【文章內容簡介】 管網常年所提供的供水壓力為 , 只能滿足地上一層到 五 層的用水水壓要求。根據設計資料以及規(guī)范中的要求，故采用二次加壓，本設計采用變頻調速泵并列供水方式， 采用無負壓變頻設備供水 方式供水。 綜上所述，該建 筑的給水系統(tǒng)分低、中、高三個區(qū)，具體方案如下： 1～ 5 層為低區(qū)，利用市政給水管網直接供水； 6～ 11 層為中區(qū)，利用變頻調速泵加壓供水 ，并設減壓裝置 ； 12～ 18 層為高區(qū)，利用變頻調速泵加壓供水。 給水系統(tǒng)的組成 本建筑給水系統(tǒng)由引入管，水表節(jié)點，變頻調速泵，給水管道，給水附件，配水裝置和用水設備等組成。 給水管道布置與安裝 各層給水管道 戶外采用吊頂敷設，戶內按 用戶需求 采用 暗裝 布管 ，管材均采用 PPR 管，熱熔連接 DN 大于 75mm 的管材采用熱熔和法蘭連接，與用水器連接時采用絲扣或法蘭連接，輸 水平管均采用法蘭連接的襯塑鋼管及配件。 給水與排水管道平行或交叉時，其距離分別大于 、 ；交叉時給水管在排水管上面。 立管通過樓板時，應預埋套管且高出地面 10～ 20mm。 在立管或橫支管上設閥門，管徑 DN≥50mm 時設閘閥； DN≤50mm 時設截止閥。 引入管采用襯塑鋼管， 如需 穿地下室外墻應設套管。 給水橫干管設計 的坡度，坡向泄水管。明設的給水立管穿越樓板時， 應采取防水措施。室內給水管道上的各種閥門，宜裝設在便于檢修和便于操作的位置。塑料給水管道不得與水加熱器直接 連接，應有不小于 。 貯水池采用鋼筋混凝土結構，上部設人孔，基礎底部設水泵吸水槽，如設有生活水池，應和消防水池分開，可保證消防水量不被動用。 生活泵設于泵房內，所有水泵出水管，均設緩閉止回閥，除消防泵外其它水泵均設減震基礎，并在吸水管和出水管上設可曲撓橡膠接頭。 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 3 生活給水設計計算 生活給水設計標準與參數(shù)的確定 根據《建筑給排水工程》第五版 表 查得： 表 21 衛(wèi)生器具的給水額定流量、當量、連接管公稱管徑和最低工作壓力 生活給水設計流量計算 設計秒流量： 根據《建筑給排水工程》（第五版），查表 可知，辦公樓的生活給水設計秒流量按下式公式計算： U N? ? ? （ 2－ 1） 式中 qg— 計算管段的設計秒流量， L/s Ng— 計算管段的的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù) U— 計算管段的衛(wèi)生器具給水當量同時出流概率， %。 計算公式如下： （ 2－ 2） ca — 對應于不同衛(wèi)生器具的給水當量平均出流概率的系數(shù)， 查表 22 和 23 gN — 計算管段的 衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)。 表 22 ca 與 0U 的對應關系 0U (%) ca 0U (%) ca 序號 給水配件名稱 額定流量 （ L/s） 當量 公稱管徑 （ mm） 最低工作壓力 （ Mpa) 1 洗滌盆， 混合水嘴 15 2 浴盆， 混合水嘴 15 3 淋浴器， 混合水嘴 15 4 洗臉盆， 混合水嘴 15 5 家用洗衣機水嘴 1 15 6 大便器，沖洗水箱浮球閥 15 ( 1 ) 1 0 0 ( % )cggaNUN???? 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 4 表 23 最大用水時的平均出流概率參考值 建筑物性質 0U 參考值 建筑物性質 0U 參考值 普通住宅Ⅰ型 普通住宅Ⅲ型 普通住宅Ⅱ型 別墅 生 活給水管網水力計算表 各層 D 型 水力計算： 根據生活給水分區(qū)可知， 一層 至第 五 層為生活給水低區(qū)， 六 至 十一 層為生活給水中區(qū)，十二 至 十八 層為生活給水高區(qū)。 器具均設在衛(wèi)生間 、廚房和浴室 。因此，用水設備包括洗臉盆、洗滌盆、 大便器 、淋浴 、 浴盆、 洗衣機 六 類。 由于每層都是相同的所以 各樓層給水水力計算見下圖： 圖 21 第 二 至十 八 層 D 型 給水系統(tǒng)圖 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 5 表 24 D 型 給水系統(tǒng)水力計算表 計算管段編號 當量總數(shù)Ng 同時出流概率U(%) 設計秒流量 gq (L/s) 公稱 直徑DN(mm) 流速v(m/s) 每米沿程水頭損失i(kPa/m) 管段長L(m) 管段沿程水頭損失hy=iL(kPa) 管段沿程水頭損失累計 01 1 15 12 20 23 20 34 20 45 25 56 25 67 25 各層 E 型 水力計算： 圖 22 第 二至十八層 E 型 給水系統(tǒng)圖 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 6 表 25 E型 給水系統(tǒng)水力計算表 計算管段編號 當量總數(shù)Ng 同時出流概率U(%) 設計秒流量(L/s) 公稱直徑DN(mm) 流速v(m/s) 每米沿程水頭損失i(kPa/m) 管段長L(m) 管段沿程水頭損失hy=iL(kPa) 管段沿程水頭損失累計 01 15 12 1 15 23 20 34 20 45 20 56 25 低區(qū)給水立管水力計算： 圖 23 低區(qū)給水立管系統(tǒng)圖 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 7 表 26 低區(qū) 給水系統(tǒng)水力計算表 計算管段編號 當量總數(shù)Ng 同時出流概率U 設計秒流量(L/s) 公稱直徑DN(mm) 流速v(m/s) 每米沿程水頭損失i(kPa/m) 管段長L(m) 管段沿程水頭損失hy=iL(kPa) 管段沿程水頭損失累計 78 % 40 89 % 40 910 % 40 1011 % 50 1112 % 50 中 區(qū)給水立管水力計算： 圖 24 中 區(qū)給水立管系統(tǒng) 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 8 表 27 中 區(qū)給水立管 水力計算表 計算管段編號 當量總數(shù)Ng 同時出流概率 U 設計秒流量(L/s) 公稱直徑DN(mm) 流速v(m/s) 每米沿程水頭損失i(kPa/m) 管段長L(m) 管段沿程水頭損失hy=iL(kPa) 管段沿程水頭損失累計 78 % 40 89 % 40 910 % 40 1011 % 50 1112 133 % 50 1213 % 50 13結合點 % 80 高 區(qū)給水立管水力計算： 圖 25 高區(qū) 給水立管系統(tǒng)圖 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 9 表 28 高區(qū)給水立管 水力計算表 計算管段編號 當量總數(shù)Ng 同時出流概率U 設計秒流量(L/s) 公稱直徑DN(mm) 流速v(m/s) 每米沿程水頭損失i(kPa/m) 管段長L(m) 管段沿程水頭損失hy=iL(kPa) 管段沿程水頭損失累計 78 % 40 89 % 40 910 % 40 1011 % 50 1112 133 % 50 1213 % 50 1314 % 50 1415 % 80 1516 % 80 其他 水表選擇 （ 1）分戶 水表按照 Q= (m3/h)選擇 選用 LXSL20C 旋翼立 式水表 公稱直徑 20mm 最大流量 5(m3/h) 公稱流量 (m3/h) 水表的水頭損失： 2 /dbgh q k? （ 2－ 4） 其中 dh ― 水表的水頭損失 gq －計算管段的給水流量 bk －水表的特性系數(shù) Kb=Qmax2/100=52/100=； （ 2－ 5） Hb=Q2/Kb=（ 2－ 6） 根據《建筑給水排水工程》查表 36 旋翼 式水表正常用水時水頭允許值＜ Hb=＜ 滿足要求。 （ 2）總 水表按照 Q= (m3/h)選擇 選用 LXS80N 水平螺翼 水表 公稱直徑 80mm 最大流量 80(m3/h) 公稱流量 40(m3/h) 水表的水頭損失： 2 /dbgh q k? （ 2－ 4） 其中 dh ― 水表的水頭損失 gq －計算管段的給水流量 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 10 bk －水表的特性系數(shù) Kb=Qmax2/10=802/10=640； （ 2－ 5） Hb=Q2/Kb=（ 2－ 6） 根據《建筑給水排水工程》查表 36 螺翼 式水表正常用水時水頭允許值＜ Hb=＜ 滿足要求。 綜上水表總壓力為： H3=+= 低區(qū)最高層給水水壓校核 該區(qū)所需要的水壓為： H=H1+H2+H3+H4 H—建筑內部給水系統(tǒng)所需要的壓力 KPa H1—引入管至配水最不利位置高度 所要求的靜水壓 KPa H2—引入管至配水最不利點給水管路即計算管路的沿程與局部水頭損 KPa H3—水流通過水表時水頭損失 KPa H4—配水最不利點所需要的流出水頭 KPa H1＝ 10=132KPa 最不利供水管段的沿程水頭損失和局部水頭損失為： （其中局部水頭損失按照水頭沿程的 27%計） H2=(1+)= H3= H4=60KPa H=132+++60= ＜ 350KPa 滿足 要求。 中區(qū)最高層給水水壓校核： 該區(qū)的最不利管段水力計算見前表： 該區(qū)所需要的水壓為： H=H1+H2+H3+H4 H—建筑內部給水系統(tǒng)所需要的壓力 KPa H1—引入管至配水最不利位置高度所要求的靜水壓 KPa H2—引入管至配水最不利點給水管路即計算管路的沿程與局部水頭損 KPa H3—水流通過水表時水頭損失 KPa 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 11 H4—配水最不利點所需要的流出水頭 KPa H1＝ 10=312KPa 最不利供水管段的沿程水頭損失和局部水頭損失為： （其中局部水頭損失按照水頭沿程的 27%計） H2=(1+)= H3= H4=60KPa H=312+++60= KPa 高區(qū)最高層給水水壓校核： 該區(qū)的最不利管段水力計算見前表： 該區(qū)所需要的水壓為： H=H1+H2+H3+H4 H—建筑內部給水系統(tǒng)所需要的壓力 KPa H1—引入管至配水最不利位置高度所要求的靜水壓 KPa H2—引入管至配水最不利點給水管路即計算管路的沿程與局部水頭損失 KPa H3—水流通過水表時水頭損失 KPa H4—配水最不利點所需要的流出水頭 KPa 其中： H1 ＝ 10=552KPa H2 ＝ (1+)= H3 ＝ H4=60KPa 高中區(qū)所需的水壓為： H=H1+H2+H3+H4＝ 552+++60＝ ＝ KPa 選擇水泵的揚程為 70m，流量為 m3/h。 變頻調速系統(tǒng)的設計要點與原理： （ 1）變頻調速水泵應有自動調節(jié)水轉速泵和軟起動的功能，且有過載，短路，過壓。缺相，欠壓，過熱 等保護功能。 （ 2）水泵工作點應在水泵至高效區(qū)范圍內。水泵的調整范圍宜在 75%－ 100%的范圍內。在高效區(qū)內可調 20％。 （ 3）當用水不均時，為減少零流量的能耗，變頻調速水泵宜采用并聯(lián)配有小型 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 12 加壓泵的小型氣壓罐在夜間工作供水。 （ 4）水泵的吸水方式宜為自灌式。 （ 5）壓力傳感器應安裝在供水干管震動小，水壓比較平穩(wěn)的管段上。 （ 6）變頻調速給水設備應放在環(huán)境溫度 5－ 40℃ ，相對濕度在 90％以下且有良好的通風環(huán)境內。 （ 7）電控柜頂距建筑物的最低點 h≥1000mm，柜底高出地面 300mm. 變頻調速特點：本設備在管網末端設有遙感式壓力傳感器在水泵出水管附近設有流量傳感器。其中一臺水泵位變頻調速泵，其余位恒速泵，如水池中的水位過低時水位傳感發(fā)出指令停泵。運行時，首先選調速泵工作，當調速泵不能滿足用水量要求時，自動啟動恒速泵，反之亦然。供水壓力隨著供水量的變化沿管網特性曲線改變。 變頻調速水泵 及減壓設備 的選擇： 由于本設計是利用無負壓變頻泵，市政給水直接接入變頻泵組，因此算出的揚程需要減去 35 米水柱，因此高區(qū)的揚程 H2=35m。高區(qū)的水泵選擇如下： 水 泵型號為：設備型號： WWG30/403；額定揚程： 40Mpa；設備流量： 30m3/h； 水泵型號： AAB50250A；單泵功率： ；變頻柜型號： ；隔振器型號：JG22。 中區(qū)減壓設備選型： 經計算減壓閥前壓力為： 1H =700kPa, 閥后壓力由前面中區(qū)水力計算得： 2H = kPa, 給水安全技術分析 當市政供水壓力不足，需要建筑給水加壓，提升供水壓力才能滿足 使用要求?，F(xiàn)代建筑幾乎無例外地采用離心泵加壓。眾所周知，當水泵的額定轉速一定，水泵加壓所能達到的壓力由水泵的外特性曲線 (當 n 一定時的 H： fcQ 特性曲線 )所制約。也就是說，給水加壓系統(tǒng)的最高壓力受離心泵的外特性曲線限制，加壓系統(tǒng)不會超過水泵所能達到的最高壓力。 在使用過程當中，當水泵突然開、停、止回閥突然開、閉，電磁閥快速開、關等等，在管網系統(tǒng)中可能出現(xiàn)水錘沖擊。在發(fā)生水錘時，在管網系統(tǒng)中可能形成很高的壓力，引起管網爆裂。應當指出，發(fā)生水錘與多種因素有關，很難在設計階段確定。在系統(tǒng)調試時如果發(fā)生 水錘，則應采取針對性的措施進行解決。 西南科技大學本科生畢業(yè)設計 13 由此可見，對于給水加壓系統(tǒng)而言，在通常情況下，系統(tǒng)不會出現(xiàn)超壓，在不發(fā)生水鍾的情況下，其最高壓力不會超過水泵的最高壓壓力。設離心泵的額定壓力為P2；按