第5章建筑热水与直饮水供应系统

第5章建筑排水系统5.1建筑排水系统的分类、组成与选择5.2卫生器具、排水管材和附件5.3排水管道系统中水气流动规律5.4雨水管道系统设计5.5污废水管道系统设计5.6污废水提升和局部处理5.1建筑排水系统的分类、组成与选择5.1.1排水系统的分类5.1.2排水系统的组成5.1.3污废水排水系统的类型5.1.4排水系统的选择5.1.1排水系统的分类1.生活排水系统2.工业废水排水系统3.建筑雨水排水系统1.生活排水系统生活排水系统接纳并排除居住建筑、公共建筑及工业企业生活间的生活污水和生活废水。对于分质排水系统，又可细分为排除冲洗便器的生活污水排水系统和排除盥洗、洗涤废水的生活废水排水系统。2.工业废水排水系统工业废水排水系统排除工业企业在生产过程中产生的污废水。按污染程度的不同可分为生产污水排水系统和生产废水排水系统。生产污水污染较重，多半具有危害性，需要经过处理，达到排放标准后排放；生产废水污染较轻或水温稍有增高的水，可作为杂用水水源，也可经过简单处理后(如降温)回用或直接排入水体。3.建筑雨水排水系统建筑雨水排水系统收集、排除降落到建筑屋面上的雨(雪)水。5.1.2排水系统的组成(1)卫生器具和生产设备受水器卫生器具是生活排水系统的起点，是用来满足人们日常生活中各种卫生要求，收集和排除污废水的容器或装置。(2)排水管道排水管道包括器具排水管(含存水弯)、横支管、立管、埋地干管和排出管。(3)清通设备为疏通建筑内部排水管道，保障排水畅通，常需设检查口、清扫口、带有清扫门的90°弯头或三通、室内埋地横干管上的检查井等。5.1.2排水系统的组成(4)提升设备工业与民用建筑的地下室、人防建筑、高层建筑的地下技术层和地铁等地下建筑物的污废水不能自流排至室外的检查井，需设污废水提升设备。(5)污水局部处理构筑物当建筑物内部污水未经处理不允许直接排入市政排水管网或水体时，需设污水局部处理构筑物。(6)通气系统建筑物内部排水管道内是水、气两相流。5.1.2排水系统的组成图5-1污废水排水系统的基本组成1—坐便器2—洗脸盆3—浴盆4—厨房洗涤盆5—排水出户管6—排水立管7—排水横支管8—器具排水管(含存水弯)9—专用通气管10—伸顶通气管11—通风帽12—检查口13—清扫口14—排水检查井15—地漏16—污水泵5.1.3污废水排水系统的类型1.单立管排水系统2.双立管排水系统3.三立管排水系统5.1.3污废水排水系统的类型图5-2污废水排水系统的类型a)无通气单立管b)普通单立管c)特制配件单立管d)吸气阀单立管e)双立管f)三立管g)污废水立管互为通气管1—排水立管2—污水立管3—废水立管4—通气立管5—上部特制配件6—下部特制配件7—吸气阀8—结合通气管1.单立管排水系统1)无通气管的单立管排水系统。2)有通气的普通单立管排水系统。3)特制配件的单立管排水系统。2.双立管排水系统双立管排水系统由一根排水立管和一根专用通气立管组成。双立管排水系统利用排水立管与通气立管之间进行气流交换，所以叫外通气。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。3.三立管排水系统三立管排水系统由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和通气立管。两根排水立管共用一根通气立管。三立管排水系统的通气方式也是(干式)外通气，适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层和高层建筑。5.1.4排水系统的选择1)建筑物内生活排水系统的选择，应根据排水性质及污染程度，结合室外排水体制和有利于综合利用与处理要求确定。2)下列情况下的建筑排水应单独排水至水处理或回收构筑物。3)建筑雨水管道应单独设置，雨水回收利用可按GB50400《建筑与小区雨水利用技术规范》执行。5.2卫生器具、排水管材和附件5.2.1卫生器具5.2.2排水管材与附件5.2.3管道系统的选择与布置敷设5.2.1卫生器具1.盥洗用卫生器具2.沐浴用卫生器具3.洗涤用卫生器具4.便溺用卫生器具1.盥洗用卫生器具(1)洗脸盆洗脸盆一般用于洗脸、洗手和洗头，设在卫生间、盥洗室、浴室及理发室内。(2)盥洗槽盥洗槽设在集体宿舍、车站候车室、工厂生活间等公共卫生间内，可供多人同时使用，如图5- 4所示。(1)洗脸盆图5-3洗脸盆a)普通型b)柱型(2)盥洗槽图5- 4盥洗槽a)单面盥洗槽b)双面盥洗槽2.沐浴用卫生器具(1)浴盆浴盆一般设在住宅、宾馆、医院住院部等卫生间或公共浴室，供人们清洗身体。(2)淋浴器淋浴器是一种由莲蓬头、出水管和控制阀组成，喷洒水流供人沐浴的卫生器具，如图5-􀰊6所示。(3)淋浴盆淋浴盆是专门收集淋浴排水的，如图5-7所示。(4)净身盆净身盆是一种由坐便器、喷头和冷热水混合阀等组成，供使用者冲洗下身用的卫生器具，如图5-8所示。(1)浴盆图5-5浴盆(2)淋浴器图5-􀰊6淋浴器安装图3.洗涤用卫生器具(1)洗涤盆(池)装设在厨房或公共和营业性厨房内。(2)化验盆化验盆是洗涤化验器皿、供给化验用水、倾倒化验排水用的洗涤用卫生器具。(3)污水盆(池)污水盆(池)设在公共建筑的厕所、盥洗室内，供洗涤清扫用具、倾倒污废水的洗涤用卫生器具。3.洗涤用卫生器具图5-7淋浴盆3.洗涤用卫生器具图5-8净身盆(1)洗涤盆(池)装设在厨房或公共和营业性厨房内。图5-9洗涤盆a)单格陶瓷洗涤盆b)双格洗涤池c)双格不锈钢洗涤盆d)双格不锈钢带钢板洗涤盆(2)化验盆化验盆是洗涤化验器皿、供给化验用水、倾倒化验排水用的洗涤用卫生器具。图5-10化验盆(3)污水盆(池)污水盆(池)设在公共建筑的厕所、盥洗室内，供洗涤清扫用具、倾倒污废水的洗涤用卫生器具。图5-11污水盆a)落地式b)挂墙式4.便溺用卫生器具(1)大便器大便器是排除粪便的便溺用卫生器具，其作用是把粪便和便纸快速完全地排入下水道，同时自带或另外安装水封防臭。(2)大便槽大便槽是可供多人同时使用的长条形沟槽，用隔板隔成若干小间，代替成排的蹲式大便器。(3)小便器小便器是设在公共建筑男厕所内，收集和排除小便的便溺用卫生器具，多为陶瓷制品，有立式和挂式两类，如图5-14所示。(4)小便槽小便槽是可供多人同时使用的长条形沟槽，由水槽、冲洗水管、排水地漏或存水弯等组成。4.便溺用卫生器具(5)倒便器倒便器又称冲洗器。(6)冲洗设备冲洗设备是便溺器具的配套设备，有冲洗水箱和冲洗阀两种。(1)大便器图5-12坐式大便器a)冲洗式b)虹吸式c)喷射虹吸式d)漩涡虹吸式(1)大便器图5-13高水箱蹲式大便器1—蹲式大便器2—高水箱3—DN32冲水管4—DN15角阀5—橡胶碗(3)小便器图5-14小便器a)立式小便器b)挂式小便器(6)冲洗设备图5-15手动冲洗水箱a)虹吸冲洗水箱1—水箱2—浮球阀3—拉链-弹簧阀4—橡胶球阀5—虹吸管6—小孔7—冲洗管b)水力冲洗水箱1—水箱2—浮球阀3—扳手4—橡胶球阀5—阀座6—导向装置7—冲洗管8—溢流管(6)冲洗设备图5-16节能低水箱(6)冲洗设备图5-17自闭式冲洗阀坐式大便器安装图5.2.2排水管材与附件1.管材2.附件1.管材(1)排水铸铁管排水铸铁管有刚性接口和柔性接口两种，为使管道在水压下具有良好的曲绕性和伸缩性，以适应建筑沉降和楼层间错位导致的轴向位移和横向变形，防止管道产生裂缝、折断，建筑内部排水管道应采用柔性接口机制排水铸铁管。(2)排水塑料管目前在建筑内部广泛使用的排水塑料管是硬聚氯乙烯塑料管(简称UPVC管)。(1)排水铸铁管图5-18排水铸铁管连接方法a)法兰压盖螺栓连接1—直管、管件直部2—法兰压盖3—橡胶密封圈4—承口端头5—插口端头6—定位螺栓b)不锈钢带卡紧螺栓连接1—橡胶圈2—卡紧螺栓3—不锈钢带4—橡胶球阀5—排水铸铁管(2)排水塑料管表5-1硬聚氯乙烯排水塑料管的规格(单位：mm)(2)排水塑料管图5-19常用塑料排水管件2.附件(1)存水弯存水弯是在卫生器具排水管上或卫生器具内部设置的有一定高度的水柱。(2)地漏地漏是一种内有水封，用来排放地面水的特殊排水装置(国外一般不设)，设置在经常有水溅落的卫生器具(如浴盆、洗脸盆、小便器、洗涤盆等)附近、地面有水需要排除的场所(如淋浴间、水泵房等)或地面需要定期清洗的场所(如食堂、餐厅等)，住宅阳台的地漏还可以用作洗衣机排水口。(1)存水弯图5-20存水弯及其水封a)S形b)P形c)U形(1)存水弯图5-21几种新型存水弯a)Grevak存水弯b)Mcalpine存水弯c)阀式存水弯1—水封2—补气管3—滞水室4—阀(1)存水弯图5-22地漏a)普通地漏b)单通道地漏c)双通道地漏d)三通道地漏e)双箅杯式地漏f)防倒流地漏g)双接口多功能地漏1—外箅2—内箅3—杯式水封4—清扫口5—浮球(2)地漏表5-2淋浴室地漏直径5.2.3管道系统的选择与布置敷设1.卫生器具的布置和敷设2.排水管道的布置与敷设3.通气系统的布置与敷设1.卫生器具的布置和敷设图5-23卫生间平面布置图a)公共建筑b)宾馆c)住宅2.排水管道的布置与敷设(1)布置与敷设要求(2)施工安装、维护管理方便(1)布置与敷设要求表5-3最低横支管接入处至立管管底的最小垂直距离(2)施工安装、维护管理方便表5- 4排出立管或排出管上的清扫口至室外检查井的最大允许长度3.通气系统的布置与敷设图5-24通气管系统图式a)专用通气立管b)主通气立管与环形通气管c)副通气立管与环形通气管d)主通气立管与器具通气管5.3排水管道系统中水气流动规律5.3.1建筑内部排水的流动特点5.3.2水封的作用及其破坏原因5.3.3横管内水流状态5.3.4立管中水流状态5.3.5排水立管在水膜流时的通水能力5.3.6提高排水立管通水能力的方法与措施5.3.1建筑内部排水的流动特点(1)水量变化大与室外排水相比，建筑内部排水管道接纳的排水量少，且不均匀，排水历时短，高峰流量时可能充满整个管道断面，而大部分时间管道内可能没有水，管道内可能处于很小或无水状态。(2)气压变化幅度大在卫生器具不排水时，排水管道中的气体通过通气管与大气相通，气压稳定；但在卫生器具排水时，管内自由水面有较大幅度波动，水气容易掺和，造成管内气压很不稳定。5.3.1建筑内部排水的流动特点(3)流速变化激烈建筑内部横管与立管交替连接，当水流由横管进入立管时，流速急剧增大，水气混合，当水流由立管进入横管时，流速急剧减小，水气分离。(4)事故危害大建筑内部排水不畅，污水外溢到室内地面，或管内气压波动，水封被破坏，有毒有害气体进入房间，将直接危害人体健康，影响室内卫生，事故危害大。5.3.2水封的作用及其破坏原因1.水封的作用2.水封破坏1.水封的作用水封是设在卫生器具排水口下，用来抵抗排水管内气压变化，防止排水管道系统中气体窜入室内的一定高度的水柱，通常用存水弯来实现。2.水封破坏(1)自虹吸损失卫生设备在瞬时大量排水时，存水弯自身充满而形成虹吸，排水结束后，存水弯内水封的实际高度低于应有的高度h。(2)诱导虹吸损失诱导虹吸又称负压抽吸。(3)静态损失静态损失是因卫生器具较长时间不使用造成的水量损失。5.3.3横管内水流状态1.能量变化关系2.水流状态3.管内压力1.能量变化关系2.水流状态图5-25横管内水流状态示意图3.管内压力(1)横支管内压力变化排水横支管内压力的变化与排水横支管的位置(立管的上部还是下部)以及是否还有其他横支管同时排水有关。(2)横干管内压力变化横干管连接立管和室外排水检查井，接纳的卫生器具多，存在着多个卫生器具同时排水的可能，所以排水量大。(1)横支管内压力变化图5-26无其他排水时横支管内流态与压力变化a)排水初期b)排水末期(1)横支管内压力变化图5-27有其他排水时上部横支管内流态与压力变化a)排水初期b)排水末期(1)横支管内压力变化图5-28有其他排水时下部横支管内流态与压力变化a)排水初期b)排水末期5.3.4立管中水流状态1.排水立管水流特点2.立管内压力变化3.立管水流流动状态1.排水立管水流特点(1)断续的非均匀流由于卫生器具的使用是间断的，排水是不连续的。(2)水、气两相流排水立管