城镇给水排水常用管材，器材

城镇给水系统的组成：

取水工程、净水工程、配水管网

一、取水工程：组成结构：水源、取水构筑物及一级泵站等部分。

一）水源 ：地面水，地下水。

二）取水构筑物。地下水取水构筑物：井和泉室。

地面水的取水构筑物；河床式取水构筑物

三）一级泵站

二、净水工程

（一）水质标准：1．感官指标：色，味，可见物，透明度2．化学指标：单质元素 如铜,锰,铁,锌化合物 如酚类   盐类3．毒理学指标：氰，氟化物，铅，砷等4．细菌学指标：细菌总数，大肠菌总数5．放射性指标：α，β放射检测，来源于地下水流经的矿物质，核电站的冷却水等

工业用水：应按生产工艺要求确定，即使同一类用水，其水质要求亦有差别， 具体要求由生产工艺提供。

（二）净水方法：步骤

1加入明矾或硫酸亚铁等混凝剂，经过充分混合，产生凝聚作用，并与水中杂物形成绒毛状絮体，然后流人沉淀池。2也可以使用混合反应与沉淀在一个池中进行，利用池中有吸附能力的泥渣来澄清水的构筑物，称澄清池。3过滤处理：一般用快滤池，池中滤料常用石英砂，使澄清后的水经过砂层，利用砂粒间的微小扎隙的筛滤、吸附、沉淀等作用，除去水中细小物质。4消毒：物理法：紫外线，超声波化学法：加氯，氯胺，ClO2，臭氧

三、输配水工程

任务：将净化后符合水质要求的清水，输引配送到用水区，供用户使用。

结构：由二级泵站、输水管道、配水管网、水塔等几部分组成。

 一）二级泵站：由于城市输配管线很长，水头损失大，建筑需用水压较高。

二）输水管道

三）配水管网。

城镇给水系统：

1.统一给水系统

即用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。目前绝大多数城市采用这一系统。

2.分质给水系统：经不同的净化过程，使用不同的管道分别将不同水质的水供给各用户。

3.分压给水系统：因水压要求不同而分系统（分压）给水。以节约能量消耗

4.分区给水系统：在城市中地势地形或在管内功能上有明显的划分

5.循环给水系统：般指工业用水如冷却用水，水质未受污染或轻度污染，简单处理循环使用。

排水体制：城市的生活污水、工业生产污水和废水以及空中降水所采用的排水方式。

分类：排水体制可分为合流制与分流制两类。

1.  合流制：

(1)  完全合流制：当生活污水、工业污水和雨水在同一排水系统汇集和排除时，称为合流制排水系统。

优点：采用这种系统时，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经济。

缺点：几种污水汇集后都流 入处理厂，使处理厂的规模过大，投资过多，建设困难；不降雨时，排水管内水量较小，管中水力条件较差；如果直接排入水体又极不卫生。因此实际采用合流制排水系统的很少。

(2) 截流式合流制：污水与雨水合流后排向沿河的截流干管，并在干管上设置雨水溢流井。不降雨水时，污水流入处理厂进行处理；降雨时，管中流量增大，当管内流量超过一定限度时，超出的流量将通过溢流井溢入河道中。

2.  分流制：定义：污水与雨水分别排除的系统。

（1）完全分流制，生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除；或生活污水与水质相类似的工业污水合流，而雨水则流入雨水管道。

特点：完全分流制系统卫生情况好，管内水力条件也较佳，并可以分期建设，减少一次投资。实际采用的较多。缺点：由于管道数增多，投资比合流制增大。同时，因雨水可直接排入河道，初降的雨水较脏，有可能污染河道。

（2）不完全分流制：是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。雨水沿街道边沟或明渠排入水体。特点：比较经济，但需具有有利地形时才能采用。

给水管材：

1金属管：无缝钢管，焊接钢管，铸铁管。

2塑料管：（输送冷水）PE ABS PVC-U PVC-C（输送热水）PP-R.PB.PEX管。

3复合管：钢塑复合管。塑覆铜管。铝塑复合管(PAP)

给水附件：

配水附件：各类用水设备，龙头。

控制附件：阀门

水表：一种计量建筑物或设备用水量的仪表。目前常用的是流速式水表。

1.工作原理：管径一定时，通过水表的水流速度与流量成正比的原理来测量。

2.类型：按翼轮构造不同分为：旋翼式（测小流量）、螺翼式（测大流量）

2. 水表的性能参数：

(1)最大流量：允许水表短时间使用的上限流量；

(2) 额定流量（公称流量）：水表允许长期使用的流量；

(3) 始动流量（灵敏度）：水表开始指示时的流量。

以通过水表的设计流量（不包括消防流量），以不超过水表的额定流量确定水表的口径，并以平均小时流量6%-8%校核灵敏度。水表安装：（1）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。（2）保证表前水流平稳，计量准确。螺翼式水表前应有8－10倍公称直径的直线管段旋翼式水表前后应有300mm直线管段，

建筑给水系统工程

给水系统分类：生活给水系统，生产给水系统，消防给水系统，热水供应系统，建筑中水系统。（可按建筑物的性质和用途组成不同的共用系统。）

生活给水要求：水量、水压应满足用户需要；水质应符合国家规定的《生活饮用水水质标准》，《饮用水水质标准》

生产给水可分为：循环给水系统、重复用水给水系统、软化水给水系统、纯水给水系统等。

消防给水可分为：可分为：消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统。

建筑给水系统的组成：引入管，水表节点，给水管网，给水控制附件，增压和储水设备，室内消防设备，配水设置和用水设备。

引入管也称进户管，是连接室内、外供水管网的联络管，引入管上带有给水控制阀门或水表节点。

建筑给水管网包括：干管、立管和支管。

给水附件指给水管道上的配水龙头和调节水量、水压、控制水流方向、水位和保证设备仪表检修用的各种阀门。

    调节水量－截止阀、碟阀、闸阀、球阀；

    控制水流方向－止回阀、底阀；

    控制压力－安全阀、减压阀、减压孔板；

    控制水位－浮球阀、液压水位控制阀；

保障系统运行－水锤消除器、过滤器

增压和贮水设备：为保证建筑物内部供水的水压、水量或供水稳定性、安全性，而设置的水泵、气压给水设备、水箱、水池等设备。

给水方式确定因素：建筑类型建筑高度、水质、水量水压的要求、市政水源供水条件。

给水方式类型：直接给水，设水箱给水，设水池水泵水箱给水，设水池水泵水箱给水，设水     

             池气压给水装置给水，分区给水。

1、直接给水方式：下行上给。

特点：系统简单，投资省，充分利用外网水压供水。但外网停水，室内立即断水。

适用场所：水量、水压在任何时候均能满足用水要求。

2、单设水箱给水方式：上行下给，下行上给。

特点：系统简单，投资省，可利用外网水压，但水箱有二次污染。当消防和其他系统共用时，要保证消防蓄水量。

适用场所：室外给水管网水压周期性不足或系统有稳压要求时采用。消防水保护措施。

3.单设水池水泵给水方式：下行上给

特点：系统简单，供水可靠，无高位水箱，但水泵启动频繁，耗能多。

适用场所：水压经常不足，用水较均匀，且不允许直接从市政管网抽水时采用。

4、设水池水泵水箱给水方式

 特点：水泵向水箱供水，水箱的容积较单设水箱小。供水可靠。

 适用场所：室外水压低于或经常不能满足建筑内部给水管网所需水压。

5、单设气压设备的给水方式

特点：供水可靠，无高位水箱，对用水不均匀生活给水系统水泵效率低、耗能多，宜采用变频泵。

适用场所：外网水压不能满足，用水不均匀，且不宜设水箱时采用。

6、分区给水方式

特点：可以充分利用外网压力，供水安全，但系统复杂、投资大，维护不易。

 适用场所：市政供水能满足下部楼层供水要求，上部供水由加压装置提供。

7、高层建筑无水箱分区给水方式

特点：供水可靠，无高位水箱，用水不均匀生活给水系统宜采用变频泵。

 适用场所：高层建筑下部供水压力过大，室内用水不均匀.各分区最低点的静水压力不宜大于0.35MPa.

建筑给水管道的布置：

1.确保良好的水力条件，力求经济合理。管道宜和墙、梁、柱平行，力求管路短。干管靠近水量大的配水点。

2.满足美观和维修的要求管道井每层设检修门，吊顶和管槽内的管道，阀门处留有检修门。

3.满足生产和使用安全不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸的原料、产品和设备上面。

4.保证水质不被污染或不影响使用。防止污水回流；给排水管管外壁的净距要控制；

5.保护管道不受损害: 给水管避免布置在重物下面和穿越设备的基础。穿沉降缝、伸缩缝等保护措施有：软性接头法、丝扣弯头法、活动支架法。

6.布置形式：各种给水系统按照水平干管的敷设位置，可以布置成：上行下给式，下行上给式，环状式，中分式。

（1）上行下给式

水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内。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。

（2）下行上给式

水平配水管敷设在低层（明装、暗装或沟敷）或地下室顶棚下。简单，明装便于安装维修，

（3）中分式

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。管道安装在技术层内便于安装维修。

（4）环状式

水平配水干管或立管互相连接成环，组成水平干管环状或立管环状。任何管道发生事故时，可用阀门关闭事故管段而不中断供水，水流畅通，水损小，水质不易因滞留而变质，但管网造价高。

管道的明装与暗装：明装安装维修方便，不美观；暗装施工复杂、维修困难，造价高，不影响室内的美观整洁。

管道敷设应该注意的问题

给水横管穿过承重墙或基础、立管穿过楼板时均要预留孔洞、预埋套管。引入管进入建筑内，穿过建筑物的浅层基础或穿过承重墙或基础时的敷设方法见图示。

3、管道的防护

1)防腐：

钢管：

(1)明装先将管道及设备表面除锈，管道刷防锈漆两道，再刷面漆两道。

(2)暗装管道除锈后，刷防锈漆两道。

(3)埋地钢管除锈后刷冷底子油两道，再刷热沥青两道；

?铸铁管：

埋地外表一律刷沥青防腐；明装刷红丹漆及银粉

2)防冻 ：

设置在温度低于零度地方的设备和管道，应当进行保温防冻：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。

3)防结露：

管道外壁可能产生凝结水，引起腐蚀的管道，必须采取防结露措施：

防结露措施——防潮绝缘层。

4)防振：支、吊架内衬垫减震材料。

给水管网水力计算

用水量：生活用水量，生产用水量，消防用水量。

给水管道的设计流量：为保证最不利时刻的最大用水量，生活给水管道的设计流量 应为建筑内最大瞬时用水量。即设计秒流量。

设计秒流量的计算：根据建筑内部的卫生器具类型、数量和同时使用情况确定。

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＝ 0.2l/s

4  室内管网水力计算步骤

步骤：

1.确定给水方案即给水方式，绘图管道平面图和系统轴侧图 。

2.选择最不利配水点，确定计算管路，从最不利点开始，对流量有变化的节点编号。

3.选定设计秒流量公式，计算各管段的设计秒流量。

4.确定管径。

5.计算各管段的沿程水头损失，求出计算管路的水头损失H2

6.计算最不利点至城市管网的标高差H1；

7.计算给水管网所需的压力H

8.将计算结果与城市配水管网的H0相比较，若H0>=H,能满足供水要求，若H>H0,则需要考虑升压设备。

室内给水系统设备

水泵：卧式泵、消防气压给水设备、立式泵。

1) 进水方式

直接抽升

  特点：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。使用时须经供水部门同意。

间接抽升

  特点：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。

2) 水泵的流量及扬程

1）流量

    无水箱——按系统设计秒流量确定。

    有水箱——按最大时流量确定。

2）扬程

直接抽升：

间接抽升：

2.储水池：水池作用——给水系统的贮存调节水量

2) 设置条件和要求

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。

设置要求：水池布置位置及配管均应满足水质防护要求； 生活贮水量超过1000m3时，应分成两个格或分设两个。

3.水箱：作用：储存水量以调节用水量的变化；稳定供水水压。

形状和材料：形状：圆形、方形和矩形。材料：金属材料(钢材、不锈钢)非金属材料(钢筋混凝土、塑料、玻璃钢)       

水箱配管：进水管，出水管，溢水管， 泄水管，信号管，通气管。

进水管  设闸门、浮球阀2个；进水管距箱顶200mm。

出水管  可与进水管共用，设单向阀。

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。

泄水管  40～50mm。

信号管  溢流管口以下10mm,DN20 。

通气管  管径一般≮50mm。

水箱的容积：

建筑消防系统

消防系统的构成：

1）消防给水系统：消火栓给水系统，自动喷水灭火系统。

2）固定灭火装置：卤代烷灭火系统，干粉灭火系统，二氧化碳灭火系统，泡沫灭火系统。

消火栓给水系统的设置：

1、建筑占地面积大于300平方米的厂房（库房）

2、体积大于5000立方米的车站、码头、机场的候车（船、机）楼、展览建筑、商店、旅馆建筑、病房楼、门诊楼、图书馆等建筑

3、特等、甲等剧场，超过800个坐位的其他等级剧场和电影院等，超过1200个坐位的礼堂体育馆等

4、超过5层或体积大于10000立方米的办公楼、教学楼非住宅类居住建筑等其他民用建筑

5、超过7层的住宅

消火栓设备：水枪、水带和消火栓（或加消防水喉）组成，安装在消火栓箱内。

消火栓类型：单阀双出口，双阀双出口，单出口。

消火栓给水系统的组成：

1、各类消防箱

2、水泵接合器：水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，设于消防车易于接近的地方。分为地上式，地下式，墙面式。

3、室外消火栓。

4、消防水箱：满足扑救初期火灾的作用。

水箱的设置要求：

（1）采用重力自流供水方式；

（2）安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，

（3）贮存有室内10min的消火栓用水量和自喷用水量。

5、消防水池：

（1）消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。

（2）消防水池有效容积

 室外管网能满足室外消防用水量，满足火灾延续时间内室内消火栓用水量。

 室外管网不能满足室外消防用水量，满足火灾延续时间内室内消火栓用水量和室外不足部分水量。水池容积超过500 m3，应分成2个独立水池。

消火栓给水系统的给水方式：

直接给水消防给水方式、设水箱消防给水方式、

设水池水泵水箱消防给水方式、高层分区给水消防给水方式。

(1) 由室外给水管网直接供水的消防给水方式

适用条件：当室外管网的水压、水量，在一天内任何时候都能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。

消防管道有两种布置形式：与生活、生产给水管网合并设置；单独设置。

（2）设水箱的消火栓给水方式

宜在室外管网一天内有一定时间能保证消防水量、水压时采用。

由水箱贮存10min的消防水量（考虑消防车在10min 内能到达火场），火灾发生时先由水箱供水灭火。

(3) 设水泵、水箱的消火栓给水方式

宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统所需的水压要求时采用。

水箱由生活泵补水，贮存10min的消防水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。

（4）、分区供水方式

设置原因: 消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa。

消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa，应采用减压措施。

消火栓给水系统的布置：

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任何部位。

2、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。

3、消火栓的间距应由计算确定，且不应大于下表

1、消火栓口距地面安装高度为1.1m，拴口宜向下或与墙面垂直安装。

2、消火栓应设在每层的走道内，楼梯附近等明显易取用的地点。

3、在建筑物平屋顶应设一个带压力显示装置检查用的消火栓。

1、室内消火栓超过10个，且室外消火栓用水量大于10L/S，室内消防高度应为环状，进水管不少于2条。

2、室内消防竖管不应小于100MM

3、室内消火栓管道宜与自喷管网分开设置

4、超过四层厂房（仓库）、超过五层公共建筑的消火栓系统应设置消防水泵结合器

5、消防管道应用阀门分成若干独立断，检修时关闭停用的竖管不超过一根。

自动喷水灭火系统：

火灾发生时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。

二、自动喷水灭火系统在民用建筑中设置场所:

1、特等、甲等或超过1500个坐位的其他等级剧院。

2、超过2000个坐位的会堂、礼堂；3000个坐位的体育馆；5000人的体育场的室内热源休息室和器材间

3、任一楼层建筑面积大于1500m2 或总建筑面积大于3000m2 展览、商店、旅馆、病房楼、门诊楼、手术部建筑

4、超过3000m2 设置集中空调系统的办公楼

5、超过10俩地下汽车库等。

自动喷水灭火系统的分类：

闭式：湿式系统，干式系统，预作用系统，重复启闭预作用系统。

开式：雨淋系统，水幕系统。

闭式自动喷水－湿式系统特点：管网中充满有压水。适用环境温度4－70℃

闭式自动喷水－干式系统

特点：管网中充满有压气体。

适用环境温t<4℃或t>70C ，严禁管道泄露或误喷造成水渍污染场所。

缺陷：喷水速度滞后

闭式自动喷水－预作用式系统

特点：平时管道不充水，由感烟、感温火灾自动报警系统开启雨淋报警阀，使系统在闭式喷头动作前转换为湿式系统

适用：严禁管道漏水、严禁系统误喷、替代干式系统，避免系统滞后喷水。

闭式自动喷水－重复启闭预作用系统

扑灭火灾后能自动关闭、复燃时再次开阀喷水预作用系统。适用火灾后必须停止喷水的场所。

雨淋喷水灭火系统

特点：由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动水泵后，向开式洒水喷头供水。适用：火灾蔓延快闭式喷头开放不能及时喷水有效覆盖着火区域。

水幕系统

特点：由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀、水流报警装置等组成。

适用：档烟阻火和冷却分隔物的喷水系统。

自动喷水灭火系统主要组件

闭式喷头：喷口用由热敏元件组成的释放机构封闭，当达到一定温度时能自动开启。

湿式报警阀：开启和关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。

水流指示器：喷头开启喷水或管网发生水量泄漏时，水流引起水流指示器中桨片随水流而动

火灾探测器：布置在房间或走道的天花板下面，数量应根据探测区定，分感温和感烟两种。

卤代烷灭火系统：适用计算机房、电讯中心、海上采油、图书馆、配电房等

干粉灭火系统：机关、学校、宾馆、加油站、化工油漆房

泡沫灭火系统：竹制品、织物、纸张及油类物质的开发加工、贮运等场所

建筑排水工程

排水系统分类：生活废水系统，生活污水系统，雨水系统，工业废水系统。

基本要求：

1、能迅速通畅地将污废水排到室外；

2、排水管道系统气压稳定，有害气体不进入室内，室内环境卫生；

3、管线布置合理，工程造价低。 

建筑（室内）排水系统组成：

1、卫生器具：1、便溺器具2、盥洗、沐浴器具3、洗涤器具4、地漏

2、排水管道：器具排水管，排水横支管、立管、干管和排出管。

3、提升设备：排除不能自流排至室外检查井的地下建筑物污废水。

4、清通设备：疏通排水管道，保障排水通畅。有检查口、清扫口以及带清通盖板的弯头等

5、通气管 ：作用：排出排水系统有害气体，减少管道腐蚀。向排水系统补给空气，平衡系统压力，防止水封破坏。

通气管类型：伸顶，环形，器具，通气立管。

通气管分类：

单立通气管：无通气立管，有通气立管，特制配件系统。立管顶部不与大气连通。多层高层。

双立通气管：由一根排水立管和一根专用通气立管组成。适用10层及10层以上的高层建筑

三立通气管：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。分别排出。

常用排水管材：

1、机制铸铁排水管2、UPVC塑料排水管3、钢管(卫生器具用)4、铝塑复合排水管

附件：

地漏：设置在厕浴室、盥浴室、卫生间等房间内，用以排除地面积水，通过地漏排到下水道。

存水弯：一种弯管，在里面存有一定的水，水的深度称为水封深度。

        水封装置的作用可防止排水管网中产生的臭气、有害气体或可燃气体进入室内。

通气帽，伸缩节，雨水斗，检查口清扫口。

卫生器具：

作用： 供人体、物品清洗，收集和排除生活生产中产生的污(废)水。

要求：1、不渗水、耐腐蚀、表面光滑、易于清洗，2、具有一定的强度和刚度。

      3、造型、色彩、节水、消声等要求。

卫生器具分类：

1、便溺用卫生器具：大便器、小便器

2、盥洗、沐浴用卫生器具：洗脸盆、盥洗槽、浴盆、淋浴器

3、洗涤用卫生器具：洗涤盆、污水盆

4、专用卫生器具：饮水器、妇洗器、化验盆。

建筑雨水排水系统

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，造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故。

分类：

外排水系统：1、檐沟外排水。适用居住建筑。2,。天沟外排水。排除大型屋面的雨、雪水。

内排水系统：用于

1、屋面跨度大、屋面曲折（壳形、锯齿形）；

2、屋面有天窗设置天沟有困难；

3、高层建筑、建筑立面要求比较高的建筑；

4、寒冷地区不宜在室外设置雨水立管的情况；

分类：

单斗、多斗系统；密闭系统、敞开系统；虹吸式系统

1、敞开系统：

为重力排水，检查井设置在室内，在暴雨时可能出现检查井冒水现象。

2、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。为压力排水。

3、压力流（虹吸式）雨水系统：

采用虹吸式雨水斗，管道中是全充满的压力流状态，屋面雨水的排水过程是个虹吸排水过程。

内排水系统组成：由天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管等部分组成。

检查井：为便于清通，室内雨水埋地管之间要设置检查井。检查井深度不小于0.7m。

检查井内采用管顶平接，水流转角不得小于135º。

供暖和热水供应工程

供暖系统组成：

热源—热媒制备设施；供热管道－热媒输送系统；

散热设备－室内热媒利用设施；管道附件－热媒调节、系统维护设施

1.局部供暖：将热源和散热设备合并成一个整体，分散设置在各个房间里。

2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统。

集中供暖系统分类：热水供暖，蒸汽供暖，热风供暖，辐射供暖。

集中供热的热源主要热电厂，区域锅炉房。输送热媒介质主要有蒸汽和水。

热水供暖系统：民用建筑热水供暖系统大多采用低温水作为热媒。设计供、回水温度多采用95℃/70℃或采用85℃/60℃）。高温水供暖系统一般宜在生产厂房中应用。设计供、回水温度大多采用120～130℃/70～80℃。

循环动力

自然循环系统依靠水的密度差进行循环

机械循环系统依靠水泵压力进行循环

自然循环系统工作原理及其作用压力

工作原理：水在锅炉内加热后，密度减小；在散热器内被冷却后，密度增加。整个系统因供回水密度差的不同而维持循环流动。作用压力：维持系统循环流动的压力

供、回水方式

单管系统热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却。

双管系统热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源。

管道敷设方式：垂直式、水平式（水平式系统按供水管与散热器的连接分为顺流式和跨越式）

给水干管的位置：上供下回、下供上回

通过各个立管的循环环路的总长度：同程式、异程式。

高层建筑热水供暖系统

1、分区式供暖，在垂直方向上分为两个或两个以上的独立系统

（1）热交换器分区供暖、（2）双水箱分区供暖

（3）设阀前调压气分区供暖（4）设断流器和阻旋器分区供暖

2、双线式供暖

（1）垂直双线单管供暖（2）水平双线单管供暖（3）单双管混合供暖

蒸汽供暖系统：利用蒸汽凝结时放出汽化潜热的特性实现

蒸汽供暖系统的分类

1.按供气压力大小

高压蒸汽供暖系统  P?70kPa、低压蒸汽供暖系统  P ? 70kPa

2.按蒸汽干管布置：上供式、中供式、下供式

3.按立管的布置特点：单管式、双管式

4.按回水方式：重力回水、机械回水（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）

民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系统

热水供暖与蒸汽供暖的比较：

1.蒸汽供暖系统蒸汽质量流量少于热水流量2.蒸汽供暖比热水供暖在运行管理复杂

3.蒸汽供暖要比热水供暖散热设备面积小4.蒸汽供暖系统静压小，升温快

5.蒸汽供暖不能调节蒸汽温度,间歇运行时，系统腐蚀较快，使用寿命短

辐射供暖系统：

利用低温热水或高温水加热周围壁面、地面温度的辐射传热和空气的对流传热结合系统。

冬季低温辐射采暖，热水（ 45℃ ）管道（铜管、PVC管、复合管）按一定的间距埋在具有一定蓄热能力地板结构内，管底铺设保温层以防热量损失。

围护结构的基本耗热量：

1.供暖系统设计热负荷：是指某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。

2.维护结构的基本耗热量：

朝向修正耗热量、风力附加耗热量、高度附加耗热量、外门附加耗热量。

注：实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程

室内计算温度是指距地面2米以内人们活动地区的平均空气温度。

冷风渗透耗热量：在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。总的来说，对于多层(六层及六层以下)的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。

计算冷风渗透量常用的方法：

缝隙法－民用工业，精确计算；换气次数法－民用，估算；百分数法－工业，估算

散热器的作用：通过散热器表面将供暖热媒携带的热量传递给供暖房间，弥补房间传热损失。

散热器的基本要求

1、散热器的传热系数K 高；2、经济性好、卫生美观;

3、具有一定机械强度和承压能力,使用寿命长; 4、结构尺寸小.

散热器分类：铸铁柱型，刚串片，钢制板型，钢制柱型，钢制铝板散热器。

散热器的布置　　

1、散热器一般安装在外墙的窗台下；2、为防止散热器冻裂，两道外门之间不允许设置散热器；3、在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调节阀；4、散热器一般采用明装，内部装修要求较高可采用暗装。托儿所和幼儿园一般采用暗装或加防护罩；5、两串联散热器之间的串联管直径应与散热器接口直径相同，以便水流畅通。6、在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热气流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。　7、铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：　二柱（Ｍ132型）—20片；柱型（四柱）—25片；长翼型—7片。

膨胀水箱的作用：容纳膨胀水体积、排气、定压。

膨胀水箱安装位置：热水供暖系统最高点

1）自然循环系统，总立管上部。2）机械循环系统，回水干管水泵吸水管上

1、自动排气阀：用于排出供暖系统中气体，防止形成气塞

2、平衡阀：用于供暖系统的水力平衡

3、温控与计量装置：用于供暖系统的温度控制和热量计量

供暖管道的布置与敷设

一、管材。热镀锌钢管、无缝钢管、塑料管（户内系统）

二、干管布置1、自然循环。供水干管有向膨胀水箱上升的坡向，回水干管向锅炉方向向下坡向，坡度采用0.5％～1.0 %；散热器支管的坡度一般取1%。

2、机械循环。供水干管内水流速度超过空气气泡的浮升速度。供水干管应按水流方向设上升坡度，通过设在最高点的排气装置排气，坡度采用0.3％，不得小于0.2％。回水坡向同自然循环。

通风

通风的任务：把室内被污染的空气直接或经处理后排至室外，把新鲜空气补充进来，保持室内环境符合卫生标准或生产工艺的需要。

通风的分类：（按建筑）工业建筑通风，民用建筑通风。

（按范围）全面通风，局部通风（按动力）机械通风，自然通风。

自然通风：在自然压差推动下的空气流动，根据自然压差形成的机理，可分为热压作用下的自然通风和风压作用下的自然通风。

1、热压作用下的自然通风：室内热源加热空气，密度降低，热空气自然上浮，房间上部空气压力比房间外部的大气压力大，导致室内空气向外流动。在房间下部，室外空气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。

2、风压作用下的自然通风：建筑物的迎风面受空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧沿建筑物的开孔部分进入房间。建筑物的背风面，受空气的挠流影响形成负压区，吸引建筑物内的空气从该侧的孔口流出。

3、自然通风在建筑设计中的使用条件：

（1）自然通风节能，但的室内空气温度、湿度受室外空气参数影响。

（2）自然通风在高大的工业建筑中使用，有利于改善工作区的劳动条件

（3）民用建筑采用开启外窗、门进行自然通风：住宅的卧式、起居室、卫生间通风开口面积大于房间面积1/20，厨房开口面积大于房间面积的1/10，并不小于0.6平方米

机械通风：

1、局部通风：在有人员活动或污染物产生的局部地点进行通风换气，改善局部地点的工作环境或防止局部地点产生的污染物扩散。

2、全面通风：对整个控制空间通风换气，降低控制空间的污染物浓度。

3、事故通风：解决生产偶然事故时，排放有害气体或爆炸性气体（属于全面通风）

通风系统的组成：

（采风）室外采风口，风管，空气处理装置，送风机，风管，室内送风口。

（排风）室外排风口，风道，排风机，空气处理装置，风道，室外排风口。

风管材料：镀锌薄钢板风管，复合风管，土建风管。

风管外形：矩形风管，圆形风管。

风口：（送风）百叶风口，侧送风。漩流风口、上下部送风。散流器、顶送风

     （回风）百叶风口，格栅风口，网格风口。

风阀：风机启动阀，调节阀，止回阀，防火阀，排烟防火阀。

通风机分类：轴流风机，离心风机，混流风机，斜流风机。普通，防爆，排烟，人防风机。

空气处理：粗效过滤器，电加热器。

建筑防排烟：建筑内部必须设有周密而可靠的防烟、排烟系统。

防排烟内容：（1）将火灾产生的烟气，在着火房间或着火房间所在的防烟区内就地排出；

（2）防止烟气扩散到疏散通道和其它防烟分区中去；（3）确保疏散和扑救用的防烟楼梯及消防电梯间内无烟，使人员可以迅速疏散，给抢救工作创造条件。

防排烟的主要部位：房间、走道、防烟楼梯间、前室、消防电梯间前室、合用前室。

建筑物内的防排烟方式：

阻碍防烟 ：在烟气扩散流动的路线上，设置阻碍以防止烟气继续扩散的方式。常用的阻碍方式有防火卷帘、防火门、防烟阀、防烟垂壁等。

加压防烟：对建筑物着火区、有烟区以外的区域加压送风，维持一定的正压，防止烟气侵入 的方式

防排烟措施：自然防排烟。机械防排烟。

2、机械送风防烟系统的优点：

 (1)不依靠挡烟物体的严密性。(2)较好地对付热压、风压和浮力的影响。(3)利用气流来阻挡开敞门洞处的烟气流。在人员疏散和火灾扑救期间，防止烟气通过开启的门洞扩散

机械防排烟原理：机械防烟的烟气控制是利用风机造成的气流和压力差结合建筑物的墙、楼板、门等挡烟物体来控制烟气的流动方向。

机械排烟：是利用排烟风机抽吸着火区域内的烟气，排至室外。着火区域内形成负压，防止烟气蔓延扩散。又称负压排烟。

优点：（1）不受排烟风道内温度影响，性能稳定（2）受风压的影响小（3）排烟风道断面小。

缺点：（1）设备要耐高温；（2）需要有备用电源；（3）管理和维修复杂

空气调节

空气调节内容：

对温度、湿度、洁净度、气流速度；压力、成分、气味、噪声进行控制，为室内提供足够的室外空气，创造人们工作生活所需的环境或根据特殊生产工艺所需要的特定环境。简言之，空调就是对空气经过处理的通风。

技术手段：加热、冷却、加湿、减湿、过滤、通风换气等。

空调系统的组成：

空气处理设备与空调机房，冷热源与冷热源机房，风道与管井，技术夹层，冷却塔，自动控制系统与监控机房，送风末端装置。

空调系统的分类：

按位置：集中式空调系统。分散式系统。半集中式空调系统。

按介质：全空气系统，全水系统，空气-水。制冷剂系统。

按来源：封闭式系统，直流式系统，混合式系统。

按风速：低速空调系统，高速空调系统。

空调负荷：  为了保持室内空气温度、湿度的恒定，必须从室内排除的瞬间得热量和得湿量。

空气处理设备：

一、空气冷却设备：

喷水室：喷嘴，挡水板，集水池，喷水室的外壳。分立式，卧式。

优点：实现多种空气处理过程，具有一定净化空气能力，便于加工，节省金属耗量等等。缺点占地面积大，水系统复杂，对水质有一定要求，耗电能较多。

表面式空气冷却器：水冷式，直接蒸发式，喷水式。

设备紧凑，机房占地小，水系统简单，操作管理方便，不能对空气进行加湿处理，不便于严格控制空气相对湿度。

二、空气加热设备：

表面式空气加热器：结构简单，易于加工，但热湿交换面积小，占用空间大，金属耗量大。

电加热器 ：加热迅速，结构简单，漏电，安全性能差。

三：空气加湿和除湿设备

四：空气净化：除尘，除臭，消毒和离子化。

五：空调机组：（空调箱）

空调冷源：天然冷源（地下水，地道风，其他）人工冷源（制冷机，制冷剂。）

制冷系统工作原理：压缩式制冷，吸收式制冷。

空调水系统：

空调冷冻水系统：构造分：闭式，开式。途径分：同程式，异程式，混合式。

空调冷却水系统：直流供水系统，循环供水系统。

旋翼式－－翼轮转轴与水流方向垂直，水流阻力大。多为小口径水表，用于测量小的流量。     100

螺翼式－－翼轮转轴与水流方向平行，水流阻力小。多为大口径水表，用于测量大的流量。     10

④水表安装

  ⑴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。

  ⑵保证表前水流平稳，计量准确。

   螺翼式水表前应有8－10倍公称直径的直线管段

   旋翼式水表前后应有300mm直线管段。

⑤水表选型：通过水表的设计流量（不包括消防流量），以不超过水表的额定流量确定水表的口径，并以平均小时流量的6%~8%校核灵敏度。

7、室内给水管网水力计算

㈠4个水压，管网所需水压

H=H1+H2+H3+H4

H1——引入管起点至最不利配水点的高差

H2——引入点起点至最不利配水点的给水管路，即计算的沿程与局部水头损失之和

H3——水流流经水表的水头损失

H4——最不利配水点的龙头或用水设备所需的流出水头

㈡建筑类型（3个）：

①住宅建筑

②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

③工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业餐厅的厨房、体育场馆、运动员休息室、剧院化妆室、普通理化实验室。

供暖

1、供水、回水方式

①单管系统热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却。

②双管系统热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源。

2、热负荷

㈠供暖系统的热负荷

是指某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。

㈡供暖系统设计热负荷

是指在设计室外温度tw'下，为达到要求的室内温度tn ',系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q＇。它是设计供暖系统的最基本依据。

3、耗热量

①围护结构的基本耗热量②冷风渗透耗热量③冷风侵入耗热量

4、基本耗热量

㈠室内计算温度 

一般是指地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。它应满足人的生活要求和生产工艺的要求

㈡采暖室外计算温度

①不保证温度原则：应采用历年平均每年不保证5天的日平均气温

②围护结构热惰性原理

6、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量 

在风力及热压造成的室内外压差的作用下，室外的冷空气就会通过门、窗等缝渗入室内，被加热后又逸出室外，将这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量称为冷风渗透耗热量。 

在冬季，受风压和热压作用，会有大量冷空气由开启的门、孔洞从室外或相邻房间和其他生产跨间侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。

7、采暖热负荷

采暖热负荷是城市集中供热系统主要的热负荷，它的概算可采用体积热指标法、面积热指标等方法计算。高层部分外表面对流换热系数加大，辐射换热系数加大，所以加大了高层部分围护结构的传热系数。

9、膨胀水箱（作用）

  1）容纳系统中水温升高后膨胀的水量

  2）在自然循环上供下回式系统中可作为排气设施使用

  3）在机械循环系统中可作控制系统压力的定压装置

10、排气装置

  1）集气罐

  2）自动排气阀

  3）手动排气阀

风压：由于室外气流（风力）造成室内外空气交换的一种作用压力

热压：由于室内外空气的温度不同而形成的重力压差

机械通风是指依靠机械动力强制空气流动

3、全面通风（公式）

1.按消除余热所需的通风量

2.按消除余湿所需的通风量

3.按稀释有害气体至允许浓度所需的通风量

排气系统：集气罐，手动排气阀，自动排气阀

11.自然通风：在自然压差推动下的空气流动，根据自然压差形成的机理

①热压作用下的自然通风：室内热源加热空气，密度降低，热空气自然上浮，房间上部空气压力比房间外部的大气压力大，导致室内空气向外流动。在房间下部，室外空气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。

②风压作用下的自然通风：建筑物的迎风面受空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧沿建筑物的开孔部分进入房间。建筑物的背风面，受空气的挠流影响形成负压区，吸引建筑物内的空气从该侧的孔口流出。

·中和面：当室内外温度一定时，上下两个窗孔的余压差与两窗孔的高差成正比，在0-0平面上余压为0，为中和面。