1室外给水系统
室外给水系统的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到用水区，并向用户配水。
（1）室外给水系统的组成
给水系统通常由下列部分组成：
1）取水构筑物。用以从选定的水源（包括地下水源和地表水源）取水
2）水处理构筑物。是将取来的原水进行处理，使其符合用户对水质的要求。
3）泵站。用以将所需水量提升到要求的高度，可分为抽取原水的一级泵站、输送清水的二级泵站和设于管网中的加压泵站。
4）输水管渠和管网。输水管是将原水输送到水厂的管渠，当输水距离10km以上时为长距离输送管道；配水管网则是将处理后的水配送到各个给水区的用户。
5）调节构筑物。它包括高地水池、水塔、清水池等。用以贮存和调节水量。高地水池和水塔兼有保证水压的作用。
（2）配水管网的布置形式和敷设方式
配水管网可以根据用户对供水的要求，布置成树状网和环状网两种形式。
树状管网是从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状，只是一个方向供水。供水可靠性较差，投资省。环状网中的干管前后贯通，连接成环状，供水可靠性好，适用于供水不允许中断的地区。
配水管网一般采用埋地铺设，覆土厚度不小于0.7m，并且在冰冻线以下。通常沿道路或平行于建筑物铺设。配水管网上设置阀门和阀门井。
2 室内给水系统
1 室内给水系统
给水系统的任务是将市政给水管网或自备水源的水，在满足用户对水质、水量、水压的要求下，输送到室内各用水点。给水系统按用途可分成生活给水系统、生产给水系统及消防给水系统。各给水系统可以单独设置也可以采用合理的共用系统。
（1） 室内给水系统组成
室内给水系统由引入管（进户管）、水表节点、管道系统（干管、立管、支管）、给水附件（阀门、水表、配水龙头）等组成。当室外管网水压不足时，还需要设置加压贮水设备（水泵、水箱、贮水池、气压给水装置等）。
（2）给水方式及特点
1）直接给水方式
直接给水方式是室内给水管网直接与外部给水管网连接，利用外网水压供水。适用于外网水压、水量能经常满足用水要求，室内给水无特殊要求的单层和多层建筑。这种给水方式的特点是供水较可靠，系统简单，投资省，安装、维护简单，可以充分利用外网水压，节省能量。但是内部无贮水设备，外网停水时内部立即断水。当室外给水管网水质、水量、水压均能满足建筑物内部用水要求时，应首先考虑采用这种给水方式。当外管网的水压不能满足整个建筑物的用水要求时，室内管网可采用分区供水方式，低区管网采用直接供水方式，高区管网采用其他供水方式。
2）单设水箱供水方式
单设水箱的供水方式是室内管网与外网直接连接，利用外网压力供水，同时设置高位水箱调节流量和压力。适用于外网水压周期性不足，室内要求水压稳定，允许设置高位水箱的建筑。这种方式供水较可靠，系统较简单，投资较省，安装、维护较简单，可充分利用外网水压，节省能量。设置高位水箱，增加结构荷载，若水箱容积不足，可能造成停水。
3）设贮水池、水泵的给水方式
贮水池、水泵的给水方式是室外管网供水至贮水池，由水泵将贮水池中水抽升至室内管网各用水点。适用于外网的水量满足室内的要求，而水压大部分时间不足的建筑。当室内一天用水量均匀时，可以选择恒速水泵；当用水量不均匀时，宜采用变频调速泵，使水泵在高效工况下运行。这种供水方式安全可靠，不设高位水箱，不增加建筑结构荷载。但是外网的水压没有充分被利用。为了安全供水，我国当前许多城市的建筑小区设贮水池和集中泵房，定时或全日供水，也采用这种小区供水方式。
4）设水泵、水箱的给水方式
水泵、水箱的给水方式是水泵自贮水池抽水加压，利用高位水箱调节流量，在外网水压高时也可以直接供水。适用于外网水压经常或间断不足，允许设置高位水箱的建筑。设置的水箱贮备一定水量，停水停电时可以延时供水，供水可靠，可以充分利用外网水压，节省能量。安装、维护较麻烦，投资较大；有水泵振动和噪声干扰；需设高位水箱，增加结构荷载。
5）竖向分区给水方式
对于层数较多的建筑物，当室外给水管网水压不能满足室内用水时，可将其竖向分区。各区采用的给水方式有：
①低区直接给水、低区设贮水池、水泵、水箱的供水方式
这种供水方式是低区与外网直连，利用外网水压直接供水，低区利用水泵提升，水箱调节流量。适用于外网水压经常不足且不允许直接抽水，允许设置高位水箱的建筑。在外网水压季节性不足供低区用水有困难时，可将高低区管道连通，并设阀门平时隔断，在水压低时打开阀门由水箱供低区用水。水池、水箱贮备一定的水量，停水、停电时高区可以延时供水，供水可靠。可利用部分外网水压，能量消耗较少。安装维护较麻烦，投资较大，有水泵振动、噪声干扰。
②分区并联给水方式
分区设置水箱和水泵，水泵集中布置（一般设在地下室内）。适用于允许分区设置水箱的各类高层建筑，广泛采用。各区独立运行互不干扰，供水可靠，水泵集中布置便于维护管理，能源消耗较小。管材耗用较多，水泵型号较多，投资较高，水箱占用建筑上层使用面积。水泵宜采用相同型号不同级数的多级水泵，在可能条件下，低区应利用外网水压直接供水。
③并联直接给水方式
分区设置变速水泵或多台并联水泵，从贮水池中抽水。根据用水的水量或水压，调节水泵转速或运行台数。适用于各种类型的高层建筑。这种给水方式供水较可靠，设备布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层使用面积，能量消耗较少。水泵型号、数量较多，投资较高，需设置水泵控制调节装置。
④气压水罐并联给水方式
各区均采用水泵自贮水池抽水加压，利用气压水罐调节水压和控制水泵运行。如图5.1.8所示。适用于不宜设置高位水箱的建筑。气压水罐给水方式的优点是水质卫生条件好，给水压力可以在一定范围内调节。但是气压水罐的调节贮量较小，水泵启动频繁，水泵在变压下工作，平均效率低、能耗大、运行费用高，水压变化幅度较大，对建筑物给水配件的使用带来不利的影响。
⑤分区串联给水方式
分区设置水箱和水泵，水泵分散布置，自下区水箱抽水供上区使用。适用于允许分区设置水箱和水泵的高层建筑（如高层工业建筑）。这种给水方式的总管线较短，投资较省，能量消耗较小。但是供水独立性较差，上区受下区限制；水泵分散设置，管理维护不便；水泵设在建筑物楼层，由于振动产生噪声干扰大；水泵、水箱均设在楼层，占用建筑物使用面积。
⑥分区水箱减压给水方式
分区设置水箱，水泵统一加压，利用水箱减压，上区供下区用水。适用于允许分区设置水箱，电力供应充足，电价较低的各类高层建筑。这种给水方式的水泵数目少、维护管理方便；各分区减压水箱容积小，少占建筑面积。下区供水受上区限制，能量消耗较大。屋顶的水箱容积大，增加了建筑物的荷载。在可能的条件下，下层应利用外网水压直接供水，中间水箱进水管上最好安装减压阀，以防浮球阀损坏和减缓水锤作用。
⑦分区减压阀减压给水方式
水泵统一加压，仅在顶层设置水箱，下区供水利用减压阀减压。适用于电力供应充足，电价较低的各类高层建筑。这种方式的设备、管材较少，投资省，设备布置集中，便于维护管理，不占用建筑上层使用面积。下区供水压力损耗较大，能量消耗较大。根据建筑物形式，减压阀可有各种设置方式，如输水管减压、配水立管减压、配水干管减压、配水支管减压等。
（3）给水管网的布置方式
给水系统按给水管网的敷设方式不同，可以布置成下行上给式、上行下给式和环状供水式三种管网方式。
3. 室内给水系统安装
（1）各种管材的规格、性能和连接
①钢管
建筑给水常用的钢管有低压流体输送用镀锌焊接钢管和无缝钢管。低压流体输送用镀锌焊接钢管是应用于给水系统最多的一种钢管。钢管镀锌的目的是防锈、防腐、防止水质恶化、被污染，延长管道的使用寿命。采用螺纹连接。无缝钢管承压能力较高。一般采用焊接。
②给水塑料管
给水硬聚氯乙烯管（UPVC），输送水的温度不超过45℃。UPVC管一般采用承插连接，其中承插粘接适用于管外径20~160mm ；橡胶圈连接适用于管外径≥63mm；与金属管配件、阀门等的连接采用螺纹或法兰连接。UPVC管螺纹连接时，宜采用聚四氟乙烯生料带作为密封填充物，不宜使用厚白漆、麻丝。
给水聚丙烯管（PP管），适用于系统工作压力不大于0.6Mpa，工作温度不大于70℃。给水聚丙烯管采用热熔承插连接。与金属管配件连接时，使用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡，该管件与聚丙烯管采用热熔承插连接，与金属管配件采用螺纹连接。
用于给水还有其他塑料管，而且有取代镀锌焊接钢管的趋势。
③给水铸铁管
给水铸铁管具有耐腐蚀、寿命长的优点，但是管壁厚、质脆、强度较钢管差，多用于DN≥75mm的给水管道中，尤其适用于埋地铺设。给水铸铁管采用承插连接，在交通要道等振动较大的地段采用青铅接口。
近年来在大型的高层建筑中，将球墨铸铁管设计为总立管，应用于室内给水系统。球墨铸铁管较普通铸铁管壁薄、强度高。球墨铸铁管采用橡胶圈机械式接口或承插接口，也可以采用螺纹法兰连接的方式。
④其他管材
铜管和不锈钢管强度大，比塑料管材坚硬、韧性好，不宜裂缝，不宜折断，具有良好的抗冲击性能，延展性高，可制成薄壁管及配件。更适用于高层建筑给水和热水供应系统中。
复合管是金属与塑料管混合型材料，现有铝塑复合管和钢塑复合管两类，它结合金属管材和塑料管材的优点，适用范围大，是很有前途的给水管材。适用于输送自来水、生活热水。
（2）室内给水管道安装
室内给水管道的敷设有明装或暗装两种形式。明装时，管道沿墙、梁柱、天花板、地板等处平行敷设。暗装时，给水管道敷设于吊顶、技术层、管沟和竖井内。卫生设备支管可敷设在墙内。暗装时应考虑管道及附件的安装、检修可能性，如吊顶留活动检修口，竖井留检修门。
给水管道的安装顺序应按引入管、水平干管、立管安装、水平支管安装，亦即按给水的水流方向安装。
1） 引入管的敷设。室内给水管网供水应根据建筑物的供水安全要求设计成环状管网、枝状管网或贯通枝状管网，同时引入管应采取相应的措施。如环状管网和枝状管网应有二条或二条以上引入管，或采用贮水池或增设第二水源。引入管应有不小于0.003的坡度，坡向室外给水管网。每条引入管上应装设阀门和水表、止回阀。当生活和消防共用给水系统，且只有一条引入管时，应绕水表旁设旁通管，旁通管上设阀门。
给水管道室内外界限划分：以引入管阀门为界，或以水表井为界，或以水表井为界或以建筑物外墙皮1.5m为界。
2）干管安装。给水横干管宜敷设在地下室、技术层、吊顶内，宜设0.002~0.005的坡度，坡向泄水装置。
给水管与其它管道共架或同沟敷设时，给水管应敷设在排水管、冷冻水管上面或热水管、蒸汽管下面。给水管与排水管平行埋设时管外壁的最小允许距离为0.5m，交叉埋设时为0.15m.如果给水管必须铺在排水管的下面时，应加设套管，其长度不小于排水管径的3倍。
给水管道穿过地下室外墙或构筑物墙壁时，应采用防水套管。穿过承重墙或基础时，应预留洞口并留足沉降量，一般管顶上部净空不宜小于0.1m.
3）立管、支管安装。给水管道的布置不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。不应布置在遇水会引起燃烧、爆炸或损坏的设备上方。如配电室、配电设备、仪器仪表上方。给水管道不得穿越设备基础、风道、烟道、橱窗、壁柜、木装修，不得穿过大便槽、小便槽等。当给水立管距小便槽端部小于等于0.5m时，应采用建筑隔断措施。不得敷设在排水沟内，不得穿过伸缩缝、沉降缝。如必须穿过时应采用以下措施，如预留钢套管、采用可曲挠配件、上方留有足够的沉降量等。给水立管可以敷设在管道井内。给水立管明装时宜布置在用水量大的卫生器具或设备附近的墙角、墙边或立柱旁。
冷、热给水管上下并行安装时，热水管在冷水管的上面；垂直并行安装时，热水管在冷水管的左侧。
4）塑料管的安装。塑料管道一般宜明装，在管道可能受到碰撞的场所，宜暗装或采取保护措施。给水聚丙烯管宜暗装，暗装的方式分为直埋和非直埋两种。直埋是指嵌墙和地坪面层内敷设；非直埋是指管道井、吊顶内或地坪架空层敷设。
塑料管应远离热源，立管距灶边净距不小于400mm；当条件不具备时，应采取隔热防护措施，但最小净距不得小于200mm.管道与供暖管道的净距不得小于200mm.
塑料管与其他金属管道平行时，应有一定的保护距离，净距离不宜小于100mm，且塑料管道布置在金属管的内侧。
塑料管道穿越楼板、屋面时，必须设置钢套管，套管高出地面、屋面100mm，并做好防水。
采用金属管卡固定管道时，金属管卡与塑料管之间应用塑料带或橡胶物隔垫。
室内地坪±0.00以下的塑料管道铺设宜分两段进行，先进行地坪±0.00以下基础墙外管段的铺设，土建施工结束后再进行户外连接管的铺设。室内地坪以下管道铺设应在土建回填土夯实后重新开挖进行。
水箱的进出水管、排污管、自水箱至阀门间的管道不得采用塑料管，公共建筑、车间内塑料管长度大于20m时应设伸缩节。
5）附件的设置
常用的给水附件有：水表、阀门、止回阀、减压阀等。
①水表。水表是计量装置。应在有水量计量要求的建筑物装设水表。直接由市政管网供水的独立消防给水系统的引入管，可以不装设水表。住宅建筑应在配水管上和分户管上设置水表，安装螺翼式水表，表前与阀门应有8~10倍水表直径的直线管段，其他（旋翼式、容积活塞式等）水表的前后应有不小于300mm的直线管段。按照三表集中设在公共部位，尽量不进户的精神，分户水表宜设在户门外。如设于管道井、分层集中设于走道的壁龛内、水箱间。当分户水表必须设置在户内时，表外壳距墙表面不得大于30mm，表前后管段长度大于300mm时，其超出管段应煨弯沿墙敷设。
②阀门。给水管网上应设置阀门：如引入管、水表前后和立管、环状管网分干管、枝状管网的连通管处。工艺要求设阀门的生产设备配水管或配水支管处。
管径小于等于50mm时，宜采用闸阀或球阀；管径大于50mm时，宜采用闸阀或蝶阀；在双向流动和经常启闭管段上，宜采用闸阀或蝶阀，不经常启闭而又需快速启闭的阀门，应采用快开阀。
止回阀应装设在：相互连通的两条或两条以上的和室内连通的每条引入管；利用室外管网压力进水的水箱，其进水管和出水管合并为一条的出水管道；消防水泵接合器的引入管和水箱消防出水管；生产设备可能产生的水压高于室内给水管网水压的配水支管；水泵出水管和升压给水方式的水泵旁通管。
减压阀设置在要求阀后降低水压的部分。减压阀有减动压、减静压之分，采用时应合理选择。用于给水分区的减压阀和用于消防系统的减压阀应采用同时减静压和动压的品种，如比例式减压阀。比例式减压阀的设置应符合以下要求：减压阀宜设置两组，其中一组备用；减压阀前后装设阀门和压力表；阀前应装设过滤器；消防给水减压阀后应装设泄水龙头，定期排水；不得绕过减压阀设旁通管；阀前后宜装设可曲挠橡胶接头。
（3）管道防护及水压试验
1）管道防腐。为防止金属管道锈蚀，在敷设前应进行防腐处理。管道防腐包括表面清理和喷刷涂料。表面清理一般分为除油、除锈和酸洗三种，施工中可以根据具体情况选择合理的处理方法。喷刷的涂料分为底漆和面漆两类，涂料一般采用喷、刷、浸、洗等方法附着在金属表面上。
埋地的钢管、铸铁管一般采用涂刷热沥青绝缘防腐，在安装过程中某些未经防腐的接头处也应在安装后进行以上防腐处理。
2）管道防冻防结露。其方法是对管道进行绝热，由绝热层和保护层组成。常用的绝热层材料有聚氨酯、岩棉、毛毡等。保护层可以用玻璃丝布包扎，薄金属板铆接等方法进行保护。管道的防冻防结露应在水压试验合格后进行。
3）水压试验
给水管道安装完成确认无误后，必须进行系统的水压试验。室内给水管道试验压力为工作压力的1.5倍，但是不得小于0.6Mpa.
检验方法：低压流体输送镀锌焊接钢管和球墨铸铁管水压试验时，达到试验压力后稳压10min，压降不大于0.02Mpa，然后将到工作压力进行检查，应不渗不漏；塑料管道水压试验应在安装24h后进行，加压宜采用手动泵缓慢升压，升压时间不得少于10min，达到试验压力后稳压1h，压力降不大于0.05Mpa，然后在工作压力的1.15倍下稳压2h，压力降不超过0.03Mpa，同时检查各连接处不渗漏为合格。
4）管道冲洗、消毒
生活给水系统管道试压合格后，应将管道系统内存水放空。各配水点与配水件连接后，在交付使用之前必须进行冲洗和消毒。冲洗方法应根据对管道的使用要求、管道内表面污染程度确定。冲洗顺序应先室外，后室内；先地下，后地上；室内部分的冲洗应按配水干管、配水管、配水支管的顺序进行。
管道冲洗宜用清洁水进行。冲洗前，应将不允许冲洗的设备和管道与冲洗系统隔离，应对系统的仪表采取保护措施。节流阀、止回阀阀芯和报警阀等应拆除，已安装的孔板、喷嘴、滤网等装置也应拆下保管好，待冲洗后及时复位。冲洗前，还应考虑管道支架、吊架的牢固程度，必要时还应该进行临时加固。
饮用水管道在使用前用每升水中含20~30mg游离氯的水灌满管道进行消毒，水在管道中停留24h以上。消毒完后再用饮用水冲洗，并经有关部门取样检验，符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）方可以使用。
（4）给水设备设置
建筑给水设备包括水泵、水箱、贮水池、气压给水装置等。
1）贮水池
当室外管网的供水能力不能满足室内给水系统的用水量时，应设贮水池。当室外管网供水能力足够，但是不允许水泵直接从外网抽水时，可设吸水井。贮水池可以设置在独立泵房的屋顶上，也可以在地面或地下露天设置，一般多布置在室内地下室。
贮水池一般由钢筋混凝土制成，也有采用各类钢板或玻璃钢制成。贮水池应设有进水管、出水管、通气管、溢流管、泄水管（有可能时），人孔（应加盖加锁）、爬梯和液位计。溢流管排水应有断流措施和防虫网。
贮水池的有效容积与室外供水能力、用户要求和建筑物性质、生活调节水量、消防贮备水量和生产事故时用水量有关。
2）水箱
水箱用于贮水和稳定水压。水箱的形状有方形、矩形、球形等不同形式。水箱的材质通常有钢筋混凝土、热镀锌钢板、玻璃钢、搪瓷钢板、塑料、不锈钢等。水箱上设置进水管、出水管、溢流管、泄水管、水位信号管装置、通气管。水箱应设人孔密封盖，并应设保护其不受污染的防护措施。
水箱的容积包括有效容积（生活调节容积、消防贮备水量、事故贮备水量）和无效容积（超高部分、出水管至箱底部分组成的容积）。水箱设置的高度应使最低水位的标高满足最不利配水点或消火栓的流出水头要求。若位置高度不能满足要求，可设气压供水设备。
3）水泵
水泵是提升液体的通用的机械设备。在建筑给水系统中一般采用离心泵。水泵设置要求如下：
给水系统无任何水量调节设施时，水泵应利用变频调速装置调节水压、水量，使其运行于高效段内；水泵的扬程应满足最不利处的配水点或消火栓所需的水压。系统有水箱时，水泵将水送至高位水箱，再由水箱送至管网，水泵的扬程应满足水箱进水所需水压和消火栓所需水压。
室外给水管网允许直接吸水时，水泵直接从室外管网吸水，此时吸水管上装阀门、止回阀和压力表，并应绕水泵设置装有阀门的旁通管。水泵吸水时，室外管网的压力不低于0.1Mpa （从地面算起）。
每台水泵的出水管上应装设止回阀、阀门和压力表。并应设防水锤措施，如气囊式水锤消除器、缓闭止回阀等。建筑物内的水泵应设置减振措施。
水泵的工作方式有自灌式和抽吸式两种。一般宜采用自灌式，若设计成抽吸式，应加设引水装置，如底阀，水环式真空泵，水上式底阀和在吸水管上设置阀门等。
一般高层建筑、大型民用建筑物、居住小区和其它大型给水系统应设备用泵。备用泵的容量应与最大一台水泵相同。
4）气压给水设备
气压给水设备是一种集贮存、调节和压送水量功能于一体的设备。工作流程是将水源来水经水泵压入密闭压力罐至最高水位后，在压缩空气的作用下由密闭罐将水送至建筑物内各用水点。
气压给水设备有定压式、变压式、气水接触式和隔膜式等多种形式。在用户对水压没有特殊要求时，一般常采用变压式给水设备。用户要求水压稳定时，可在变压式给水设备的给水管上安装调压阀，调节阀后水压在要求范围内，使管网处于恒压下工作。
