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 水  泵

在室外給水管網(wǎng)壓力不足或建筑內(nèi)部要求保證供水、水壓穩(wěn)定的場合,需設(shè)置水箱、水池等貯水設(shè)備和水泵、氣壓裝置等升壓設(shè)備。

一、水泵的選擇

水泵是給水系統(tǒng)中的主要升壓設(shè)備。較多采用離心式水泵。水泵的吸水方式分水泵直接從室外管網(wǎng)抽水和水泵從貯水池抽水兩種。消耗直接抽水方式可以充分利用城市管網(wǎng)的壓力,系統(tǒng)比較簡單,并能保證水質(zhì)不受到污染。由于水泵直接從管網(wǎng)抽水會使室外管網(wǎng)壓力降低,影響對周圍其他用戶的正常供水。因此只有在室外管網(wǎng)管徑較大、壓力高、水泵抽水量相對較小時,并經(jīng)供水部門同意才可采用此方式。當(dāng)建筑水泵抽水量較大,不允許直接從室外管肉抽水時,需要建造貯水池,水泵從貯水池中抽水。高層民用建筑及大型公共建筑,一般采用這種方式。

水泵的選擇原則,應(yīng)是既滿足給水系統(tǒng)所需的總水壓與水量的要求,又能在最佳工況點(水泵特性曲線效率最高段)工作,同時還能滿足輸送介質(zhì)的特性、溫度等要求。

生活給水系統(tǒng)的水泵,宜設(shè)一臺備用機組。生產(chǎn)給水系統(tǒng)的水泵備用機組,應(yīng)按工藝要求確定。每組消防水泵應(yīng)有一臺不小于主要消防泵的備用機組。不允許斷水的給水系統(tǒng)的水泵,應(yīng)有不間斷的動力供應(yīng)。

當(dāng)采用設(shè)水泵、水箱的給水試時,通常水泵直接向水箱輸水,水泵的出水量與揚程幾乎不變,選用離心式恒速水泵即保持高效運行。對于無水量調(diào)節(jié)設(shè)備的給水系統(tǒng),在電源可靠的條件下,可選用裝有自動調(diào)速裝置(變頻調(diào)速器)的離心式水泵,其工作原理是在水泵出水口或管網(wǎng)末端安裝壓力傳感器,將測定的壓力值,轉(zhuǎn)換成電信號輸入壓力控制器,再與控制器內(nèi)根據(jù)用戶需要設(shè)定的壓力值比較。

二、水泵裝置要求

水泵宜設(shè)置自動開關(guān)裝置。消防水泵的控制應(yīng)符合有關(guān)防火設(shè)計規(guī)范的要求。

水泵裝置宜采用自灌式吸水,當(dāng)無法做到時,則采用吸入式。當(dāng)水泵中心線高出吸水井或貯水池水面時,均需設(shè)引水裝置啟動水泵。消防水泵應(yīng)設(shè)計成自灌式充水。

每臺水泵宜設(shè)置單獨的吸水管,尤其是吸入式水泵,若共用吸水管,運行是可能影響其他水泵的啟動。

當(dāng)水泵采用自灌式吸水或直接從室外管網(wǎng)吸水時,吸水管上應(yīng)設(shè)置閥門。

每臺水泵的出水管上應(yīng)設(shè)閥門、止回閥和壓力表,并應(yīng)采取防水錘措施。每組消防水泵的出水管應(yīng)不少于兩條與環(huán)狀網(wǎng)連接,并應(yīng)裝設(shè)試驗和檢查用的放水閥門(一般為DN65)。

室外給水管網(wǎng)允許直接吸水時,水泵宜直接從室外給水管網(wǎng)吸水。但室外給水管網(wǎng)的壓力,不得低于100kPa(從地面算起)。

水泵直接從室外給水管網(wǎng)吸水時,應(yīng)在吸水管上裝設(shè)閥門和壓力表,并應(yīng)繞水泵設(shè)旁通管,旁通管上應(yīng)裝設(shè)閥門和止回閥。

吸入式水泵的吸水管應(yīng)有向水泵方向上升且大于0.005的坡度;如吸水管水平管段變徑時,偏心異徑管的安裝要求管頂平;多臺水泵共用吸水管時,吸水管連接應(yīng)采用管頂平接,以免存氣。出水管可滯留空氣的管段上方應(yīng)設(shè)排氣閥。

三、水泵機組基礎(chǔ)

水泵機組基礎(chǔ)應(yīng)牢固地澆注在堅實的地基上。

地腳螺栓長度一般可按螺栓直徑的20~30倍取用。

基礎(chǔ)周圍應(yīng)有寬度不小于0.7m的通道,基礎(chǔ)高度不得小于0.5m;基礎(chǔ)高出地板面不得少于0.1m,埋深不得小于鄰近地溝的深度。

四、水泵機組的布置

泵房機組布置型式:

1、各機組軸線平行的單排并列布置——適于單吸懸臂式離心泵布置(IS型水泵)即水僅流過葉輪一次即僅受一次增壓。

2、各機組軸線呈一直線單行順列布置——適于雙吸式水泵布置(SH型水泵)。

水泵機組的基礎(chǔ)端邊之間和至墻面的距離不小于1.0m,電機端邊至墻的距離還應(yīng)保證抽出電機轉(zhuǎn)子。

五、水泵管路布置

1、每臺水泵宜設(shè)置獨立的吸水管,直接從吸水池吸水。幾臺水泵合用吸水管時,吸水管數(shù)目不得少于兩條,并應(yīng)裝設(shè)必要的閥門,當(dāng)一條吸水管檢修時,另一條吸水管能滿足泵房設(shè)計流量的要求。吸水管長度應(yīng)盡可能短、管件要少、壓力損失要小。吸水管一般采用鋼管,其水平段應(yīng)有沿水流方向向上升的坡度(I≥0.005),以防止管內(nèi)空氣聚集而形成氣囊。

2、壓水管上應(yīng)設(shè)閥門,當(dāng)管徑≥DN300時,宜采用電動或液動閥門。壓水管上可不設(shè)止回閥,但在下列情況必須設(shè)止回閥。但在下列情況必須設(shè)止回閥:水泵并聯(lián)工作的泵房;真空引水的泵房,管道內(nèi)的水放空后再抽真空困難;停泵后如無止回閥,給水系統(tǒng)內(nèi)可能出現(xiàn)負壓。

六、水泵隔振防噪

1、應(yīng)選用低噪聲水泵。

2、水泵機組應(yīng)設(shè)隔振裝置,基座下宜安裝橡膠隔振墊、橡膠隔振器、橡膠減震器、彈簧減振器等。參照《水泵隔振及其安裝圖集》SS657。

3、在水泵吸水管和出水管上,應(yīng)設(shè)隔振裝置,如可撓曲橡膠接頭。

4、管道支架和管道穿墻、穿樓板處,應(yīng)采取防固體傳音措施,如泵房采用彈性吊架、彈性托架或在穿墻管道與孔洞間填塞玻璃纖維。

5、必要時建筑上可采取隔聲和吸音措施,如泵房采用雙層玻璃門窗,墻面、頂棚安裝多孔吸音板。

6、基礎(chǔ)隔振、管道隔振和支架隔振的隔振墊面積層數(shù)、個數(shù)和可撓曲接頭的數(shù)量必須經(jīng)過計算。

7、消防專用水泵。

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貯水池與吸水井

一、貯水池

貯水池設(shè)于建筑物的地下室或建筑物的附近。

設(shè)置要求:

1、貯水池應(yīng)有嚴(yán)格的防滲漏措施,以防貯水滲出或地下水滲入。

2、貯水池設(shè)計應(yīng)保證池內(nèi)貯水經(jīng)常流動,不得出現(xiàn)滯流和死角,以防水質(zhì)變壞。

3、貯水池一般應(yīng)分為兩格,并能獨立工作,分別泄空,以便清洗和維修。消防水池容積超過500m3時,應(yīng)分成兩個。

4、生活或生產(chǎn)用水與消防用水合用水池時,應(yīng)設(shè)有消防用水不被挪用的措施,如設(shè)置溢流管或在非消防用水水泵的吸水管上,于消防水位處設(shè)置透氣小孔。

5、游泳池、戲水池、水景池等在能保證常年貯水的條件下,可兼作消防貯備水池。

6、貯水池應(yīng)設(shè)進水管、出水管、溢流管、泄水管、和水位信號裝置。溢流管管徑應(yīng)按排泄水池最大流量確定,并宜比進水管大一號。

7、貯水池應(yīng)設(shè)通氣管。室外貯水池通氣管的設(shè)置高度一般為0.7~1.2m,通氣管的直徑一般為200㎜。

8、貯水池的水位信號應(yīng)能及時反映到泵房及消防控制室。

9、穿越貯水池壁的管道應(yīng)設(shè)防水套管。

10、貯水池與建筑物貼鄰設(shè)置時,其間的穿越管路應(yīng)采取防止因沉降不均而引起損壞的措施,如采用金屬軟管、橡膠接頭等設(shè)施。

11、寒冷地區(qū)的貯水池應(yīng)采取保溫措施。

12、貯水池宜布置在地下室或室外泵房附近。

13、貯水池內(nèi)應(yīng)設(shè)吸水坑,吸水坑深度不宜小于1.0m。

二、吸水井(坑)

吸水井(坑)是用來滿足水泵吸水要求的構(gòu)筑物。在吸水井內(nèi)安裝吸水管和喇叭口及吸水底閥。吸水井(坑)的進水量必須大于水泵吸水量。其最小有效容積不得小于最大一臺3min的出水量。

吸水井(坑)可設(shè)置在底層或地下室,也可設(shè)置在室外地下或地上。對于生活飲用水,吸水井(坑)應(yīng)有防止污染的措施。

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水  箱

在建筑給水系統(tǒng)中,當(dāng)需要貯存和調(diào)節(jié)水量,以及需要穩(wěn)壓和減壓時,均可以設(shè)置水箱。分高位水箱、減壓水箱和斷流水箱。

一、水箱附件

1、進水管 

 一般從側(cè)壁接入,當(dāng)水箱利用管網(wǎng)壓力進水時,其進水管出口處應(yīng)設(shè)浮球閥或液壓閥。浮球閥一般不少于兩個,其直徑與進水管相同,每個浮球閥前應(yīng)裝有檢修閥門。進水管至水箱上緣應(yīng)有150-200mm距離。

2、出水管

從側(cè)壁接出的出水管內(nèi)底或從底部接出時的出水管口頂面,應(yīng)高出水箱底50㎜,以防污物流入配水管網(wǎng)。出水管口應(yīng)設(shè)置閘閥。

水箱的進、出水管宜分別設(shè)置,當(dāng)進、出水管為同一條管道時,應(yīng)在出水管上裝設(shè)止回閥。

當(dāng)需要加裝止回閥時,應(yīng)采取阻力較小的旋啟式止回閥代替升降式止回閥,且標(biāo)高應(yīng)低于水箱最低水位1m以上。生活與消防合用一個水箱時,消防出水管上的止回閥應(yīng)低于生活出水虹吸管的管頂(此時,生活虹吸管的真空被破壞,只保證消防出水管有水流出)至少2m,使其具備一定的壓力推動止回閥。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,消防貯備水量才能真正發(fā)揮作用。

3、溢流管

用以控制水箱的最高水位,溢流管口應(yīng)高于設(shè)計最高水位20mm。其管徑按排泄水箱最大入流量確定,并宜比進水管大1~2。溢流管上不得安裝閥門。

溢流管不得與排水系統(tǒng)直接連接,必須采用間接排水,并應(yīng)有防止塵土、昆蟲、蚊蠅等進入的措施。如設(shè)置水封、濾網(wǎng)等。

4、泄水管

水箱泄水管應(yīng)自底部最低處接出。泄水管上裝有閘閥(不應(yīng)裝截止閥),可與溢流管相接,但不得與排水系統(tǒng)直接連接。管徑一般采用DN50。

5、通氣管

供生活飲用水的水箱應(yīng)設(shè)有密封箱蓋,箱蓋上應(yīng)設(shè)有檢修人孔和通氣管。通氣管可伸至室內(nèi)或室外,但不得伸到有害氣體的地方,管口設(shè)濾網(wǎng),一般應(yīng)將管口朝下設(shè)置。通氣管上不得裝設(shè)閥門、水封等妨礙通氣的裝置。通氣管不得與排水系統(tǒng)和通風(fēng)道連接。一般采用DN50的管徑。

6、液位計

一般應(yīng)在水箱側(cè)壁上安裝玻璃液位計,用于就地指示水位。安裝多個液位計時,相鄰兩個液位計的重疊部分,不宜少于70㎜。若未裝液位信號計時,可設(shè)信號管給出溢水信號。信號管一般自水箱側(cè)壁接出,其設(shè)置高度應(yīng)使其管內(nèi)底與溢流管底或喇叭口溢流水面平齊。管徑一般采用DN15。信號管可接至經(jīng)常有人值班房間內(nèi)的洗臉盆、洗滌盆處。

若水箱液位與水泵連鎖,則在水箱側(cè)壁或頂蓋上安裝液位繼電器或信號器,常用的液位繼電器或信號器有浮球式、桿式、電容式與浮平式等。

水泵壓力進水的水箱高低電控水位均應(yīng)考慮保持一定的安全容積,停泵瞬時的最高電控水位應(yīng)低于溢流水位100㎜,而開泵瞬時的最低電控水位應(yīng)高于設(shè)計最低水位20㎜,以免由于誤差而造成溢流或放空。

7、水箱蓋、內(nèi)外爬梯及其他有關(guān)附件見《給排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》S151制作及安裝。

二、水箱的安裝和布置

金屬水箱安裝用橫鋼梁或鋼筋砼支墩支承。為防止水箱底與支承的接觸面腐蝕,要在它們之間墊以石棉橡膠板、橡膠板或塑料板等絕緣材料,熱水箱底的墊板還應(yīng)考慮材料的耐熱要求。

整體式鋼板水箱的支墩間距見5151;裝配式鋼板水箱的支墩間距見國標(biāo)92SS177或按產(chǎn)品說明設(shè)置。水箱底距地面宜有不小于800㎜的凈空高度,以便安裝管道和進行檢修;水箱間的位置應(yīng)便于管道布置,盡量縮短管線長度;水箱間應(yīng)有良好的通風(fēng)、采光和防蚊蠅措施,室內(nèi)最低氣溫不得低于5℃;水箱間的承重結(jié)構(gòu)應(yīng)為非燃燒材料;水箱間的凈高不應(yīng)低于2.2m,同時還應(yīng)滿足水箱布置要求。

三、水箱的有效容積

用于水量調(diào)節(jié)和貯水水箱的有效容積,應(yīng)根據(jù)調(diào)節(jié)水量、生活和消防儲備水量及生產(chǎn)事故備用水量之和計算。

四、水箱的設(shè)置高度

水箱的設(shè)置高度,應(yīng)使其最低水位的標(biāo)高滿足最不利配水點(包括消火栓或自動噴水噴頭)的流出水壓要求。

對于貯備消防用水的水箱,在滿足消防流出壓力確有困難時,應(yīng)采取增壓、穩(wěn)壓措施,以達到防火設(shè)計規(guī)范的要求。

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氣壓給水設(shè)備

氣壓給水設(shè)備是給水系統(tǒng)中的一種利用密閉儲罐內(nèi)空氣的可壓縮性進行貯存、調(diào)節(jié)和送水的裝置。其作用相當(dāng)于高位水箱或水塔。由氣壓水罐、水泵、空氣壓縮機、控制器材(壓力繼電器)等組成。罐內(nèi)的安裝高度可以不受限制,因而在不宜設(shè)置水塔和高位水箱的場所采用。這種設(shè)備的優(yōu)點是投資少、建設(shè)速度快、容易拆遷、靈活性大,并且水在密閉系統(tǒng)中流動,不會受到污染。缺點是調(diào)節(jié)能力小,經(jīng)常費用高,而且變壓力的供水壓力變化幅度較大,不適于用水量大和要求水壓穩(wěn)定的用水對象,因此使用受到一定限制。

密閉罐:內(nèi)部充滿空氣和水;

水泵:將水送到罐內(nèi)及管網(wǎng);

空氣壓縮機:加壓水及補充空氣漏損;

控制器材:用以啟動水泵或空氣壓縮機。

一、氣壓給水設(shè)備類型

1、按壓力穩(wěn)定情況分

變壓式——用戶對水壓沒有特殊要求時,一般常用變壓給水設(shè)備,氣壓水罐內(nèi)的空氣容積隨供水工況而變。給水系統(tǒng)處于變壓狀態(tài)下工作。其工作過程為水泵工作向管網(wǎng)供水,水泵的供水量大于管網(wǎng)的用水量時,多余的水進入密閉罐并不斷占據(jù)罐內(nèi)容積,而罐內(nèi)空氣受到壓縮,罐內(nèi)水壓不斷升高,當(dāng)壓力達到設(shè)定的最大壓力時,通過壓力開關(guān)控制水泵停止工作。此時,密封罐的水在被壓縮空氣的作用下被送至管網(wǎng)。隨著水量的減少,水位下降,罐內(nèi)的空氣體積增大,壓力即逐漸減小,當(dāng)壓力降到設(shè)定的最小工作壓力時,通過壓力開關(guān)控制水泵啟動。如此往復(fù)。氣壓給水系統(tǒng)中的空氣與水直接接觸,經(jīng)過一段時間后,空氣由于漏失和溶解于水而逐漸減少,因而使調(diào)節(jié)容積逐漸減小,水泵啟動漸趨頻繁,因此需要定期予以補充。最常用的是用空氣壓縮機補氣,在小型系統(tǒng)中也可采用水泵壓水管中積存的空氣補氣、水射器補氣和定期泄空補氣等方式。氣壓給水設(shè)備的水罐可以水平放置也可垂直放置。在水罐的進氣管和出水管上,應(yīng)分別設(shè)止水閥和止氣閥,以防止水進入空氣管道和壓縮空氣進入配水管網(wǎng)。

定壓式——在用戶要求水壓穩(wěn)定時,可在變壓式氣壓給水裝置的供水管上安裝調(diào)節(jié)閥,使閥后的水壓在要求范圍內(nèi),管網(wǎng)處于恒壓工作。

氣壓給水設(shè)備宜采用變壓式,當(dāng)供水壓力有恒定要求,應(yīng)采用定壓式。

2、按氣壓水罐的型式分

補氣式——在氣壓罐內(nèi)空氣與水接觸,由于空氣滲漏和溶解于水,使罐內(nèi)空氣逐漸損失,罐內(nèi)空氣逐漸減少,為確保給水系統(tǒng)的運行工況,需要隨時補氣。常用補氣方式有空氣壓縮機、補氣罐、泄空補氣,或利用水泵出水管中積存空氣補氣、浙江省射器補氣。

隔膜式——靠橡膠囊式彈性隔膜的伸縮變形調(diào)節(jié)水量,可以一次充氣,長期使用,不需補氣設(shè)備,并有利于保護水質(zhì)不受污染。

二、空氣壓縮機及水泵的選擇

1、空氣壓縮機的選擇

手搖式和電動空氣壓縮機。其工作壓力應(yīng)略大于氣壓水罐的最大工作壓力,一般可選用小型空氣壓縮機。壓縮空氣管道一般采用焊接管道。

2、水泵的選擇

變壓式氣壓給水裝置的水泵壓力應(yīng)不小于氣壓水罐內(nèi)最大工作壓力Pmax;水泵出流量應(yīng)不小于最大小時用水量;水泵應(yīng)在高效區(qū)內(nèi)工作。當(dāng)罐內(nèi)壓力為最小工作壓力Pmin時,水泵的流量應(yīng)不小于系統(tǒng)設(shè)計流量。由于變壓式氣壓給水裝置的工作壓力波動較大,宜選用Q—H特性曲線較陡的水泵。采用定壓式時,水泵流量應(yīng)不小于設(shè)計秒流量。

三、氣壓給水設(shè)備的布置

1、氣壓給水設(shè)備的罐頂至建筑結(jié)構(gòu)最低點的距離不得小于1.0m;罐與罐之間及罐壁與墻面的凈距不宜小于0.7m。

2、補氣式氣壓水罐應(yīng)設(shè)置在空氣清潔的場所。

3、采光和通風(fēng)良好,不致凍結(jié),環(huán)境溫度為5~40℃,相對濕度不大于85%。