3室外给排水

室外给排水本章主要介绍室内室外给排水方面的知识，包括给排水系统的组成，管道的布置要求，所使用的管材和管件，施工中的具体要求及设计过程，并详细介绍了给排水施工图识图知识。第二章室内外给排水•2.1室外给排水•2.2室内给水工程•2.3室内给水系统常用设备•2.4室内给水系统的水力计算•2.5室内消防给水•2.6室内热水供应•2.7室内排水•2.8室内给排水系统施工及识图•2.1.1室外给水系统组成•2.1.2室外给水管道施工•2.1.3施工及验收规范•2.1.4室外排水2.1室外给排水•室外给水工程是为满足城乡居民及工业生产等用水需要而建造的工程设施，它所供给的水在水量、水压和水质方面应适合各种用户的不同要求。因此室外给水工程的任务是自水源取水，并将其净化到所要求的水质标准后，经输配水管网系统送往用户。2.1.1室外给水系统组成•1.水源•给水水源可分为两大类。一类为地面水，如江水、河水、湖水、水库及海水等；另一类为地下水，如井水、泉水、喀斯特溶洞水等。一般说来，地下水的物理、化学及细菌性质等均较地面水好，无需复杂的净化处理即可使用。显然，采用地下水作水源具有经济、安全及便于维护管理等优点。因此，符合卫生要求的地下水，应首先考虑作为饮用水的水源。但在取集地下水时，必须遵循开采量应小于动储量的原则，否则将使地下水源遭受破坏，甚至引起陆沉。•2.取水工程•取水工程要解决的是从天然水源中取(集)水的方法以及取水构筑物的构造形式等问题。水源的种类决定着取水构筑物的构造形式及净水工程的组成。•地下水取水构筑物的形式，与地下水埋深、含水层厚度等水文地质条件有关。管井是室外给水系统中广泛采用的地下水取水构筑物，常用管井的直径在150～600mm的范围，井深在300m以内，适用于取水量大，含水层厚度在5m以上，而埋藏深度大于15m的情况；大口井通常井径在3～10m，井深在30m以内，适用于含水层较薄而埋藏较浅的情况；渗渠用于含水层更薄而埋藏更浅的情况。•地面水取水构筑物的形式很多，常见的有河床式、岸边式以及缆车式、浮船式等。在仅有山溪小河的地方取水，常用低坝、低栏栅等取水构筑物。•3.净水工程•水源水中往往含有各种杂质，如地下水常含有各种矿物盐类；而地面水则常含有泥砂、水草腐殖质、溶解性气体、各种盐类、细菌及病原菌等。由于用户对水质都有一定的要求，故未经处理的水不能直接送往用户。净水工程的任务就是要对从取水构筑物送来的原水进行净化、消毒等处理，使其符合供水水质标准。•水的净化方法和净化程度根据水源的水质和用户对水质的要求而定。生活用水净化须符合我国现行的生活饮用水水质标准。•工业用水的水质标准和生活饮用水不完全相同，如锅炉用水要求水质具有较低的硬度；纺织工业对水中的含铁量限制较严；而制药工业、电子工业则需要含盐量极低的脱盐水。因此，工业用水应按照生产工艺对水质的具体要求来确定相应的水质标准及净化工艺。•城市自来水厂只满足生活用水的水质标准。对水质有特殊要求的工业企业，常单独建造生产给水系统。但用水量不大，而允许自城市给水管网取水时，则可用自来水为水源再进行一步处理。•地面水的净化工艺流程，应根据水源水质和用户对水质的要求确定。一般以供给饮用水为目的的工艺流程，主要包括混凝、沉淀、过滤及消毒四个部分。由于细小的悬浮杂质沉淀甚慢，胶体物质根本不能自然沉淀，所以在原水进入沉淀池之前需投加混凝剂，经过混合、反应(属混凝过程)使水中悬浮物及胶体物质形成易于沉淀的大颗粒絮凝体而后通过沉淀池进行重力分离，达到除去胶体物质的目的。沉淀池的形式很多，常用的有平流式、竖流式及辐流式等。近年来由于浅池理论的发展和应用，斜板和斜管式的上向流、同向流沉淀池也逐渐推广使用。各类澄清池的使用也很普遍。•经沉淀后的水，浑浊度应不超过20mg/L。为达到饮用水水质标准所规定的浊度要求(5mg/L)尚需进行过滤。常用的滤池有普通快滤池、虹吸滤池及无阀滤池等。•以地下水为水源时，则因其水质较好而无需进行沉淀过滤处理，一般只需消毒即可。在水的处理过程中，虽然同时有大部分细菌被除去，但由于地面水的细菌含量较高，残留于处理水中的细菌仍为数甚多，并可能有病原菌传播疾病，故必须进行消毒处理。•消毒的目的有二：一是消灭水中的细菌和病原菌，以满足“饮用水水质标准”的有关要求；二是保证净化后的水在输送到用户之前不致被再次污染。消毒通常在过滤以后进行，其方法有物理法和化学法两种。物理法有紫外线、超声波、加热法等；化学法有氯法或氯胺法以及臭氧法等。我国目前广泛采用的是氯法。•图2.1为以地面水为水源的自来水厂平面布置图例。它是由生产构筑物、辅助构筑物和合理的道路布置等组成。生产构筑物指澄清池、虹吸滤池、清水池及泵站等；辅助构筑物指机修间、办公室、化验室、库房等。图2.1水厂平面布置图•4.输配水工程•净水工程只解决了水质问题，输配水工程则是解决如何把净化后的水输送到用水地区并分配到各用水点的问题。•输配水工程通常包括输水管道、配水管网以及调节构筑物等。•输水管是把净水厂和配水管网联系起来的管道。其特点是只输水而不配水。允许间断供水的给水工程或多水源供水的给水工程一般只设一条输水管；不允许间断供水的给水工程一般应设两条或两条以上的输水管。考虑供水安全、施工方便、节约劳动力，输水管最好能全部或部分重力输水，尽量沿现有道路或规划道路敷设，并避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁道及洪水泛滥淹没的地区。长距离输水管可采用重力管和压力管相结合的方式，通过技术经济比较，在中间适当部位设加压泵站。输水管的最小坡度应大于1∶5D(D为管径，以mm计)，若管线坡度小于1‰时，应每隔0.5～1km装置排气阀。•配水管网的任务是将输水管送来的水分配到用户。它是根据用水地区的地形及最大用水户分布情况并结合城市规划来进行布置。配水干管的路线应通过用水量较大的地区，并以最短的距离向最大用户供水。在城市规划设计中，应把最大用户置于管网之始端，以减少配水管的管径而降低工程造价。配水管网应均匀地布置在整个用水地区。其形式有环状与枝状两种。为了减少初期的建设投资，新建居民区或工业区一开始可做成枝状管网，待将来扩建时再发展成环状管网。•水塔或高位水池和清水池是给水系统的调节设施。其作用是调节供水量与用水量之间的不平衡状况，并保证管网所需水压。因为自来水公司供水量在目前的技术状况下，在某段时间里是个固定的量，而用户用水的情况却较为复杂，随时都在变化。这就出现了供需之间的矛盾。水塔或高位水池能够把用水低峰时管网中多余的水暂时储存起来，而在用水高峰时再送入管网。这样就可以保证管网压力的基本稳定，同时也使水泵能经常在高效率范围内运行。但水塔的调节能力非常有限，只有当小城镇或工业企业内部的调节水量较小，或仅需平衡水压时才适用。对于更大的调节范围，水塔则基本上起不到调节作用。•清水池与二级站可以直接对给水系统起调节作用；清水池也可以同时对一、二级泵站的供水与送水起调节作用。一般地说，一级泵站的设计流量是按最高日的平均时来考虑，而二级泵站的设计流量则是按最高日的最大时来考虑，并且是按用水量高峰出现的规律分时段进行分级供水。当二级泵站的送水量小于一级泵站的送水量时，多余的水便存入清水池。到用水高峰时，二级泵站的送水量就大于一级泵站的供水量，这时清水池中所储存的水和刚刚净化后的水便被一起送入管网。较理想的情况是不论在任何时段，供水量均等于送水量，或送水量均等于用水量。这样就可以大大减少调节容量而节省调节构筑物的基础投资和能耗。•5.泵站•泵站是把整个给水系统连为一体的枢纽，是保证给水系统正常运行的关键。在给水系统中，通常把水源的取水泵站称为一级泵站，而把连接清水池和输配水系统的送水泵站称为二级泵站。•一级泵站的任务是把水源的水抽升上来，送至净化构筑物。•二级泵站的任务是把净化后的水，由清水池抽吸并送入输配水管网而供给用户。•当城市给水管网的水压富裕时，建筑物的给水尽可能由城市管网直接供水，一般不允许水泵直接从城市管网吸水的方式，这会影响城市给水管网向周围其他用户的正常供水。在高层建筑、大型公用建筑，以及由于城市管网水压太低不能满足生活、生产和消防用水时的水压和水量时，一般在水泵和城市给水管网之间设置贮水池，水泵从贮水池吸水，并采用自灌式的装置形式。•泵站的主要设备有水泵及其引水装置，配套电机及配电设备和起重设备等。图2.2为一个设有平台的半地下室二级泵房平面及剖面图。图2.2半地下室泵房•(1)对管道敷设要求•给水管道应与污水管道平面间距不小于3m，管道穿越主道路时，需保证覆土层或加套管，给水管道的埋设深度应在冰冻线以下，其余要求见施工与验收规范。•(2)开挖管沟•开挖管沟可以采用人工开挖和机械开挖。到管道数目较多时采用机械大开挖，对管径较小且单根管道多采用人工开挖。人工开挖时，土的堆放应考虑下管方案，采用机械下管时，可向沟两侧堆放，人工下管应单侧堆放，距沟边不小于1m的距离。机械挖沟时，应留出人工清土300mm的余量，防止超挖。对于地下水位高于沟底的管沟，应采取降水措施，不得带水施工。2.1.2室外给水管道施工•(3)管道铺设•对给水铸铁管采用单根下管，焊接钢管可在沟上连接。人工下管多采用压绳法下管。下管还可采用倒链、三角架的方法，也可采用吊车下管。•(4)调管接口•根据管道中心桩调直管道，承插铸铁管的插口插入承口的深度及环形间隙应符合规范要求，钢管在调直时，应注意对口的间隙及坡口角度及钝边的高度符合规定。钢管施焊应先打底层，然后罩面层，面层焊缝宽度均匀，焊纹走向平直，不允许出现焊瘤、咬边、夹渣等。•(5)铸铁管挡板施工•给水铸铁管在施工时，一般在弯头处、三通的支管顶端或管道末端堵头处，往往由于管内水压力的作用或土壤条件差等因素，使得这些部位产生一个向外的推力。因此对于管径比较大的管道，应设置混凝土挡板来抵消向外的推力。•(6)管道的试压•给水管道试压时，管道长度不宜超过1000m，如图2.3所示的连接试压管段。图2.3给水铸铁管打压图1.打压泵；2.压力表；3.承口堵板；4.插口堵板；5.排气管；6.旁通管；7.泄水管；8.千斤顶•试压堵板采用钢板制作，堵板套入承口及插口时，应留有不小于15～20mm的接口间隙。管段末端的千斤顶应放在中心位置上，不得有偏移。•试压程序：•①将试压管段按照如图所示连接好，并接通电源及试压泵的电源，挖好排水槽及集水坑。•②压力表需预先经校验且规格应在试验压力的1.5～2倍范围之内。•③打开进水阀(即旁通阀)向管内灌水，同时打开排气阀，当水灌满后关闭旁通阀及排气阀。•④浸泡24h，使其接口部位的石棉水泥或膨胀水泥强度增加。•⑤检查灌水后的接口处或铸铁管本身有无漏水渗水情况，检查千斤顶有无松动，确认没有问题，即可进行升压。升压应缓慢，每次以升压0.2MPa为宜。•⑥升压至工作压力时应停泵检查，然后继续升压至试验压力，停泵稳压并检查，一般10min内压力降不超过0.05MPa即为合格。•⑦填写记录并签字，即可以放水，拆除打压设备及管道。•(1)一般规定•室外给水、排水管道坐标和标高应符合设计要求，其偏差不得超过书上表2.1的规定。•给水管道与污水管道在不同标高平行铺设，其垂直间距在500mm以内，给水管管径等于或小于200mm，管壁间距不得小于1.5m；管径大于200mm，不得小于3m。•在地下水位较高、雨季或冬季安装管道，应根据实际情况采取降水、排水或防冻等措施。•管道和支墩，不得直接铺设在冻土和未经处理的松土上。2.1.3施工及验收规范•(2)给水管道安装•铸铁管承插接口的对口间隙就不小于3mm，最大间隙不得大于表2.2的规定。沿直线铺设，承插接口的环形间隙应符合表2.3的规定。承插接口填料宜采用石棉水泥或膨胀水泥，如遇有侵蚀性地下水，应在接口处涂抹沥青防腐层，如有特殊要求亦可用青铅接口，铅的纯度应在99%以上。•预应力钢筋混凝土管或自应力钢筋混凝土管的承插接口，除设计有特殊要求外，一般宜采用橡胶圈。在土壤或地下水对橡胶圈有腐蚀的地段，在回填土前，应用沥青胶泥、沥青麻或沥青锯末等材料封闭胶圈接口。•管道的接口法兰