式

消防给水系统要求环网供水,而自动喷水灭火系统与消火栓给水系统又有所不同,图10-18、图10-19和图10-20分别表示减压阀串联设置时消火栓给水系统给水方式、减压阀并列设置时消火栓给水系统给水方式和自动喷水灭火系统的减压阀减压分区给水方式。

图10-18 消火栓系统减压阀串联给水方式

图10-19 消火栓系统减压阀并列给水方式

图10-20 自动喷水灭火系统减压阀并列给水方式

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