建筑设备教案项目式教学

2020-03-03 22:35:01 来源：范文大全收藏下载本文

重庆科创职业学院

授课方案（教案）

系别：建筑工程学院

教研室：土木教研室

科目：建筑设备与识图

班级：

教师：龚猛

学期：

项目一

建筑给水系统（8学时）

一、教学目标

项目目标掌握如何给建筑物供水？如何设置建筑给水系统？任务目标

1、掌握建筑给水系统的分类、组成及及给水方式。

2、正确选用给水系统常用管道及设备。

3、正确设置消防给水系统。

4、合理设置建筑热水及直饮水系统。

5、解决高层建筑给水的问题。

6、合理建设建筑中水系统。项目背景：

随着经济的快速发展，建筑行业呈现出迅猛发展的趋势，建筑给水排水设施日益丰富，在城市总用水量中，建筑用水所占比例与日俱增，在进行建筑给排水工程设计时应全方位考虑用水安全性、稳定性、经济性外等问题。

建筑给水排水工程是建筑安装工程的一部分。主要是研究建筑内部的给水以及排水问题，解决的是“水怎么来”和“水怎么去的问题”。这个问题看似简单：水管把水送来，用完排出去。甚至有人认为给排水没有技术含量，但事实上真的是这样吗？

一栋较大的建筑物的给水系统是比较复杂的，有很多问题都需要通过计算来解决，比如把水送到某一个位置需要多大的压力？压力不足怎么办？应该采用多大的水管？应该有多大的设计流量？哪些地方需要设置消火栓给水设备等等。这些问题将通过以下任务来解决。

二、工作任务

任务一：给水系统的分类、组成及常见给水方式任务二：给水系统常用的管道及设备任务三：室内消防给水系统任务四：建筑热水及直饮水供应系统任务五：高层给水系统任务六：建筑中水系统

任务一：给水系统的分类、组成及常见给水方式（2学时）

【情景模拟】

1．住宅楼、教学楼、工厂都有各自的给水系统，其类型何不同？

2．有的建筑物采用直接给水，有的建筑物通过高位水箱给水，有的建筑物则通过水泵抽水，应当如何选择合适的给水方式？

3.小明收入不高，辛辛苦苦攒钱买了一套房子，为了省钱，准备自己买材料，然后请工人安装。现正准备进行水电施工，请问关于给水系统部分需要准备哪些材料？

4.水的施工在家庭装修中的重要性是第一位的，要么水管漏水造成家具发霉腐朽，要么就是水漫金山，还有就是你家用水，人家楼下“免费”淋浴，你就等着 “赔礼、赔钱、赔功夫” 【知识解析】

一、室内给水系统的分类

根据用户对水质、水压、水量、水温的要求，室内给水系统可划分为四大类，其特点分别如下：

1.生活给水系统:(1)水质达国家饮用水标准 ;(2)用水量不均匀； 2.生产给水系统:(1)水质要求差异大；(2)用水量均匀； 3.消防给水系统:(1)水质要求不高;(2)用水量大;(3)压力要求高 ; 4.组合给水系统：生活-生产、生活-消防、生产-消防、生活-生产-消防给水系统；小结：住宅楼、教学楼、工厂都有各自的给水系统，可以分类别设置，也可以共用给水系统。共用给水系统设置的原则是什么？P2。

二、建筑室内给水方式（结合教材上的图进行分析）

三、室内给水系统的组成 1.引入管（进户管）

室外给水管网与室内给水管网之间的连接管，每条引入管应有不小于3‰的坡度坡向室外，引入管上应当安装阀门，必要时设泄水装置。常采用埋地敷设方式引入。

提问：为什么坡度坡向室外？ 2.水表节点（不光只有水表）

引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、泄水装置的总称，一般放置于水表井内。水表节点上有时候也设置旁通管。

提问：旁通管的作用？ 3.给水管道

给水管网由水平干管、垂直干管、给水立管和横支管组成。 4.给水附件

作用：调节水量、水压、控制水流方向。

包括：配水附件（水龙头）和调节附件（阀门）。 5.升压和贮水设备：

当水压不足或者对水压稳定有要求的时候就会用到升压和储水设备，如水泵、水箱和气压贮水设备、水池。

6.室内消防设备：消火栓和自动喷洒消防设备。 7.给水局部处理设施：对水质进一步进行处理。

小结：一个给水系统必然包括引入管、水表节点、给水管道、给水附件，升压出水设备、消防设备、给水局部处理设施应根据建筑物的特点来选择。自家装修一般要买管道、水龙头。

四、项目拓展

1.系统所需要的水压计算：H=H1+H2+H3+H4 H：系统所需水压

H1：引入管起点至最不利配水点位置高度所需静水压力 H2：引入管起点至最不利配水点管路沿程和局部水头损失之和 H3：水流通过水表时的水头损失 H4：最不利点所需的最低工作压力 H、H

1、H

2、H

3、H4单位均为kPa 2.给水系统所需压力的计算经验公式： H=120+40×（n-2）kPa， n为楼层数量，n=1，H=100，n=2，H=120.3.当计算水压小于室外管网压力的时候，可以采用直接给水，否则必须采用升压方式。

五、习题任务二：给水系统常用的管道及设备（2学时）

【情景模拟】

1、【中国建材网】在日常生活中，常常会有人忽视水龙头对自身健康的影响。小小的水龙头，不仅是一个输送水的工具，它还直接承载着人们的健康。劣质的龙头会引发饮水重金属超标，尤其以铅的危害最大。为了保证水龙头的金属含量在健康水平，2014年12月1日，《陶瓷片密封水嘴》(gb18145-2014)新国标正式发布实施，其中将水嘴重金属析出等作为强制性条款。如今，新国标已实施半年，可市场上大量旧国标产品却仍在销售。哪些水管不能用于给水？

2、据报道，重庆市老楼多存在二次供水设施等级低，水箱房环境差等众多问题，影响居民吃水质量。当前市政管网压力增大，给房产部门治理老居民楼“吃黄水”，提供了新的思路和可能。生活水箱设置有哪些要求？

3.无人住的房子水表咋走字？长期不住应关掉阀门。张先生在通化市东昌区东华佳园小区顶楼的房子已空置一年多，可最近他才发现，这栋房子每个月都在产生水费。张先生想不明白这水费到底咋产生的。应该如何选择水表？

【知识解析】

一、常见给水管材

（1）PPR管（改性聚丙烯）

优点：价格适中，性能稳定，耐热耐腐蚀，内部不结垢等；缺点：需专用工具连接,热熔连接时加热时间和承插口不易控制；用途：可做冷水管，也可用于热水管；（2）铜管

优点：强度高，性能稳定，可杀菌，不易腐蚀；缺点：价格高，施工难度大，热量损耗大；用途：常用于饮用水给水中；（3）铝塑管

属于淘汰产品；易老化，使用年限短；（4）镀锌管

禁止使用产品，出黄水，对人有害；（5）PVC管（硬聚氯乙烯）

优点：成本低，轻便，易安装，不易腐化；

缺点：易断裂，抗冻和耐热能力较差，添加剂酞对人体伤害大；用途：不用于饮用水；（6）不锈钢管

优点：不易生锈，冲击性强，热传导较低；缺点：成本比较高；用途：用于承压环境中；（7）衬PVC镀锌钢管优点：配套多，规格齐全；缺点：遇热容易产生离层；

建议：装修房子时，水管是一项隐蔽工程，一旦管材安装好后出现问题，轻则渗水漏水，小修小补，烦恼不断，重则“水漫金山”，严重影响家居生活。因此，管材的选购和安装是非常重要的环节，那么，在装修过程中，如何选购优质管材? 当前家居装修水管普遍选用PP-R水管、钢塑水管、铜管，钢塑管材价格相对高些，而PP—R水管的配件价格较钢塑管配件高，铜管价格最贵。在选购过程中，首先要看外观，通过目测选择色泽基本均匀一致、内外壁光滑、平整，无气泡的产品，最好不要购买凹陷、杂质等有表面性能缺陷的PP-R给水管;其次闻气味，优质的PP-R管是无味的;另外，查看产品上标志是否齐全，管材上应有生产厂名或商标，生产日期，产品名称(PP-R)，规格尺寸，执行标准号等，并检查标志是否与实际相符;查看企业合格证和权威检测机构的检测报告(近年内的)等，最好选择知名度高、信誉好、口碑佳的大品牌和大中型企业的产品; 在购买时还需注意，PP-R管材的标准长度为每根四米，买的时候要问清楚商家说的是每根管材的价格还是每米管材的价格，管材送到以后要记得抽查管材的长度是否符合要求。家居装修用水管要注意管径和壁厚，一般总管要用6分管，分管可选用4分管，为了保证用水量，分管也可以使用6分管。选购管材的时候要注意管材内径是否匀称，管径粗细不匀称会影响两个接口的对接。值得注意的是，如今多数家庭都会安装冷热管，在选购时，冷热水管的管壁厚薄不一样，冷水管不能用做热水管，分辨冷热水管的简便方法是热水管上有一条红线标记。

二、常见给水附件

（1）配水附件—各式水龙头；

球形阀式配水龙头：常用于洗涤盆、污水盆等，水流阻力大；

旋塞式配水龙头：可90°旋转，可短时获得较大流量；不能承受较大压力，易产生水击，开水配水点处不宜使用；（2）调节附件—各类阀门

截止阀：水流单向流动，适用于管径不大于75mm管道，常用于需要经常启闭的管段上；闸阀、蝶阀：水流双向流动，适用于管径大于50mm的管道，宜用在空间小的部位；止回阀：阻止水流反向流动，多见于水箱水泵出水管上；

三、储水设备 1.水箱

提问：水箱上连接了哪些管道？见教材p9 图1-8.水箱设置高度要满足建筑物内最不利配水点所需的流出水头；消防水箱要满足火灾初期10分钟的消防用水量；应注意防止水箱内水质的二次污染，可消毒，可清洗； 2.储水池

室外管网水量、水压明显不足的时候，应当设置储水池；类型多样，有圆形、方形等，砖石结构或钢筋混凝土结构；贮水池有效容积V计算（补充）： V≥(Qb—Qj)Tb十Vf十Vs

四、升压设备

1.离心泵的基本构造及工作原理

离心泵主要部件：叶轮、泵壳、泵轴、吸水管、压水管等 2.离心泵的分类

补充：选择离心泵型号时主要参考标准是水泵的流量和扬程。 3.生活气压给水原理(接视频）

4.生活气压给水设备特点：高效、水压稳定、占地小、投资少等优点；一般调节容积小、贮水量小；

5.生活气压给水设备的适用范围

供水压力＜2.0MPa，供水高度＜200m，小时供水量＜50000m³；

五、水表 1.水表分类

可按测量原理、计量等级、公称口径、用途、介质温度、压力、计数器等分类；补充：常用速度式水表，分为旋翼式和螺翼式；

旋翼式水表－小口径，阻力大，计量范围小；

螺翼式水表－大口径，阻力小，计量范围大。 2.水表选用

水表类型的选择：应考虑水温、工作压力、水量、计量范围、流向等;DN≤50mm,采用旋翼式水表；DN＞50mm,采用螺翼式水表；

水表公称直径的确定:当用水量均匀时,通过水表的设计流量Qg≤水表的额定流量Q0；当用水量不均匀且高峰流量每天不超过3h时,Qg≤最大流量Qmax；当与消防系统共用时,应进行消防流量复核。

任务三：室内消防给水系统（2学时）

【情景模拟】

１．很多建筑物楼道中都有消火栓箱（里面有水带、水枪和消火栓口），但是也有少部分建筑物没有这样的设备，为什么？

２.2月16日，吉林省白城市公安消防支队镇赉大队防火检查人员在对镇赉县人员密集场所进行元宵节前消防安全检查时，发现镇赉县白天鹅商场一处墙壁消火栓压力不足，为消防安全埋下隐患，当即责令限期改正。

3.理工楼一楼天花板上有很多管道设施，为设置的自动喷水灭火系统，它是属于那种类型？原理是怎么样的？【知识解析】

一、室内消火栓给水系统的设置原则 1.应设室内消火栓给水系统的建筑物 2.可不设室内消火栓给水系统的建筑物

3.视情况确定是否设置室内消防给水系统的建筑物 4.宜增设消防水喉设备的建筑物 5.室内消火栓布置

(1)布置原则：保证水枪的充实水柱可以达到建筑内任何部位； (2)布置间距：高层建筑、甲乙类厂房＜30m，其他＜50m； (3)布置要求：

二、消防给水系统的组成（1）消防水源（2）消防管道

A、消火栓超过10个且用水量＞15L/s，至少设两条进水管； B、消防给水管网一般设置为环状管道；

C、超过四层的厂房、高层建筑一般要设水泵接合器； D、设置阀门将消防管道分成若干段，每段不超过5个消火栓；（3）消火栓设备：

水枪口径13mm、16mm、19mm；水带直径50mm、65mm；

消火栓口50mm、65mm；注意搭配关系；

三、自动喷水灭火系统

1.自动喷水灭火系统的主要组件：（1）洒水喷头：分为开式喷头和闭式喷头（2）报警阀：湿式报警阀、干式报警阀、雨淋阀（3）检测器：水流指示器、阀门限位器、压力检测器（4）报警器：水力警铃、压力开关 2.自动喷水灭火系统的类型： 1）湿式自动喷水灭火系统；

组成：由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。系统的管道内充满有压水，一旦发生火灾，喷头动作后立即喷水。原理：火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断上升，当温度上升到以闭式喷头温感元件爆破或熔化脱落时，喷头即自动喷水灭火。该系统结构简单，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，灭火速度快，控火效率高，比较经济，适用范围广，占整个自动喷水灭火系统的75%以上，适合安装在能用水灭火的建筑物、构筑物内。

适用范围：在环境温度不低于4℃、不高于70℃的建筑物都可以采用湿式系统。该系统局部应用时，适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000㎡的民用建筑中的轻危险级或中危险级Ⅰ级需要局部保护的区域。 2）干式自动喷水灭火系统；

组成：闭式喷头、管网、干式报警阀等组成

原理：干式系统与湿式类似只是控制信号阀的结构和作用原理不同，配水管网与供水管间设置干式控制信号阀将它们隔开，而在配水管网中平时充满着有压力气体用于系统的启动。发生火灾时，喷头首先喷出气体，致使管网中压力降低，供水管道中的压力水打开控制信号阀而进入配水管网，接着从喷头喷出灭火。不过该系统需要多增设一套充气设备，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢。

适用范围：干式系统适用于环境温度低于低于4℃和高于70℃的建筑物和场所，如不采暖的地下车库、冷库等。 3）预作用自动喷水灭火系统；

准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。适于如下场所：系统处于准工作状态是严禁管道漏水；严禁系统误喷；替代干式系统； 4）雨淋灭火系统；

雨淋喷水灭火系统采用开式喷头。只要雨淋阀启动后，它的保护区内就可以迅速地、大面积地喷水灭火，因此降温和灭火效果均十分显著；但其自动控制部分需有很高的可靠性，不允许误动作或不动作。

适用于燃烧猛烈、蔓延迅速的严重危害建筑物或场所，如炸药厂、舞台剧院等； 5）水幕系统；

水幕系统（也称水幕灭火系统）是由水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀、供水与配水管道、控制阀及水流报警装置等组成的主要起阻火、冷却、隔离作用的自动喷水灭火系统。

小结：最常用的是湿式自动喷水灭火系统。任务四：建筑热水、直饮水供应系统、高层建筑给水系统、中水系统（2学时）

【情景模拟】

1.前不久，全国首届青年运动会在福州海峡奥体中心隆重开幕。占地面积达73.3公顷的海峡奥林匹克体育中心秉承节能、环保理念，所有的场馆均安装太阳能热水系统，其中，广东五星太阳能股份有限公司为该项目供应1704 m高效平板太阳能集热器，同时给予整套热水系统的技术服务。

2.近日，问题编号为692307的网友留言反映：水价又涨了，高层二次加压水费都摊到6元钱一吨，今后拆迁安置盖高层，群众都不欢迎更不拥护的，因为高价水费吃不起，政府拆迁全是高层，可是二次加压的问题却得不到衔接和解决。为什么高层用户吃不起水？【知识解析】

一、热水供应系统的分类（1）区域热水供应系统；（2）局部热水供应系统；（3）集中热水供应系统；

二、热水供应系统的组成

(1)热媒系统(第一循环系统):由热源、水加热器和热媒管网组成； (2)热水管网系统(第二循环系统):由热水配水管网和回水管网组成; (3)热水系统附件：包括控制蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件；