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第六章 管道工程供热、供水、通风、空调及燃气工程安装
第一节 给排水、采暖、燃气工程安装
一、给排水工程
(一)给水系统
1.室外给水系统
室外给水系统的任务是从水源取水,按照用户对水质的要求进行处理,然后将水输送到用水区,并向用户配水。
(1)室外给水系统的组成。
给水系统通常由下列部分组成:
1)取水构筑物。
2)水处理构筑物。
3)泵站。
4)输水管渠和管网。
5)调节构筑物。
(2)配水管网的布置形式和敷设方式。
配水管网可以根据用户对供水的要求,布置成树状网和环状网两种形式。
树状管网是将从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状,只是一个方向供水,供水可靠性较差,投资省。
环状网中的干管前后贯通,连接成环状,供水可靠性好,适用于供水不允许中断的地区。
配水管网一般采用埋地敷设,覆土厚度不小于0.7m,且在冰冻线以下。
通常沿道路或平行于建筑物敷设。
配水管网上设置阀门和阀门井。
2.室内给水系统
(1)室内给水系统组成。
室内给水系统由引入管(进户管)、水表节点、管道系统(干管、立管、支管)、给水附件(阀门、水表、配水龙头)等组成。
当室外管网水压不足时,还需要设置加压贮水设备(水泵、水箱、储水池、气压给水装置等)
(2)给水方式及特点。
1)直接给水方式。
是室内给水管网直接与外部给水管网连接,利用外网水压供水,如图6.1.1所示。
适用于外网水压、水量能经常满足用水要求,室内给水无特殊要求的单层和多层建筑。
这种给水方式的特点是供水较可靠,系统简单,投资省,安装、维护简单,可以充分利用外网水压,节省能量。
但内部无储水设备,外网停水时内部立即断水。
当室外给水管网水质、水量、水压均能满足建筑物内部用水要求时,应首先考虑采用这种给水方式。
当外管网的水压不能满足整个建筑物的用水要求时,室内管网可采用分区供水方式,低区管网采用直接供水方式,高区管网采用其他供水方式。
2)单设水箱的给水方式。
单设水箱的供水方式是室内管网与外网直接连接,利用外网压力供水,同时设置高位水箱调节流量和压力,如图6.1.2所示。
适用于外网水压周期性不足、室内要求水压稳定、允许设置高位水箱的建筑。
这种方式供水较可靠,系统较简单,投资较省,安装、维护较简单,可充分利用外网水压,节省能量。
设置高位水箱,增加结构荷载,若水箱容积不足,可能造成停水。
3)设储水池、水泵的给水方式。
储水池、水泵的给水方式是室外管网供水至储水池,由水泵将储水池中水抽升至室内管网各用水点,如图6.1.3所示。
适用于外网的水量满足室内的要求,而水压大部分时间不足的建筑。
当室内一天用水量均匀时,可以选择恒速水泵;当用水量不均匀时,宜采用变频调速泵,使水泵在高效工况下运行。
这种供水方式安全可靠,不设高位水箱,不增加建筑结构荷载,但外网的水压没有充分被利用。
为了安全供水,我国当前许多城市的建筑小区设储水池和集中泵房,定时或全日供水,也采用这种小区供水方式。
4)设水泵、水箱的给水方式。
水泵、水箱的给水方式是水泵自储水池抽水加压,利用高位水箱调节流量,在外网水压高时也可以直接供水,如图6.1.4所示。
适用于外网水压经常或间断不足、允许设置高位水箱的建筑。
设置的水箱储备一定水量,停水停电时可以延时供水,供水可靠;可以充分利用外网水压,节省能量。
安装、维护较麻烦,投资较大;有水泵振动和噪声干扰;需设高位水箱,增加结构荷载。
5)竖向分区给水方式。
对于层数较多的建筑物,当室外给水管网水压不能满足室内用水时,可将其竖向分区。
各区采用的给水方式有:
①低区直接给水,高区设储水池、水泵、水箱的给水方式。
这种给水方式是低区与外网直连,利用外网水压直接供水,低区利用水泵提升,水箱调节流量,如图6.1.5所示。
适用于外网水压经常不足且不允许直接抽水,允许设置高位水箱的建筑。
在外网水压季节性不足供低区用水有困难时,可将高低区管道连通,并设阀门平时隔断,在水压低时打开阀门由水箱供低区用水。
②分区并联给水方式。
分区设置水箱和水泵,水泵集中布置(一般设在地下室内),如图6.1.6所示。
适用于允许分区设置水箱的各类高层建筑,广泛采用。
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,能源消耗较小。
管材耗用较多,水泵型号较多,投资较高,水箱占用建筑上层使用面积。
③并联直接给水方式。
分区设置变速水泵或多台并联水泵,从储水池中抽水。
根据用水的水量或水压,调节水泵转速或运行台数,如图6.1.7所示。
适用于各种类型的高层建筑。
这种给水方式供水较可靠,设备布置集中,便于维护管理,不占用建筑上层使用面积,能量消耗较少。
水泵型号、数量较多,投资较高,需设置水泵控制调节装置。
④气压水罐并联给水方式。
各区均采用水泵自储水池抽水加压,利用气压水罐调节水压和控制水泵运行,如图6.1.8所示。
适用于不宜设置高位水箱的建筑。
气压水罐给水方式的优点是水质卫生条件好,给水压力可以在一定范围内调节。
但气压水罐的调节储量较小,水泵启动频繁,水泵在变压下工作,平均效率低、能耗大、运行费用高,水压变化幅度较大,对建筑物给水配件的使用带来不利的影响。
⑤分区串联给水方式。
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使用,如图6.1.9所示。
适用于允许分区设置水箱和水泵的高层建筑(如高层工业建筑)
这种给水方式的总管线较短,投资较省,能量消耗较小。
但供水独立性较差,上区受下区限制;水泵分散设置,管理维护不便;水泵设在建筑物楼层,由于振动产生噪声干扰大;水泵、水箱均设在楼层,占用建筑物使用面积。
⑥分区水箱减压给水方式。
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6.1.10所示。
适用于允许分区设置水箱、电力供应充足、电价较低的各类高层建筑。
这种给水方式的水泵数目少,维护管理方便;各分区减压水箱容积小,少占建筑面积;下区供水受上区限制,能量消耗较大;屋顶的水箱容积大,增加了建筑物的荷载。
在可能的条件下,下层应利用外网水压直接供水,中间水箱进水管上最好安装减压阀,以防浮球阀损坏和减缓水锤作用。
⑦分区减压阀减压给水方式。
水泵统一加压,仅在顶层设置水箱,下区供水利用减压阀减压,如图6.1.11所示。
适用于电力供应充足、电价较低的各类高层建筑。
这种方式的设备、管材较少,投资省;设备布置集中,便于维护管理;不占用建筑上层使用面积;下区供水压力损耗较大,能量消耗较大。
根据建筑物形式,减压阀可有各种设置方式,如输水管减压、配水立管减压、配水干管减压、配水支管减压等。
(3)给水管网的布置方式。
给水系统按给水管网的敷设方式不同,可以布置成下行上给式、上行下给式和环状供水式三种管网方式。
3.室内给水系统安装。
(1)给水管道材料的规格、性能和连接。
给水管道的材料应根据水质要求和建筑物的性质选用。
1)钢管。
建筑给水常用的钢管有低压流体输送用镀锌焊接钢管和无缝钢管。
低压流体输送用镀锌焊接钢管是应用于给水系统最多的一种钢管。
钢管镀锌的目的是防锈、防腐、防止水质恶化、被污染,延长管道的使用寿命。
该钢管是用《碳素结构钢》GB/T700一2006规定的Q195、Q215A和Q235A的软钢制造,表面采用热浸镀锌,其纵向焊缝用炉焊法或高频焊法焊成。
有普通管和加厚管两种。
采用螺纹连接。
无缝钢管按照制造方法分为热轧和冷轧两种。
用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢制造。
其有关标准见《输送流体用无缝钢管》GB/T8163——1999.无缝钢管承压能力较高。
一般采用焊接。
2)给水铸铁管。
具有耐腐蚀、寿命长的优点,但管壁厚、质脆、强度较钢管差,多用于DN大于或等于75mm的给水管道中,尤其适用于埋地铺设。
给水铸铁管采用承插连接,在交通要道等振动较大的地段采用青铅接口。
近年来在大型高层建筑中,将球墨铸铁管设计为总立管,应用于室内给水系统。
球墨铸铁管较普通铸铁管壁薄、强度高。
球墨铸铁管采用橡胶圈机械式接口或承插接口,也可以采用螺纹法兰连接的方式。
3)给水塑料管。
给水硬聚氯乙烯管(UPVC),输送水的温度不超过45℃。
UPVC管一般采用承插连接,其中承插粘接适用于管外径20~160mm;橡胶圈连接适用于管外径大于或等于63mm;与金属管配件、阀门等的连接采用螺纹或法兰连接。
UPVC管螺纹连接时,宜采用聚四氟乙烯生料带作为密封填充物,不宜使用厚白漆、麻丝。
给水聚丙烯管(PP管),适用于系统工作压力不大于0.6MPa,工作温度不大于70℃。
给水聚丙烯管采用热熔承插连接。
与金属管配件连接时,使用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡,该管件与聚丙烯管采用热熔承插连接,与金属管配件采用螺纹连接。
用于给水还有其他塑料管,如聚乙烯(PE)管,适用于输送水水温不超过40°C,其有关标准遵循《给水用聚氯乙烯(PE)管材》GB/T13663的规定;交联聚乙烯(PE—X)管;聚丁烯(PB)管,适于输送水水温为—20~90℃。
4)其他管材包括铜管、不锈钢管、复合管,见表6.1.3.
表6.1.3其他给水管材的类型.
金属管类
复合管类
铜管
不锈钢管
铝塑复合管
衬里钢管
薄壁铜管
薄壁型
PE—Al—PE
PVC衬里钢管
厚壁铜管
螺纹型
PEX—AL—PEX
PE衬里钢管
铜管和不锈钢管强度大,比塑料管材坚硬、韧性好,不宜裂缝、不宜折断,具有良好的抗冲击性能;延展性高,可制成薄壁管及配件。
更适用于高层建筑给水和热水供应系统中。
复合管是金属与塑料管混合型材料,现有铝塑复合管和钢塑复合管两类。
它结合金属管材和塑料管材的优点,适用范围大,是很有前途的给水管材。
适用于输送自来水、生活热水。
(2)室内给水管道安装。
室内给水管道的敷设有明装或暗装两种形式。
明装时,管道沿墙、梁柱、天花板、地板等处平行敷设。
暗装时,给水管道敷设于吊顶、技术层、管沟和竖井内。
卫生设备支管可敷设在墙内。
暗装时应考虑管道及附件的安装、检修可能性,如吊顶留活动检修口、竖井留检修门。
给水管道的安装顺序应按引入管、水平干管、立管、水平支管安装,亦即按给水的水流方向安装。
1)引入管的敷设。
室内给水管网供水应根据建筑物的供水安全要求设计成环状管网、枝状管网或贯通枝状管网,同时引入管应采取相应的措施。
如环状管网和枝状管网应有2条或2条以上引人管,或采用储水池或增设第二水源。
引入管应有不小于0.003的坡度,坡向室外给水管网。
每条引入管上应装设阀门和水表、止回阀。
当生活和消防共用给水系统,且只有一条引入管时,应绕水表旁设旁通管,旁通管上设阀门。
给水管道室内外界限划分:
以引入管阀门为界,或以水表井为界,或以建筑物外墙皮1.5m为界。
2)干管安装。
给水横干管宜敷设在地下室、技术层、吊顶内,宜设0.002~0.005的坡度,坡向泄水装置。
给水管与其他管道共架或同沟敷设时,给水管应敷设在排水管、冷冻水管上面或热水管、蒸汽管下面。
给水管与排水管平行埋设时管外壁的最小允许距离为0.5m,交叉埋设时为0.15m.如果给水管必须铺设在排水管的下面时,应加设套管,其长度不小于排水管径的3倍。
给水管道穿过地下室外墙或构筑物墙壁时,应采用防水套管。
穿过承重墙或基础时,应预留洞口并留足沉降量,一般管顶上部净空不宜小于0.1m.
3)立管、支管安装。
给水管道的布置不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。
冷、热给水管上下并行安装时,热水管在冷水管的上面;垂直并行安装时,热水管在冷水管的左侧。
4)塑料管的安装。
塑料管道一般宜明装,在管道可能受到碰撞的场所,宜暗装或采取保护措施。
给水聚丙烯管
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