一、室內給水系統

（一）室內給水系統的分類

室內給水系統按水的用途不同分為三類。

（1）生活給水系統。生活給水系統指提供各類建筑物內部飲用、烹飪、洗滌、洗浴等生活用水的給水系統。

（2）生產給水系統。生產給水系統是為工業生產提供用水的給水系統。因產品和生產工藝的不同，對水質、水量和水壓的要求也不相同，如冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等。

（3）消防給水系統。消防給水系統是指為建筑物滅火需要提供用水的供水系統。它主要有消火栓系統和自動噴淋系統；具有滅火效率高、適用范圍廣、污染小、成本低等特點，被廣泛用于大中型建筑和高層建筑。

在實際應用中，可根據需要將其中的兩種或三種給水系統合并，如生活和生產公用的給水系統、生產和消防公用的給水系統、生活和消防公用的給水系統、生活生產和消防公用的給水系統，等等。

（二）室內給水系統的組成

如圖1.1所示為室內給水系統的組成。

1.引入管

引入管指室內給水管網和室外給水管網相連接的管段。引入管可隨供熱地溝進入室內，或在建筑物的基礎上預留孔洞單獨引入。

2.水表結點

將水表及與其一同安裝的閥門、管件、泄水裝置等統稱為水表結點。水表宜設置在水表井內，并且水表前后應安裝閥門，以方便檢修。

3.給水管道系統

給水管道系統包括總干管、干管、支管、立管和橫管等，用于向各用水點輸水和配水。

4.給水附件

給水附件指給水管道上的各種管件、閥門及水龍頭等。

5.加壓和貯水設備

加壓和貯水設備指水池、水泵、水箱及氣壓供水設備等，當室外水壓不足或室內對穩定水壓有要求時，需要用加壓設備來提高供水壓力。

（三）常用給水方式

給水方式即是供水方案的選擇。根據建筑物的供水要求、建筑物的性質、室內所需水壓及室外給水管網水壓等因素確定給水系統的布置形式。

1.市政管網直接供水

市政管網的水壓在任何時候都能滿足室內所需壓力時，可利用室外管網水壓直接向室內給水系統供水，如圖1.2所示。該系統不需設水泵、水箱等設備，具有系統簡單、投資少、維護方便、供水安全等特點。

2.水箱供水

室外管網直接向頂層貯水箱供水，再由水箱向各配水點供水；當外網水壓短時間不足時，由室內水箱來調節用水量，如圖1.3所示。

水箱供水系統具有管網簡單、投資省、運行費用低、維修方便、供水安全性高等優點，但因系統增設了水箱，會增大建筑物荷載，占用室內使用面積。

3.貯水池、水泵和水箱聯合供水

當市政部門不允許從室外給水管網直接抽水時，需增設地面水池，此系統增設了水泵和高位水箱。室外管網水壓經常性或周期性不足時，多采用此種供水方式，如圖1.4所示。這種供水系統供水安全性高，但因增加了加壓和貯水設備，系統會變得復雜，且投資及運行費用高，一般用于多層和高層建筑。

4.氣壓供水

當室外給水管網壓力經常不能滿足室內所需水壓或室內用水不均勻，且不宜設置高位水箱時可采用此種方式。該方式在給水系統中設置氣壓水罐與水泵協同增壓供水，如圖1.5所示。氣壓水罐的作用相當于高位水箱，設置位置的高低可根據需要靈活考慮，目前多用于消防供水系統。

5.微機變頻調速供水

變速泵工作原理如圖1.6所示，當供水系統中揚程發生變化時，壓力傳感器即向微機控制器輸入水泵出水管壓力的信號；若出水管壓力值大于系統中設計供水量對應的壓力時，微機控制器即向變頻調速器發出降低電源頻率的信號，水泵轉速隨即降低，使水泵出水量減少，水泵出水管的壓力降低，反之亦然。變速泵供水的最大優點是效率高、能耗低、運行安全可靠、自動化程度高、設備緊湊，占地面積小（省去了水箱、氣壓罐）及對管網系統中用水量變化適應能力強，但它要求電源可靠且所需管理水平高、造價高。目前，這種供水方式在居民小區和公共建筑中應用廣泛。

6.豎向分區供水

在多層和高層建筑中，為了節約能源，有效地利用外網水壓，常將建筑物的供水系統進行豎向分區，低區由市政管網直接供水，高區由增壓貯水設備供水，如圖1.7所示。

（四）管材、附件和水表

1.常用管材

常用的管材有如下幾種。

（1）鋼管。鋼管具有強度高、承受壓力大、抗震性能好、質量小、內外表面光滑、容易加工和安裝等優點，但它的耐腐蝕性能差、對水質有影響、價格較高，是工程中廣泛采用的管材。普通鋼管的直徑用公稱直徑表示，公稱直徑是按管的生產規格確定的一種公稱的直徑。

① 焊接鋼管。焊接鋼管俗稱水煤氣管，又稱黑鐵管，通常由卷成管形的鋼板、鋼帶以對縫或螺旋縫焊接而成，故又稱為有縫鋼管。焊接鋼管的直徑規格用公稱直徑表示，符號為“DN”，單位為mm。如DN15表示公稱直徑為15mm的焊接鋼管。焊接鋼管按其表面是否鍍鋅可分為鍍鋅鋼管（白鐵管）和非鍍鋅鋼管（黑鐵管）；按鋼管壁厚不同又分為普通焊接鋼管、加厚焊接鋼管和薄壁焊接鋼管三種。低壓流體輸送用焊接、鍍鋅焊接鋼管規格尺寸見表1.1。

② 無縫鋼管。無縫鋼管是用鋼坯經穿孔軋制或拉制成的管子，常用普通碳素鋼、優質碳素鋼或低合金鋼制造而成，它具有承受高壓及高溫的能力，常用于輸送高壓蒸汽、高溫熱水、易燃易爆及高壓流體等介質。因同一口徑的無縫鋼管有多種壁厚，故無縫鋼管規格一般不用公稱直徑表示，而用D（管外徑，單位為mm）×壁厚（單位為mm）表示，如D159×4.5表示外徑為159mm、壁厚為4.5mm的無縫鋼管。

表1.1 低壓流體輸送用焊接、鍍鋅焊接鋼管規格尺寸

（2）銅管。銅管有紫銅管（純銅管）和黃銅管（銅合金管）兩種。銅管質量小、經久耐用、衛生，特別是具有良好的殺菌功能，對水體進行凈化，主要用于高純水制備、輸送飲用水、熱水和民用天然氣、煤氣、氧氣及對銅無腐蝕作用的介質。但因其造價相對較高，目前只限于高檔建筑使用。

（3）鋁塑復合管。鋁塑復合管是目前商住樓裝修常用的管材，它是以焊接鋁管為中間層，內外層均為聚乙烯塑料，通過擠壓成型的方法復合成的管材，可分為冷、熱水用鋁塑管和燃氣用復合管，除具有塑料管的優點外，還有耐壓強度高、耐熱、可撓曲、接口少、施工方便、美觀等優點。目前管材規格大都為DN15～DN40，多用做建筑給水系統的分支管。

（4）塑料管。塑料給水管管材有聚氯乙烯管（PVC管）、聚乙烯管（PE管）、聚丙烯管（PP管）和ABS管等。塑料管的規格用DE（公稱外徑，單位為mm）×δ（壁厚，單位為mm）表示。塑料管的優點是化學性能穩定、耐腐蝕、力學性能好、不燃燒、無不良氣味、質輕且堅、密度小、表面光滑、容易加工安裝，使用壽命最少可達50年，在工程中被廣泛應用。缺點是強度低、不耐高溫，用于室內外（埋地或架空）輸送水溫不超過45℃的冷熱水。

2.常用管件

管道配件指在管道系統中起連接、變徑、轉向、分支等作用的零件，簡稱管件。管件種類很多，不同管道應采用與該類管材相應的專用管件。

（1）鋼管件。鋼管件是用優質碳素鋼或不銹鋼經特制模具壓制而成，分為焊接鋼管件、無縫鋼管件和螺紋管件三類。主要管件用途如下。

① 管箍：用于連接管道的管件，兩端均為內螺紋，分同徑及異徑兩種，以公稱直徑表示。

② 活接頭：可便于管道安裝及拆卸，規格及表示方法與管道的表示相同。

③ 彎頭：常用的有45°和90°兩種，有等徑彎頭及異徑彎頭，起著改變流體方向的作用。

④ 補心：用于管道變徑，以公稱直徑表示。

⑤ 三通：起著對輸送的流體分流或合流作用，分等徑及異徑兩種形式，均以公稱直徑表示。

⑥ 絲堵：用于堵塞管件的端頭或堵塞管道上的預留口的管件。

⑦ 四通：分等徑及異徑兩種形式，均以公稱直徑表示。

⑧ 對絲：用于連接兩個相同管徑的內螺紋管件或閥門，規格與表示方法與管子表示相同。

焊接鋼管管件是用無縫鋼管或焊接鋼管經下料加工而成的管件。常用的焊接管件有焊接彎頭、焊接三通和焊接異徑管等，如圖1.8所示。無縫鋼管管件是用壓制法、熱推彎法及管段彎制法制成的管件，適于在工廠集中預制，與管道的連接采用焊接連接。常用的無縫鋼管管件有彎頭、三通、四通、異徑管和管帽等，如圖1.9所示。

（2）可鍛鑄鐵管件。可鍛鑄鐵管件在室內給水、供暖、燃氣等工程中應用廣泛，配件規格為DN6～DN150，與管子的連接均采用螺紋連接，有鍍鋅管件和非鍍鋅管件兩類，如圖1.10所示。

（3）塑料管件。塑料管件分為給水、排水兩大類。給水硬聚氯乙烯管件的使用水溫不超過45℃。常用的給水、排水用硬聚氯乙烯管件如圖1.11所示。

（4）給水用鋁塑復合管管件。給水用鋁塑復合管管件一般是用黃銅制造而成，采用卡套式連接。常用的鋁塑復合管管件如圖1.12所示。

3.管道的連接方法

管道的連接方法有如下幾種。

（1）螺紋連接。螺紋連接指在管子端部按照規定的螺紋標準加工成外螺紋與帶有內螺紋的管件擰接在一起。螺紋連接適用于DN≤100mm的鍍鋅鋼管和普通鋼管的連接。

（2）法蘭連接。法蘭連接是管道通過連接件法蘭及緊固件螺栓、螺母的緊固，壓緊中間的法蘭墊片而使管道連接起來的一種連接方法。法蘭連接用于需要經常檢修的閥門、水表和水泵等與管道之間的連接。法蘭連接的特點是結合強度高、嚴密性好、拆卸安裝方便。但法蘭接口耗用鋼材多、工時多、價格貴、成本高。

（3）焊接。焊接連接是用電焊和氧-乙炔焊將兩段管道連接在一起，是管道安裝工程中應用最為廣泛的連接方法，優點是接頭緊密、不漏水、不需配件、施工迅速，但無法拆卸。

（4）承插連接。承插連接是將管子或管件的插口（小頭）插入承口（喇叭口），并在其插接的環形間隙內填以接口材料的連接。一般鑄鐵管、塑料管、混凝土管都采用承插連接。

（5）卡套式連接。卡套式連接是由鎖緊螺母和帶螺紋管件組成的專用接頭而進行管道連接的一種連接形式，廣泛應用于復合管、塑料管和DN＞100mm的鍍鋅鋼管的連接。

4.配水附件

配水附件用以調節和分配水量。

（1）球形閥式配水龍頭。球形閥式配水龍頭一般安裝在洗滌盆、污水盆、盥洗槽上。該水嘴阻力較大，水流經此種水嘴時改變流向，橡膠襯墊容易磨損、漏水。

（2）旋塞式配水龍頭。旋塞式配水龍頭水嘴旋轉90°即完全開啟，可在短時間內獲得較大流量，阻力也較小，缺點是易產生水擊，適用于浴池、洗衣房、開水間等處。

（3）瓷片式配水龍頭。瓷片式配水龍頭水嘴采用陶瓷片閥芯代替橡膠襯墊，解決了普通水嘴的漏水問題。陶瓷片閥芯是利用陶瓷淬火技術制成的一種耐用材料，它能承受高溫及高腐蝕，有很高的硬度，光滑平整、耐磨，是現在廣泛推薦的產品，但價格較貴。

（4）混合水龍頭。混合水龍頭水嘴是將冷水、熱水混合調節為溫水的水嘴，供盥洗、洗滌、沐浴等使用。常用的配水水嘴如圖1.13所示。

5.控制附件

控制附件一般指各種閥門，用以啟閉管路、調節水量或水壓、關斷水流、改變水流方向等。按其驅動方式分為驅動閥門和自動閥門。

（1）閘閥。閘閥的啟閉件為閘板，在管路中既可以起開啟和關閉作用，又可以調節流量，優點是水阻力小，安裝時無方向要求，缺點是關閉不嚴密。閘閥分平行式和楔式兩種，如圖1.14所示。

（2）截止閥。截止閥在管路上起開啟和關閉水流作用，但不能調節流量，其優點是關閉嚴密，缺點是水阻力大，安裝時注意安裝方向（低進高出）。適宜用在熱水、蒸汽等嚴密性要求較高的管道中。截止閥的構造如圖1.15所示。

（3）止回閥。止回閥又稱逆止閥、單向閥，是一種自動啟閉的閥門，常用于阻止水倒流的管路，它的安裝方向必須與水流方向一致。止回閥按結構形式分為升降式（圖1.16）和啟閉式（圖1.17）兩大類。升降式只能用在水平管道上，而啟閉式既可用在水平管道上，也可用在垂直管道上。止回閥一般用在水泵出口和其他只許介質單向流動的管路上。

（4）旋塞閥。旋塞閥繞其軸線轉動90°即為全開或全閉。旋塞閥具有結構簡單、啟用迅速、操作方便、阻力小的優點，缺點是密封面維修困難，在流體參數較高時旋轉靈活性和密封性較差，多用于低壓、小口徑管及介質溫度不高的管路中，其構造如圖1.18所示。

（5）球閥。球閥的啟用件為金屬球狀物，球體中部有一圓形孔道，操縱手柄繞垂直于管路的軸線旋轉90°即可全開或全閉，在小管徑管道上可使用球閥。球閥具有結構簡單、體積小、阻力小、密封性好、操作方便、啟閉迅速、便于維修等優點，缺點是高溫時啟閉較困難，水擊嚴重，易磨損。球閥的結構如圖1.19所示。

（6）浮球閥。浮球閥是用于自動控制水位的閥門，常安裝于水箱或水池上用來控制水位，保持液位恒定。其缺點是體積較大，閥芯易卡住引起關閉不嚴而溢水。如圖1.20所示為浮球閥示意圖。

（7）減壓閥。減壓閥是通過啟閉件（閥瓣）的節流來調節介質壓力的閥門。按其結構不同分為彈簧薄膜式、活塞式、波紋管式等，常用于空氣、蒸汽設備和管道上。

（8）安全閥。安全閥是防止系統和設備超壓、對管道和設備起保護作用的閥門。按其構造分為杠桿重錘式、彈簧式、脈沖式三種。彈簧式安全閥的結構如圖1.21所示。

（9）蝶閥。閥板在90°翻轉范圍內起調節、節流和關閉作用，常用于給水管道上，是一種體積小、構造簡單的閥門，其操作扭矩小，啟閉方便，體積較小。蝶閥有手柄式及渦輪傳動式兩種，常用于較大管徑的給水管道和消防管道上。

6.水表

水表是用來記錄用水量的儀表，其安裝包括水表、閥門及配套管件的安裝。

（1）水表的種類。流速式水表分為旋翼式和螺翼式兩類，如圖1.22所示。旋翼式水表的葉輪軸與水流方向垂直，水流阻力大，計量范圍小，多為小口徑水表，宜于測量較小水流量。螺翼式水表的葉輪軸與水流方向平行，水流阻力小，多為大口徑水表，宜于測量較大流量。

（2）水表的選用。一般管徑小于或等于50mm時，應采用旋翼式水表；管徑大于50mm時，應采用螺翼式水表；計量熱水時，宜采用熱水水表。一般應優先采用濕式水表。

建筑物內不同使用性質或不同水費單價的用水系統，應在引入管后分成各自獨立給水管網，并分表計量；在住宅類建筑內應安裝分戶水表，分戶水表設在每戶的分戶支管上，或按單元集中設于戶外，同時在表前需設閥門。

（五）給水加壓與調節設備

1.水箱

水箱是用來貯存和調節水量的給水設施，高位水箱也可給系統穩壓。按用途不同，水箱可分為給水水箱、減壓水箱、沖洗水箱、斷流水箱等多種類型，其形狀多為矩形和圓形，制作材料有鋼板、鋼筋混凝土、玻璃鋼和塑料等。水箱的構造如圖1.23所示。

（1）進水管。進水管一般由水箱側壁接入，其中心距箱頂應有150～200mm的距離。當水箱利用外網壓力進水時，進水管上應裝設液壓水位控制閥或不少于兩個浮球閥，兩種閥前均設置閥門。

（2）出水管。出水管內底或管口應高出水箱內底50mm，以防水箱底部污物進入配水管網。出水管宜單獨設置，其上應裝設阻力較小的閘閥；如果進水、出水合用一根管道，則應在出水管上裝設阻力較小的啟閉式止回閥。

（3）溢流管。溢流管口應高于設計最高水位50mm，管徑應比進水管大1～2號，溢流管上不得裝設閥門，溢流管不得與排水系統直接連接。

（4）泄水管。泄水管為放空水箱和排污而設置，其管口由水箱底部接出與溢流管連接，管徑40～50mm，在泄水管上應設置閥門。

（5）水位信號裝置。水位信號裝置是反映水位控制閥失靈報警的裝置。可在溢流管口（或內底）齊平處設信號管，一般自水箱側壁接出，常用管徑為15mm，其出口接至經常有人值班的房間內的洗滌盆上。

（6）入孔。為便于清洗、檢修，箱蓋上應設入孔。

水箱制作完畢后，應做盛水試驗或煤油滲漏試驗。

2.水泵

水泵是給水系統中的加壓設備。在給水系統中，一般采用離心式水泵，它具有結構簡單、體積小、效率高、流量和揚程在一定范圍內可以調整等優點。

（1）離心式水泵的工作原理。離心式水泵由泵殼、泵軸、葉輪、密封裝置等部分組成，如圖1.24所示。離心水泵通過離心力的作用來輸送和提升液體。水泵啟動前，要將泵殼和吸水管中充滿水，以排除泵內空氣，當葉輪高速轉動時，在離心力的作用下，葉輪間的水被甩入泵殼獲得動能和壓能。由于泵殼的斷面逐漸擴大，所以水進入泵殼后流速逐漸減小，部分動能轉化為壓能，繼而流入壓水管，因此，泵出口處的水具有較高的壓力。在水被甩走的同時，水泵進口形成真空，由于大氣壓力的作用，吸水池中的水沿吸水管源源不斷地被壓入水泵進口，流入泵體。從而實現了離心水泵連續均勻地供水。

（2）水泵的基本性能參數。每臺水泵都有一個表示其工作特性的銘牌。銘牌中的參數代表著水泵的性能，具體包括以下幾個基本性能參數：

① 流量。泵在單位時間內輸送水的體積，稱為泵的流量，單位為m3/h或L/s。

② 揚程。單位重量的水在通過水泵以后獲得的能量，稱為水泵揚程，單位為m。

③ 功率。水泵在單位時間內做的功，即單位時間內通過水泵的水獲得的能量，單位為kW，稱為有效功率。

④ 效率。水泵功率與電動機加在泵軸上的功率之比，用百分數表示。水泵的效率越高，說明泵所做的有用功越多、性能越好。

⑤ 轉速。水泵轉速指葉輪每分鐘的轉數，單位為r/min。

⑥ 吸程。吸程也稱允許吸上真空高度，即水泵運轉時吸水口前允許產生真空度的數值，單位為m。

上述參數中，流量和揚程是水泵最主要的性能參數，也是選擇水泵的主要依據。

（3）水泵機組的試運行。設備安裝完畢，經檢驗合格，應進行試運轉以檢查安裝質量。試運轉前應制定運轉方案，檢查與水泵運行有關的儀表、開關，應保證它們完好、靈活；檢查電機轉向應符合水泵轉向的要求。設備檢查包括：對潤滑油的補充或更換；各部位緊固螺栓是否松動或不全；填料壓蓋松緊度要適宜；吸水池水位是否正常；盤車應靈活、正常，無異常聲音，最后做帶負荷運轉。

① 檢查水池（水箱）內水是否已充滿，打開水泵吸水管閥門，使吸水管及泵體充水，此時檢查底閥是否嚴密。打開泵體排氣閥排氣，滿水正常后，關閉水泵出水管上的閥門。

② 啟動水泵運轉，逐漸打開出水閥門，直至全部打開，系統正常運轉。

③ 水泵運轉后，檢查如下項目：填料壓蓋滴水情況、水泵和電動機振動情況、有無異常聲響情況、記錄電動機在帶負荷后啟動電流及運轉電流情況、觀察出水管壓力表的表針有無較大范圍的跳動或不穩定情況、檢查出水流量及揚程情況。

水泵試運轉時，要求葉輪與泵殼不應相碰，進、出口部位的閥門應靈活，軸承溫升應符合要求。