第2章給水管材附件、增壓和貯水設備 




(二) 鑄鐵管 
鑄鐵管根據(jù)用途可以分為給水鑄鐵管和排水鑄鐵管,根據(jù)接口方式可分為承插鑄鐵管和柔性接口鑄鐵管。給水鑄鐵管又可根據(jù)承壓不同分為高、中、低壓給水鑄鐵管。 
給水鑄鐵管具有承壓能力較強、耐腐蝕和價格便宜等優(yōu)點,管內(nèi)壁涂瀝青后較光滑,因而被大量用作外部給水管。給水鑄鐵管的缺點是質硬而脆、質量大、施工困難。 
鑄鐵管管徑以公稱直徑表示,公稱直徑為DN75~DN1500。給水鑄鐵管直徑在350 mm以下,其管長為5 m;直徑為400~1 000 mm,其管長為6 m。給水鑄鐵管工作壓力:低壓給水鑄鐵管0.45 MPa;中壓給水鑄鐵管0.75 MPa;高壓給水鑄鐵管1.0 MPa。 
給水鑄鐵管按制造材質不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。由于同給水灰口鑄鐵管比較起來,給水球墨鑄鐵管具有強度高、韌性大、密閉性能佳、耐腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點,給水球墨鑄鐵管已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。給水灰口鑄鐵管過去通常被稱為給水鑄鐵管,給水灰口鑄鐵管按鑄造方式不同分為砂型離心鑄鐵直管和連續(xù)鑄鐵立管。其中砂型離心鑄鐵直管按壁厚分為P和G兩級,連續(xù)鑄鐵立管按壁厚分為LA、A和B三級。給水球墨鑄鐵管按接口方式不同分為K型機械式柔性接口鑄鐵管和T型承插式柔性接口鑄鐵管。據(jù)已有經(jīng)驗,綜合比較給水球墨鑄鐵管承壓、耐腐蝕等功能,以及管材造價、開挖施工、維護等各種費用,實際建設選用管徑在DN200~DN800,給水球墨鑄鐵管的優(yōu)勢比較突出。 
(三) 銅管 
銅管按材質不同分為紫銅管、青銅管和黃銅管三大類。紫銅管根據(jù)其是否覆塑又分為紫銅光管、紫銅覆塑冷水管及紫銅覆塑熱水管。建筑給水中采用的紫銅管按壁厚不同分為A、B、C三種型號。 
銅管的主要優(yōu)點:經(jīng)久耐用,銅的化學性能穩(wěn)定,耐腐蝕,耐熱,可在不同的環(huán)境中長期使用,銅管的使用壽命為鍍鋅鋼管的3~4倍;力學性能好,耐壓強度高,同時韌性好,延展性也高,具有優(yōu)良的抗振、抗沖擊性能;使用衛(wèi)生性能好,銅對某些細菌的生長有抑制作用,同時銅還是人體所需的微量元素之一;安全衛(wèi)生性能好、總造價適中、使用年限長,可用于冷熱水供應系統(tǒng)及飲用凈水系統(tǒng)。
薄壁紫銅管的常用規(guī)格有公稱直徑DN15~DN250共十五種。建筑給水的銅管,公稱壓力推薦1.0 MPa和1.6 MPa。《建筑給水銅管管道工程技術規(guī)程》推薦采用TP2牌號的銅管。 
目前小口徑銅管的連接方式有螺紋連接、釬焊承插連接和卡箍式機械擠壓連接三種基本類型,也可延伸為法蘭式、溝槽式、承插式、承接式、壓接式。 
(四) 給水塑料管 
給水塑料管材有高密度聚乙烯(HDPE)管、交聯(lián)聚乙烯(PEX)管、聚丁烯(PB)管、丙烯腈�捕《�烯�脖揭蚁�(ABS)管、改性聚丙烯(PP�睷)管等。給水塑料管常用外徑De表示規(guī)格,外徑規(guī)格有20、25、32、40、50、65、75、90、110、125、140、160、180、200、225、250、280、315等(單位:mm)。其性能如表2��1所示。 






表2��1給水塑料管性能 




分類優(yōu)點缺點用途 
硬聚氯乙烯 
管(UPVC管)抗腐蝕能力強,易于黏合、廉價,質地堅硬有ＵＰＶＣ單體和添加劑滲出,不宜用于熱水輸送,接頭黏合技術要求高,固化時間較長適用于作生活給水進戶管 
高密度聚乙 
烯管(HDPE管)韌性好,抗疲勞強度較好,耐溫性能較好，質輕,可撓性和抗沖擊性能好熔解需要電力,機械連接,連接件大適用于作生活給水管 
交聯(lián)聚乙 
烯管(PEX管)耐溫性能好,抗蠕變性好只能用金屬件連接;不能回收重復利用適用于作冷水、熱水管 
聚丁烯管 
(PB管)耐溫性能好,抗拉、抗壓強度高,耐沖擊,蠕變小,柔韌性高國內(nèi)尚無PB樹脂原料,依賴進口,價高— 
改性聚丙烯 
管(PP�睷管)耐溫性能好,可回收利用,質量輕,強度高,韌性好,耐沖擊,阻力小,無毒,衛(wèi)生,不銹蝕,不結垢等在高等壓力和介質溫度條件下,管壁厚適用于作生活給水管、熱水管 
氯化聚乙烯 
管(CPVC管)耐溫性能特別好,抗老化性能好價高,僅適用于熱水系統(tǒng)適用于作熱水管 
丙烯腈�捕《� 
烯�脖揭蚁┕� 
(ABS管)強度大,耐沖擊抗紫外線性能差,黏結固化時間較長適用于作生活給水管 
給水塑料管的連接方法有焊接、法蘭連接和粘接等。 
(五) 復合管 
復合管是管徑大于或等于300 mm的給排水管道理想的管材。它兼有金屬管材強度大、剛性好和非金屬管材耐腐蝕的優(yōu)點。但它又是目前發(fā)展較緩慢的一種管材,主要原因是:兩種管材組合在一起比單一管材價格偏高;兩種材質線脹系數(shù)相差較大,如黏結不牢固而環(huán)境溫度和介質溫度變化又較劇烈,容易脫開,導致質量下降。 
復合管的連接宜采用冷加工方式,熱加工方式容易造成內(nèi)襯塑料伸縮、變形乃至熔化。一般有螺紋、卡套、卡箍等連接方式。 
由于復合管尚屬新型管材,我國還未有統(tǒng)一的設計、施工及驗收規(guī)范,設計及施工人員往往套用鍍鋅鋼管的工藝來進行設計與施工。 
1. 鋁塑復合管(PAP管) 
鋁塑復合管是一種集金屬管與塑料管優(yōu)點為一體的新型管材,由內(nèi)向外由五層材料復合而成,分別為聚乙烯、黏結劑、薄鋁板焊接管、黏結劑、聚乙烯。鋁塑復合管的結構決定了它兼有塑料管與金屬管的特點�；瘜W性能穩(wěn)定的聚乙烯在與外界接觸的內(nèi)層與外層,避免了金屬鋁層與外界的接觸;而塑料在外層及強度較好的金屬層在中間位置,一方面可防止外界的腐蝕,另一方面增強了管材的強度和塑性。 
2. 鋼塑復合管(SP管) 
金屬與塑料的復合管是一種金屬�哺呔畚锏暮暧^復合體系,金屬基體通過界面金屬結合承受管材所受內(nèi)外壓力,塑料基體在防腐蝕方面發(fā)揮作用。它既有金屬的堅硬、剛直、不易變形、耐熱、耐壓、抗靜電等特點,又具有塑料的耐腐蝕、不生銹、不易產(chǎn)生垢漬、管壁光滑、容易彎曲、保溫性好、清潔無毒、質輕、施工簡易、使用壽命長等特點。鋼管與UPVC管復合管材,使用溫度的上限為70 ℃,用聚乙烯粉末涂覆于鋼管內(nèi)壁的涂塑復合鋼管可在-30~55 ℃下使用,環(huán)氧樹脂涂塑復合鋼管的使用溫度高達100 ℃,可用作熱水管道。鋼塑復合管除用于建筑冷熱水、采暖及空調(diào)管系統(tǒng)外,還廣泛用于化工和石油工業(yè)等領域。 
鋼塑復合管主要有涂塑復合鋼管與襯塑復合鋼管兩大類。 


(1) 涂塑復合鋼管。 
涂塑復合鋼管的優(yōu)異性能有:安全衛(wèi)生,價格低廉;具有良好的防腐蝕性,且耐酸、耐堿、耐高溫,強度高,使用壽命長,耐沖擊性能優(yōu)越;介質流動阻力比鋼管低40%。 
涂塑復合鋼管的常用規(guī)格有公稱直徑DN15~DN150十多種。涂塑復合鋼管的連接方式有管螺紋連接、法蘭連接和溝槽式連接三種。 
(2) 襯塑復合鋼管。 
襯塑復合鋼管的主要性能與涂塑復合鋼管比較類似。襯塑復合鋼管,熱導率低,降低了保溫與防結露的材料厚度。另外,在同外管徑條件下,與涂塑復合鋼管相比,襯塑復合鋼管過水斷面小,水流損失與流速大。襯塑復合鋼管常用規(guī)格有公稱直徑DN15~DN150十多種。 
(六) 其他非金屬管 
1. 鋼筋混凝土管 
鋼筋混凝土管有普通的鋼筋混凝土管(RCP管)、自應力鋼筋混凝土管(SPCP管)、預應力鋼筋混凝土管(PCP管)和預應力鋼筒鋼筋混凝土管(PCCP管)。它們均具有以下特點:節(jié)省鋼材,價格低廉(和金屬管材相比);防腐性能好,不會降低水管的輸水能力;能夠承受比較高的壓力(0.4~1.2 MPa);具有較好的抗?jié)B性、耐久性,能就地取材。 
目前生產(chǎn)的鋼筋混凝土管管徑規(guī)格大多為100~1 500 mm。我國自20世紀80年代后期開始對預應力鋼筒鋼筋混凝土管進行試制應用,其大管徑可達9 m,承壓達4.0 MPa。鋼筋混凝土管質量重且質地較脆,裝卸和搬運困難,管配件缺乏,日后維修難度大,這些都制約了該類管道的應用。 
2. 石棉水泥管 
石棉水泥管質量輕,內(nèi)壁光滑,通水能力較鑄鐵管強,耐腐蝕性好,容易鋸斷,加工方便,價格低廉,但質脆,抗沖擊能力與抗動荷性能差,目前應用較少。 
3. 玻璃鋼管 
玻璃鋼管按制造工藝分為離心澆筑型玻璃鋼管和纖維纏繞型玻璃鋼管。給水系統(tǒng)中常用的是屬于纖維纏繞型玻璃鋼夾砂給水管。玻璃鋼夾砂給水管管輕、強度好、耐腐蝕、水頭損失小,并且運輸、吊裝、連接方便,但其價格較其他管材高。另外,由于其剛性較低,易損壞,管坑的開挖回填要求高,專業(yè)性安裝要求高,安裝費用高,該類管的普及使用受到制約。玻璃鋼夾砂給水管規(guī)格有DN25~DN3000三十多種,一般小于或等于DN400的玻璃鋼管不夾砂。玻璃鋼夾砂給水管使用壓力范圍為0.1~1 MPa,而大于0.6 MPa的產(chǎn)量較少。據(jù)已有的資料可知,綜合比較給水玻璃鋼管的性能及各種費用,實際建設時選用管徑在DN500以上,給水玻璃鋼管的優(yōu)勢更突出。 
2.1.2常用給水附件 
給水附件是安裝在管道及設備上的啟閉和調(diào)節(jié)裝置的總稱。 
給水附件可分為配水附件和控制附件兩類。常用的配水附件和控制附件分別如圖2��2和圖2��3所示。 
(一) 配水附件 
配水附件是指為各類衛(wèi)生器具和受水器分配的或用于調(diào)節(jié)水流的各式水嘴(或閥件),是使用較為頻繁的給水附件,產(chǎn)品應符合節(jié)水、耐用、開關靈便、美觀等要求。 
1. 旋啟式水嘴 
旋啟式水嘴(見圖2��2(a))普遍用于洗滌盆、污水盆、盥洗槽等衛(wèi)生器具的配水,由于密封橡膠墊磨損容易造成滴、漏現(xiàn)象,我國已禁用普通旋啟式水嘴。 




圖2��2常用的配水附件 




2. 旋塞式水嘴 
旋塞式水嘴(見圖2��2(b))手柄旋轉90°即完全開啟,可在短時間內(nèi)獲得較大流量。由于啟閉迅速,容易產(chǎn)生水擊,旋塞式水嘴一般設在浴池、洗衣房、開水間等壓力不大的給水設備上。開啟旋塞式水嘴后,水流呈直線流動,阻力較小。 
3. 盥洗龍頭 
盥洗龍頭(見圖2��2(c))設在洗臉盆上專供冷水或熱水用,有蓮蓬頭式、鴨嘴式、角式、長脖式等形式。 
(二) 控制附件 
控制附件用于調(diào)節(jié)水量和水壓、關斷水流等,如截止閥、閘閥、止回閥、浮球閥和安全閥等。 
(1) 截止閥(見圖2��3(a))。此閥關閉嚴密,但水流阻力較大,用于管徑不大于50 mm或經(jīng)常啟閉的管段上。 
(2) 閘閥(見圖2��3(b))。此閥全開時水流呈直線流動,阻力較小,但若有雜質落入閥座,閥會關閉不嚴,因而易產(chǎn)生磨損和漏水。當管徑在70 mm以上時,宜采用閘閥。 




圖2��3常用的控制附件 






(3) 止回閥(見圖2��3(c))。止回閥用以阻止水流反向流動,有升降式、旋啟式、消聲式和梭式四種類型。 
(4) 安全閥(見圖2��3(d))。安全閥是一種安保器材。管網(wǎng)中安裝此閥可以避免管網(wǎng)、用具或密閉水箱因超壓而遭到破壞。 
(5) 減壓閥(見圖2��3(e))。減壓閥的作用是降低水流壓力。在高層建筑中使用它,可以簡化給水系統(tǒng),減少水泵數(shù)量或減少減壓水箱,同時可增加建筑的使用面積,降低投資,防止水質的二次污染。在消火栓給水系統(tǒng)中,可用它防止消火栓口處超壓現(xiàn)象。 
(6) 浮球閥(見圖2��3(f))。浮球閥是一種用以自動控制水箱、貯水池水位的閥門,以防止溢流浪費。其缺點是,體積大,閥芯易卡住引起關閉不嚴而溢水。 
2.1.3水表 
水表是一種計量水流量的儀表,常用于測量水的累計流量。水表按用途可分為冷水水表、熱水水表;按計量原理可分為容積式水表和流速式水表;按顯示方式可分為就地指示式水表和遠傳式水表。目前,建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)中廣泛使用的是流速式水表。流速式水表是根據(jù)管徑一定時,通過水表的水流速度與流量成正比的原理來測量水流量的,是安裝在封閉管道中,由一個動力元件組成,并由水流速直接使其獲得運動的一種水表。動力元件靠水流作用運動并傳輸給指示裝置,進而計算出所流出水的體積值。 
(一) 流速式水表的類型和性能參數(shù) 
1. 水表的類型 
流速式水表按葉輪的構造不同,分為旋翼式和螺翼式兩種,如圖2��4所示。旋翼式水表的葉輪轉軸與水流方向垂直,水流阻力較大,起步流量和計量范圍較小,多為小口徑水表,用以測量小流量。螺翼式水表葉輪轉軸與水流方向平行,水流阻力較小,起步流量和計量范圍比旋翼式水表大,適用于測量大水流。 




圖2��4流速式水表構造及實物圖 




流速式水表按其計數(shù)機件是否浸在水中,分為干式和濕式兩種。濕式水表機件簡單,計量準確,密閉性能好,但只能在水中不含雜質的管道上使用。如果水的濁度高,則水表的計量精度降低,產(chǎn)生磨損,使用壽命降低。 
復式水表是旋翼式和螺翼式水表的組合形式,在流量變化較大時使用。 
2. 流速式水表的性能參數(shù) 
LXS旋翼濕式、LXSL旋翼立式水表的性能參數(shù)如表2��2所示。 






表2��2LXS旋翼濕式、LXSL旋翼立式水表的性能參數(shù) 




型號公稱口徑 
/mm計量 
等級大流量 
/(m3/h)公稱流量 
/(m3/h)分界流量 
/(m3/h)小流量 
/(L/h)始動流量 
/(L/h)小讀數(shù) 
/m3大讀數(shù) 
/m3 




LXS��15CLXSL��15C15AB31.50.154514 
0.1230100.00019999 
LXS��20CLXSL��25C20AB52.5 
0.2575190.2050140.00019999 
LXS��25C25AB73.5 
0.35105230.2870170.00199999LXS��32C32AB126 
0.06180324.80120270.00199999LXS��40C40AB2010 
1.00300560.80200460.00199999 


LXS��50C50AB30151.50450750.00199999 


上述水表性能參數(shù)的意義如下。 
(1) 流量能力:指水流通過水表能產(chǎn)生10 kPa水頭損失的流量。 
(2) 特性流量:指水表中產(chǎn)生100 kPa水頭損失時的流量值。此值為水表的特性指標,如以Kb表示水表的特性系數(shù),根據(jù)水力學原理,則有下列公式。 


Hb=q2gKb(2��1) 


式中:Hb——水表的水頭損失,kPa; 


qg——計算管段的設計秒流量,m3/h; 


Kb——水表的特性系數(shù)。 
對于旋翼式水表, 


Kb=Q2max,s100(2��2) 


式中:Qmax,s——旋翼式水表的大流量,m3/h; 


100——旋翼式水表通過大流量時的壓力損失,kPa。 
對于水平螺翼式水表,根據(jù)式(2��1)并結合其流通能力的定義,Kb也可以表達為 


Kb=Q2max,e10(2��3) 


式中:Qmax,e——螺翼式水表的大流量,m3/h; 


10——螺翼式水表通過大流量時的壓力損失,kPa。 
(3) 大流量Qmax:指只允許水表短時間使用的上限流量。 
(4) 額定流量(公稱流量):指水表允許長期使用的流量。 
(5) 小流量:指水表能準確計數(shù)的下限流量。 
(6) 始動流量(靈敏度):指水表開始連續(xù)指示(記錄)時的流量,也稱起步流量。 
(7) 分界流量:指水表誤差限改變時的流量。 
(二) 水表的選用 
1. 水表類型的選擇 
首先應考慮所計量的用水量及其變化幅度、水溫、工作壓力、單向或正逆向流動、計量范圍及水質情況,然后應考慮冷水表的類型。一般情況下,DN≤50 mm時,應采用旋翼式水表;DN＞50 mm時,應采用螺翼式水表;當通過的流量變幅較大時,應采用復式水表。 
2. 水表公稱直徑的確定 
用水量均勻的給水系統(tǒng),如工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、洗衣房等建筑內(nèi)部給水系統(tǒng),給水設計秒流量能在較長時間內(nèi)出現(xiàn),因此應以此作為水表的額定流量來確定水表公稱直徑。 
給水量不均勻的給水系統(tǒng),如住宅、集體宿舍、旅館等建筑內(nèi)部給水系統(tǒng),給水設計秒流量只能在較短時間內(nèi)出現(xiàn),因此應以此作為水表的大流量來確定水表公稱直徑。 
總之,選擇水表的依據(jù)是通過水表的設計流量(不包括消防流量),以不超過水表的公稱流量(額定流量)確定水表公稱直徑,并以平均小時流量的6%～8%校核水表的始動流量。對生活消防共用系統(tǒng),還需要加消防流量復核,以總流量不超過水表的大流量為宜。 
3. 水表的水頭損失 
水流經(jīng)過水表的水頭損失,可按0.005～0.015 MPa來估算,也可采用式(2��1)計算,同時應按表2��3規(guī)定,復核水表的水頭損失。 






表2��3按大小時流量選用水表時的允許水頭損失值(單位:kPa) 




類型正常用水時消防時 
旋翼式＜25＜50 
螺翼式＜13＜30 
實際工程中在未確定具體產(chǎn)品時,水表損失宜按下列數(shù)值選用。 
(1) 住宅入戶管上的水表,宜取0.01 MPa。 
(2) 建筑物或小區(qū)引入管上的水表,在生活用水工況下,宜取0.03 MPa;在校核消防工況下,宜取0.05 MPa。 
(三) 水表的安裝 
水表應安裝在便于檢修和讀數(shù),不受曝曬、凍結、污染和機械損傷的地方,住宅建筑中的分戶水表,一般宜安裝在衛(wèi)生間內(nèi)。安裝水表的管段盡量沿內(nèi)墻的長邊布置。 
螺翼式水表的上游側,應保證有長度為8~10倍水表公稱直徑的直管段,其他類型水表的前后,則應有不小于300 mm的直線管段。
旋翼式和垂直螺翼式水表應水平安裝,水平螺翼式和容積式水表可水平傾斜或垂直安裝,垂直安裝時水流方向必須為自下而上。 
設有消火栓的建筑物、因斷水可能影響生產(chǎn)和其他不允許斷水的建筑物,如只有一條引入管,應繞水表安裝旁通管。 
水表前后和旁通管上均應裝設檢修閥門,水表與表后閥門間應裝設泄水裝置。 
當水表可能反轉,影響計量和損壞時,應在水表后裝設止回閥。