第二節　建筑內部給水方式

7.選擇給水方式的原則有哪些？

給水方式是指其給水系統的給水方案，選擇的原則包括：

①充分利用外網水壓直接供水，當不能滿足時，上面數層采用加壓供水。

②當兩種及兩種以上用水的水質接近時，應盡量采用共用給水系統。

③生產給水系統應優先設置循環給水系統或重復利用給水系統，并應利用其余壓。

④系統中管道、配件和附件所承受的水壓，均不得大于產品標準規定的允許工作壓力。

8.給水方式的基本類型有哪些？

（1）直接給水方式

只設有給水管道系統，不設加壓及貯水設備，室內給水管道與室外供水管網直接相連，利用室外管網壓力直接向室內給水系統供水。適用于室外管網水量和水壓充足，能夠全天保證室內用戶用水要求的地區。

（2）設水箱的給水方式

設有管道系統和屋頂水箱（亦稱高位水箱），且室內給水系統與室外給水管網直接相連。平時貯存一定的用水量，當供高峰用水時，室外管網壓力不足，則由水箱向室內系統補充供水。為了防止水箱中的水回流到室外管網，在引入管上要設置止回閥。適用于室外管網水壓周期性不足及室內用水要求水壓穩定，并且允許設置水箱的建筑物。

設置水箱的給水方式在非用水高峰期，由于H_g≥H_x，引入管上的止回閥開啟，由室外給水管道向建筑給水管道系統供水，當供水量大于用水量時，多余的供水進入水箱，水箱貯水，水箱水面達到最高水位，通過浮球閥控制水箱停止進水；在用水高峰期，由于H_g<H_x，引入管上的止回閥關閉，建筑內部給水管道系統由水箱供水。

（3）設水泵的給水方式

設有管道系統及加壓水泵。當室外管網水壓經常不足時，利用水泵進行加壓后向室內給水系統供水。當室外管網壓力允許水泵直接吸水時，應繞水泵設旁通管，并在水泵出口和旁通管上裝設止回閥，以防止停泵時，室內給水系統中的水產生回流。當造成室外管網壓力幅度波動時，則必須設置斷流水池（兼作貯水池使用），從而增加了供水的安全性。

當用水量較均勻時，采用恒速水泵供水；否則，宜采用自動變頻調速水泵供水，以提高水泵的運行效率。

（4）設水池、水泵和水箱的給水方式

適用于室外給水管網水壓經常不足，而且不允許水泵直接從室外管網吸水和室內用水不均勻的情形。在高位水箱上采用水位繼電器控制水泵啟動，易于實現管理自動化。

設水池、水泵和水箱的給水方式在開始工作時，先由水泵從水池吸水并向建筑內部給水管道系統供水，如果供水量大于用水量，則水箱貯水，當水箱水面達到最高水位時，由水位開關控制水泵停止運行，此時由水箱向建筑內部給水管道系統供水，隨著供水時間的延長，當水箱水面降至最低水位時，由水位開關控制水泵啟動運行。

（5）設氣壓給水裝置的給水方式

氣壓給水裝置是利用密閉壓力水罐內空氣的可壓縮性貯存、調節和壓送水量的給水裝置，其作用相當于高位水箱和水塔。由氣壓水罐調節貯存水量及控制水泵運行。這種給水方式給水壓力波動較大，管理及運行費用較高，且調節能力小，適用于室外管網水壓經常不足，不宜設置高位水箱的建筑（隱蔽的國防工程、地震區建筑、建筑藝術較高的建筑）。

（6）分區給水方式

利用室外給水管道的供水壓力，可將水供到高層建筑下部若干樓層時，為了充分利用室外管網水壓，可將建筑物供水系統劃分上、下兩區。下區由外網直接供水，上區由升壓、貯水設備供水。

這種給水方式可減少下部樓層設有洗衣房、浴室、餐廳等用水量大的高層建筑的供水電耗，從而降低其建筑內部給水系統的運行費用。

9.設儲水池、水泵的給水方式的優缺點和適用范圍是什么？

當室外給水管網的水量能滿足室內要求，而水壓大部分時間不足時，宜采用設儲水池、水泵的給水方式。

即室外管網供水至儲水池，由水泵將儲水池中的水抽升至室內管網各用水點。水泵的選擇取決于室內用水的均勻程度，如圖1-2所示。

這種供水方式的優點是供水安全可靠、不設高位水箱、不增加建筑結構負荷。其缺點是室外管網的供水水壓未得到充分利用。

10.直接給水方式的優缺點和適用范圍是什么？

當市政給水管網的水質、水量、水壓在一天內任何時間均能滿足建筑內部給水管網要求時，宜采用直接給水方式，如圖1-3所示。即室內給水管網與室外給水管網直接相連，室內給水系統是在室外給水管網的壓力下工作。

這種供水方式的優點是可以充分利用室外管網水壓，系統簡單，安裝維護可靠，不設室內動力設備減少能源浪費，當外網的水壓、水量能夠保證時，供水安全可靠。其缺點為室內各用水點的壓力受室外水壓波動的影響較大；水量、水壓受室外給水管網的影響較大，當市政管網發生斷水事故時，建筑物內部會立即停水。

當外網壓力超過允許值時，應設置減壓裝置。

11.僅設水箱的給水方式的優缺點和適用范圍是什么？

當室外給水管網的水壓一天內大部分時間能滿足室內給水的要求，僅在用水高峰時，由于需水量的增加，而使市政管網壓力降低，不能保證建筑上層的用水時，可僅設高位水箱使室外管道直接進入建筑物內部。水箱設在建筑物的頂層之上。

這種給水系統有兩種不同的布置方式。一種是室外給水管網供水到室內管網和水箱，如圖1-4（a）所示；另一種是室外給水管網的水全部送至水箱，然后由水箱向室內供水，如圖1-4（b）所示。

這種供水系統供水比較可靠，系統較簡單，投資較省。安裝和維護較簡單，可充分利用外網水壓，節省能源和水泵設備，減輕市政管網高峰負荷。其缺點是需設高位水箱，增加結構荷載，若水箱容量不足，圖1-4（a）所示供水方式可能造成上、下層同時停水。同時這種供水方式存在水箱水質易污染的弊端。

12.建筑內部給水系統中設置水箱的原則是什么？

建筑內部給水系統中設置水箱的原則有：

①當室外供水壓力周期性不足，需要設置水箱來滿足室內供水要求；

②如果室外供水壓力經常性不足，需設置水泵加壓，為了減少水泵啟動次數可以設置水箱；

③根據使用要求可以設置水箱，以保持恒壓供水。

13.水箱有哪些配管與附件？

水箱主要的配管與附件（圖1-5）如下。

（1）進水管

進水管一般從水箱壁接入，當水箱直接從管網進水時，進水管上應裝設不少于兩個浮球閥或液壓水位控制閥，浮球閥管徑應與金屬管管徑相同，應在浮球閥前裝設閥門，以便檢修。進水管至水箱上緣應有150～200mm距離，以便安裝浮球閥。

（2）出水管

出水管可從箱壁或箱底接出。出水管內底應高于水箱內底不小于50mm，以裝設閥門。出水管與進水管可以分別和水箱連接，合用時出水管上設有止回閥；當消防時，水箱中出現消防低水位情況應能保證止回閥啟動。

（3）溢流管

溢流管用以控制水箱的最高水位，管口應高于設計最高水位50mm，管徑應比進水管大1～2號，但在水箱底以下可與進水管徑相同。溢流管上不得裝設閥門，其出口處應設網罩，并采取斷流排水或間接排水方式。不得與污水管道直接相連。

（4）水位信號管

一般應在水箱側壁上安裝玻璃液位計，用以就地指示水位。應該安裝在水箱壁溢流管口以下10mm處，管徑15～20mm，信號管另一端通到經常有值班人員的房間的污水池上。如有聲、光信號，此管可不設。

（5）排水管

為放空水箱和排除沖洗水箱的污水而設置排水管。管口由水箱底部接出連接在溢流管上，管徑40～50mm，在排水管上需要安裝閥門。

（6）通氣管

為了防止水質污染，供生活飲用水的水箱應設置密封箱蓋，箱蓋上應設檢修人孔和通氣管。通氣管可深至室內或室外，但不得深到有有害氣體的地方。管口應該設置防止灰塵、昆蟲和蚊蠅進入的濾網，一般將管口朝下。

（7）泄水管

有的水箱設置泄水管，用以排泄箱壁上的凝結水，泄水管應連接在溢流管上，不得設置閥門。

14.串聯水泵、水箱的高位水箱分區給水方式的優缺點是什么？

串聯給水方式是水泵分散設置在各區的樓層之中，下一區的高位水箱兼作上一區的儲水池，如圖1-6所示。

這種方式的優點是：無高壓水泵和高壓管道；動力運行費用經濟。

其缺點是：水泵分散設置，連同水箱所占樓房的平面、空間較大；水泵設在樓層，防振、隔音要求高，且管理維護不方便；若下部發生故障，將影響上部的供水。

15.室內給水系統中水箱的有效容積如何確定？

水箱的有效容積主要根據它在給水系統中的作用來確定。若僅作為水量調節之用，其有效容積即為調節容積。水箱的調節容積理論上應根據室外給水管網或水泵向水箱供水和水箱向建筑內給水系統輸水的曲線，經分析后確定，但因以上曲線不易獲得，實際工程中可按水箱進水的不同情況按以下經驗公式計算確定。

①由室外給水管網直接供水的水箱，其有效容積：

V=Q_LT_L

式中，V為水箱的有效容積，m³；Q_L為水箱供水的最大連續平均小時用水量，m³/h；T_L為水箱供水的最大連續時間，h。

②由人工操作水泵進水時，水箱的有效容積采用下面的公式：

式中，V為水箱的有效容積，m³；Q_d為最高日用量，m³/d；n_b為水泵每天啟動次數；T_b為水泵啟動一次的最短運行時間，h，由設計確定；Q_p為水泵運行時間T_b內的建筑平均用水量，m³/h。

③水泵自動啟動供水到水箱時，有效容積的計算公式為：

式中，V為水箱的有效容積，m³；C為安全系數，可在1.5～2.0內采用；q_b為水泵出水量，m³/h；K_b為水泵1h內最大啟動次數，一般選用4～8次/h。

用以上公式計算所得水箱調節容積較小，必須在確保水泵自動啟動裝置安全可靠的條件下采用。

也可用經驗數據估算水箱的容積及生活用水的水箱容積：如水泵為自動控制時，不得小于日用水量的5%；如水泵為人工控制時，不得小于10%。僅在夜間進水的水箱，應按用水人數和用水定額確定。生產事故備用水量可按工藝要求確定。消防儲備水量用以撲救初期火災，一般都以10min的室內消防設計流量計。當室內消防用水量≤25L/s時，其水箱消防儲水量可按12m³計，當室內消防用水量>25L/s時，其水箱消防儲水量應不小于18m³。

16.并聯水泵、水箱的高位水箱分區給水方式的特點是什么？

并聯水泵、水箱給水方式是每一分區分別設置一套獨立的水泵和高位水箱，向各區供水，如圖1-7所示。

這種方式的優點是：各區自成一體，互不影響；水泵集中，管理維護方便；動力運行費用較低。

缺點是：水泵數量多，耗用管材較多，設備費用偏高；分區水箱占用樓房空間多；有高壓水泵和高壓管道。

17.高位水箱減壓給水方式可以分為哪幾類？各自的優缺點是什么？

減壓給水方式分為減壓水箱給水方式和減壓閥給水方式。這兩種方式的共同點是建筑物的用水由設置在底層的水泵一次提升至屋頂總水箱，再由此水箱依次向下區減壓供水。不同的是前者通過各區水箱減壓，而后者是由減壓閥代替減壓水箱。

（1）減壓水箱給水方式（圖1-8）

減壓水箱給水方式的優點是：水泵數量少，水泵房面積小，設備費用低，管理維護簡單；各分區減壓水箱容積小。其缺點是：水泵動力運行費用高；屋頂水箱容積大；建筑物高度大、分區較多時，下區減壓水箱中浮球閥承壓過大，易造成關閉不嚴的現象；上部某些管道部位發生故障時，將影響下部的供水。

這種給水方式適用于允許分區設置水箱，電力供應充足，電價較低的各類高層建筑。采用這種給水方式供水，中間水箱進水管上最好安裝減壓閥，以防止浮球閥損壞并起到減緩水錘的作用。另外，對于高度不是很高的高層建筑，為了避免中間減壓水箱浮球閥因啟閉頻繁而容易損壞問題，可在減壓水箱內設置一個小水箱，這樣可以延長浮球閥的啟閉間隔時間。

（2）減壓閥給水方式（圖1-9）

使用減壓閥替代減壓水箱進行減壓供水。這種方式與減壓水箱進水方式相比，其最大優點是節省了建筑的使用面積。其余各方面均與減壓水箱給水方式相同。

減壓閥給水方式是目前應用比較廣泛的一種給水方式，采用這種給水方式的關鍵是要選用使用可靠、質量過關的減壓閥。目前常用的減壓閥有比例式和彈簧式兩種。

18.水泵的給水方式主要可以分為哪幾類，各類的適用范圍與優缺點是什么？

根據水泵類型的不同可以分為恒速泵給水方式和變頻調速泵給水方式，分別如圖1-10（a）和（b）所示。

如果一天內室外給水壓力大部分時間滿足不了室內需要，且建筑內部用水量較大又較均勻時，可單設水泵增壓。對于用水量較大，但是用水不均勻的建筑，如住宅等，僅設水泵的恒速運行方式很不經濟，可考慮采用儲水池或者多臺泵的變速運行方式，使供水曲線和用水曲線相接近，達到節能的目的。

19.氣壓式給水方式的適用范圍和優缺點有哪些？

氣壓式給水又稱氣壓罐給水，當室外管網的水壓滿足不了室內需要時，氣壓式給水方式是最經濟、供水最穩定的一種供水方式。如圖1-11所示，氣壓式給水主要是由隔膜式氣壓罐、儲水池、水泵、電接點壓力表及其連接管道等組成。

這種供水方式的優點是水質衛生條件好，給水壓力可在一定范圍內調節。缺點是氣壓水罐的調節儲量較小，水泵啟動頻繁，水泵在變壓下工作，工作效率低、能耗大、運行費用高，水壓變化幅度較大，對建筑物給水配件的使用帶來不利影響。

20.分區供水給水方式的適用范圍與優缺點是什么？

在層數較多的建筑物中，室外給水管網水壓往往只能供到建筑物下面幾層，而不能供到建筑物上層，此時，為了充分有效地利用室外管網的水壓，常將建筑物給水系統分成上下兩個供水區，如圖1-12所示。

下區直接在城市管網壓力下工作，上區則由水泵水箱聯合供水。兩區間可由一根或兩根立管連通，在分區處裝設閘閥，必要時可使整個管網全由水箱供水或由室外管網直接向水箱充水。

這種供水方式的優點是既可充分利用城市配水管網壓力，又可減少儲水池和水箱的容量，供水安全且經濟。缺點是高區設置儲水池、水泵、水箱一次性投資大，安裝、維護較復雜。

如果建筑內部設有消防時，消防水泵則要按上、下兩區用水考慮。