建筑給水方式設計分析測定

王娟 劉媛媛

摘要：本文在在四種給水方式演示的基礎上，進一步優化水泵的流量揚程、水箱的容積、氣壓罐的容積的計算，同時結合水量平衡計算，設計出節水蓄水池，并對蓄水池的池體容積進行設計計算。

關鍵詞：水箱;氣壓罐;水量平衡

1引言

氣壓給水設備是一種利用密封儲罐內空氣的可壓縮性進行儲存、調節和加壓送水量的裝置氣壓給水設備的工作原理為：當水泵工作時，水送至給水管網的同時，多余的水進入氣壓水罐，罐體內水室擴大并將罐內的氣體壓縮，氣窒縮小罐內壓力也隨之升高，壓力升至最高工作壓力P2時，水泵停轉，并利用罐內被壓縮氣體的壓力將罐內貯存的水不斷送入給水管網，隨之水室縮小，氣室擴大，罐內壓力也隨之下降，壓力降至最低，工作壓力P1時，水泵重新啟動，如此周而復始，不斷運行。

氣壓供水的一般規定：

1）氣壓給水設備宜采用變壓式，當供水壓力有恒定要求時，應采用定壓式。

2）氣壓水罐內的最小壓力，應按最不利處的配水點或消火栓及自動噴水滅火設備所需水壓計算確定。

3）氣壓給水設備，應裝設安全閥、壓力表、泄水管和密閉人孔或手孔。

4）定壓式氣壓給水設備，應裝設自動調壓裝置。

5）補氣式氣壓水罐出水管上應裝設止氣閥，在罐體上宜裝設水位計。

6）生活用補氣式氣壓給水設備，其補氣罐或空氣壓縮機的進氣口應設空氣過濾裝置。安全閥也可裝設在靠近氣壓給水設備進出水管的管路上。

7）采用空氣壓縮機補氣時，定壓式氣壓給水設備的空氣壓縮機組不得少于兩臺，其中一臺備用。變壓式氣壓給水設備，可不設備用的空氣壓縮機組。

8）氣壓給水設備的罐頂至建筑結構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。

9）氣壓給水設備的水泵，應設自動開關裝置。

10）補氣式氣壓水罐應設置在空氣清潔的場所。

2實驗條件與方法

（1）實驗材料

筆記本、復印紙

（2）實驗儀器設備

計算機1臺、建筑給排水管網系統1套、水泵7臺、電磁流量計25臺、壓力傳感器50個、電磁閥60個、高位水箱2個、低位水箱1個、氣壓罐2個、實驗系統控制柜7臺。

（3）實驗方案

1）設計給水管線;

2）根據各節點的流量和壓力進行水頭損失計算，計算出實驗所需的實驗壓力;

3）根據實驗壓力計算氣壓罐的容積。

3實驗結果與分析

（1）水頭損失計算

①確定計算管段上的流量

配水管管段內的流量由2部分組成：一是本管段沿線出流的配水流量qy;二是本管段的轉輸流量qz。沿線出流的配水流量由集中出流和分散出流。

設計流量：q=qz+αqy

②根據流量選擇管徑

對于小管徑：DN100-400mm，v=0.6-0.9m/s

對于大管徑：DN>400mm，v=0.9-1.4m/s

計算管徑：

③根據管徑和流量計算水頭損失

沿程損失：

局部水頭損失：

④總水頭損失

⑤建筑給水的供水壓力：指建筑給水系統的水壓必須能將需要的流量輸送到建筑物內最不利配水點（通常為最高最遠點），并保證有足夠的流出水頭。

（2）各節點的流量和壓力的計算;

壓力傳感器介紹：

壓力傳感器是能感受壓力信號，并能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。

壓力傳感器的溫度范圍分為補償溫度范圍和工作溫度范圍。補償溫度范圍是由于施加了溫度補償，精度進入額定范圍內的溫度范圍。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。

具體安裝位置：

為了確定壓力傳感器的編號和具體安裝位置，需按充氣網的各個充氣段來考慮。

①壓力傳感器必須沿著線纜進行安裝，最好安裝在線纜接頭處。

②每條線纜裝設壓力傳感器不少于4個，靠近電話局的兩個壓力傳感器，相距不應大干200m。

③每條線纜的始端和末端分別安裝1個。

④每條線纜的分支點應裝1個，如果兩個分支點相距較近（小于100 m），可只裝1個。

⑤線纜敷設方式（架空、地下）改變處應裝1個

⑥對無分支的線纜，因壘線的線纜程式一致，壓力傳感器的安裝隔距不大干500m，并使其總數不少于4個。

⑦為了便于確定壓力傳感器故障點，除在起點安裝壓力傳感器外，距起點150-200m處，還要另外安裝1個當然在設計中，一定要考慮經濟與技術的因素，在不需要安裝壓力傳感器的地方，則應不必安裝。

（3）氣壓罐容積的計算：

氣壓罐增壓系統的設計計算內容主要有兩個部分，即氣壓罐總容積的計算和每個壓力控制點壓力值的計算?？側莘e的計算確定所選壓力罐的大小，壓力的計算確定穩壓泵的啟、停范圍以及開啟消防泵的壓力值。

氣壓罐的總容積一般按公式：V=βVX÷（1-αb）計算。

式中：V為氣壓罐的總容積m3;

VX為消防水總容積等于消防貯水容積、緩沖水容積和穩壓水容積之和;

β為氣壓罐的容積系數，臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積系數分別為1.25，1.10和1.05;

αb為氣壓罐最低工作壓力和最高工作壓力之比（以絕對壓力計），一般宜采用0.65～0.85。

緩沖水容積V1一般不小于20L，穩壓水容積V2一般不小于50L。

計算過程：

氣壓罐工作壓力比：αb=0.70

氣壓罐總容積：V=βVX÷（1-αb）

=1.1×（300+20+50）÷[1000×（1-0.70）]=1.36m3

4結論

參考文獻：

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[7]民用建筑給排水設計中的問題分析[J]. 劉志國.山西建筑.2015（16）

作者簡介：王娟，1983年出生，女，山東濟南，大學本科，工程師，研究方向：建筑給排水設計、工業設計。