建筑内部给水系统的作用是将水由城市给水管网(或自备水源)经济合理地输送到建筑物内部的各(生活、生产和消防)用水设备处,并满足各用水点对水质、水量、水压的要求。
建筑内部给水系统按用途通常分为生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统三类:
根据供水水质又分为生活饮用水系统和生活杂用水系统。生活饮用水系统包括饮用、盥洗、洗涤、沐浴、烹饪等生活用水;生活杂用水系统包括冲洗便器、浇灌花草、冲洗汽车或路面等。
为工业企业生产方面用水所设的给水系统,例如冷却用水、锅炉用水等。生产用水对水质的要求因生产工艺及产品不同而异。
按具体功能分为消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统等。消防用水对水质要求不高,但必须符合建筑防火规范要求,保证有足够的水量和水压。
在一幢建筑内可以单独设置以上三种给水系统,也可以按水质、水压、水量和安全方面的需要,结合建筑内部给水系统的情况,组成不同的共用给水系统。如生活-消防共用给水系统、生活-生产共用给水系统、生产-消防共用给水系统、生活-生产-消防共用给水系统等。比如,在小型或不重要的建筑内,可采用生活、消防共用给水系统;但在公共建筑、高层建筑、重要建筑内必须将消防给水系统与生活给水系统分开设置。
现以生活给水系统为例说明建筑给水系统的主要组成,主要包括引入管、计量仪表、给水管道、给水附件、给水设备、配水设施等组成,如图2-1所示。
图2-1 建筑给水系统组成示意图
(1)引入管 由室外管网(小区本身管网或城市市政管网)与建筑内部管网相连接的管段叫引入管。若该建筑物的水量为独立计量时,在引入管段应装设水表、阀门;有时根据要求还应设管道倒流防止器。
(2)计量仪表 计量仪表是计量、显示给水系统中的水量、流量、压力、温度、水位的仪表。如水表、流量计、压力计、真空计、温度计、水位计等。
引入管上应装设水表,在其前后装设阀门、旁通管和泄水装置等附件,并设置在水表井内,用来计量建筑物的总用水量。水表及其前后装设的附件又可称为水表节点。
在建筑内部给水系统中,除了在引入管段上安装水表外,在需计量的某些部位和设备的配水管上也应安装水表。为利于节约用水,住宅建筑每户的进户管上均应安装分户水表。分户水表或分户水表的数字显示宜设在户门外的管道井中或集中于水箱间,便于查表。
(3)给水管道 给水管道是将水输送到建筑内部各个用水点的管道,由水平干管、立管、支管、分支管组成。
1)水平干管也称总干管,是将水从引入管输送至建筑物各区域的管段。
2)立管也称竖管,是将水从干管沿垂直方向输送至各个楼层、不同标高处的管段。
3)支管也称配水管,是将水从立管输送至各个房间的管段。
4)分支管也称配水支管,是将水从支管输送至各配水设施的管段。
(4)给水附件 给水附件指给水管路上的阀门(包括闸阀、蝶阀、球阀、减压阀、止回阀、浮球阀、液压阀、液压控制阀、泄压阀、排气阀、泄水阀等)、水锤消除器、多功能循环泵控制阀、过滤器、减压孔板等管路附件,用以控制调节系统内水的流向、流量、压力,保证系统安全运行的附件,按作用又分为调节附件、控制附件、安全附件。
消防给水系统的附件主要有循环泵接合器、报警阀组、水流指示器、信号阀门和末端试水装置等。
(5)给水设备 给水设备是指给水系统中用于增压、稳压、储水和调节的设备,如图2-2所示。
当室外给水管网水压不足,或室外给水管网水量不足,或建筑给水对水压恒定、水质、用水安全有一定要求时,需设置增压或储水设备。
增压和储水设备有水箱、循环泵、储水池、吸水井、吸水罐、气压给水设备等。
(6)配水设施 配水设施是生活、生产和消防给水管道系统的终端用水点上放出水的设施,即用水设施或配水点。
图2-2 升压和储水设备
a)循环泵 b)水箱
生活给水系统的配水设施主要指卫生器具的给水配件或配水龙头;生产给水系统的配水设施主要指与生产工艺有关的用水设备;消防给水系统的配水设施主要指室内消火栓、消防软管卷盘、自动喷水灭火系统的各种喷头等。
想要准确识读建筑给水平面图,必须熟悉给水管道布置原则和施工工艺。因为施工图上的线条都是示意的,管道配件如活接头、管箍等通常不会画出来。
(1)布置形式及其特点 给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式。一般建筑内给水管网宜采用枝状布置。按水平干管的敷设位置又可分为以下三种形式:
1)下行上给:干管埋地、设在底层或地下室中,由下向上供水,适用于直接利用室外给水管网水压供水的工业与民用建筑。
2)上行下给: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,适用于设置高位水箱的民用或公共建筑,以及地下管线较多的工业厂房。
3)中分式:水平干管设在中间技术层内或中间某层吊顶内,由中间向上、下两个方向供水,适用于屋顶用作露天茶座、舞蹈室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多种形式。
(2)给水管道的布置要求
1)保证供水安全,力求经济合理。管道布置时应力求长度最短,尽可能呈直线走向,并与墙、梁、柱平行敷设。给水干管应尽量靠近用水量最大设备处或不允许间断供水的用水处,以保证供水可靠,并减少管道转输流量,使大口径管道长度最短。给水引入管应从建筑物用水量最大处引入。
当建筑物内卫生用具布置比较均匀时,应在建筑物中央部分引入,以缩短管网向最不利点的输水长度,减少管网的水头损失。
当建筑物不允许间断供水或室内消火栓总数在10个以上时,引入管要设置两条或两条以上,并应由城市管网的不同侧引入,在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。如不可能时,可由同侧引入,但两根引入管间距不得小于15m,并应在接点间设置阀门。若条件不可能满足,可采取设储水池(箱)或增设第二水源等安全供水措施。
2)保证管道安全,便于安装维修。当管道埋地时,应当避免被重物压坏或被设备振坏;不允许管道穿过设备基础,特殊情况下,应同有关专业人员协商处理;工厂车间内的给水管道架空布置时,不允许把管道布置在遇水能引起爆炸、燃烧或损坏的原料、产品和设备上面;为防止管道腐蚀,管道不允许布置在烟道、风道和排水沟内,不允许穿大、小便槽。当立管位于小便槽端部小于等于0.5m时,在小便槽端部应有建筑隔断措施。
室内给水管道也不宜穿过伸缩缝、沉降缝,若需穿过,应采取保护措施。常用的措施有:
1)软性接头法:用橡胶软管或金属波纹管连接沉降缝、伸缩缝两边的管道。
2)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。
3)活动支架法:在沉降缝两侧设支架,使管道只能发生垂直位移,以适应沉降、伸缩的应力。
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之间的最小净距见表2-1。需进入检修的管道井,其通道直径不宜小于0.6m。
表2-1 给水管与其他管道和建筑结构之间的最小净距 (单位:mm)
(3)不影响生产安全和建筑物的使用 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;不能布置在妨碍生产操作和交通运输处;不允许穿过橱窗、壁柜、吊柜处。
(1)敷设形式 给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。
1)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,而且明装有碍房屋内部的美观。一般装修标准不高的民用建筑和大部分生产车间均采用明装方式。
2)暗装。管道敷设在地下室天花板下或吊顶中,或在管井、管槽、管沟中隐蔽敷设。暗装的卫生条件好、美观,对于标准较高的高层建筑、宾馆、实验室等均采用暗装。在工业企业中,针对某些生产工艺要求,如精密仪器或电子元件车间要求室内洁净无尘时,也采用暗装。暗装的缺点是造价高,施工维修均不方便。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。
(2)敷设要求 工程的预留预埋主要套管的位置和数量应保证做到万无一失。
当给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时,给水排水专业人员应随工程进度密切配合土建专业做好工程的预留预埋工作,主要就是为管道井、穿楼板的预留孔洞以及穿混凝土隔墙的套管预留预埋。图2-3和图2-4是两种比较典型的预埋套管的安装方式。
图2-3 穿地下室建筑外墙——柔性防水套管(B型)安装样图
1—钢管 2—法兰套管 3—密封圈 4—法兰压盖 5—螺柱
6—螺母 7—法兰 8—密封膏嵌缝 9—建筑外墙
10—内侧 11—柔性填缝材料
图2-4 穿建筑内隔墙套管安装样图
1—钢管 2—法兰套管
3—密封圈 4—法兰压盖 5—螺柱
横管穿过预留洞时,管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量,以保护管道不致因建筑沉降而损坏,一般不小于0.1m。
对于引入管的敷设,其室外部分埋深由土壤的冰冻深度及地面荷载情况决定。管顶最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下0.15m,行车道下的管线覆土深度不宜小于0.7m。建筑内给水引入管与排水排出管的水平净距不得小于0.5m。
入户管上的水表节点一般装设在建筑物的外墙内或室外专用的水表井内。装置水表的地方气温应在2℃以上,并应便于检修,不受污染,不被损坏,查表方便。
给水水平管道应有2‰~5‰的坡度,坡向泄水装置,目的是为了在试压冲洗及维修时能及时排空管道的积水,尤其在北方寒冷地区,在冬季未正式采暖时,管道内如有残存积水易冻结。
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。
管道在空间敷设时,必须采用管道支、吊架来固定管道,以保证施工方便和供水安全。如图2-5~图2-7所示为水平管道的支、吊架,图2-8、图2-9为垂直管道的支架。
图2-5 水平管道圆钢吊架做法
1—膨胀螺栓 2—槽钢 3—螺母
4—吊杆 5—金属环 6—金属板(至少300mm长)
7—配管
图2-6 水平管道弹性型钢减振吊架安装节点图
1—楼板 2—弹簧
3—吊架 4—管道
图2-7 水平落地管道弹性型钢减振支架安装节点图
1—橡胶 2—钢托座 3—支撑 4—焊接
注:最底层和最高层的管道、系统竖向各分区的最低层和最高层的管道都需设置固定支架。
图2-8 钢管立管垂直固定支架示意图
注:最底层和最高层的管道、系统竖向各分区的最底层和最高层的管道都需设置固定支架。
图2-9 垂直管道型钢减振支架节点图
1—焊接 2—减振座 3—槽钢 4—镀锌螺栓 5—槽钢 6—橡胶 7—槽钢 8—螺母
注:每三层设置一个型钢减振支架