建筑給水排水工程建筑給排水是一門應(yīng)用技術(shù).doc

建筑給水排水工程 陳延格 鄭州華信學(xué)院 建筑工程學(xué)院 摘要： 建筑給排水是一門應(yīng)用技術(shù)，是研究工業(yè)和民用建筑用水供應(yīng) 和廢水的匯集、處置，以滿足生活、生產(chǎn)的需求和創(chuàng)造衛(wèi)生、安全 舒適的生活、生產(chǎn)環(huán)境的工程學(xué)科。關(guān)鍵詞：建筑給水系統(tǒng) 建筑排水系統(tǒng) 建筑排水設(shè)計(jì) 簡直內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng) 引言 ：在水的人工循環(huán)系統(tǒng)中，建筑給 排水工程上接城市給水工程，下接城市排水工程，處于水循環(huán)的中間 階段。它將城市的給水管網(wǎng)的水送至用戶如居住小區(qū)、工業(yè)企業(yè)、各 類公共建筑和住宅等，在滿足用水要求的前提下，分配到各配水點(diǎn)和 用水設(shè)備，供人們生活、生產(chǎn)使用，然后又將使用后因水質(zhì)變化而失 去使用價(jià)值的污廢水匯集、處理，或排入市政管網(wǎng)回收，或排入建筑 中水的原水系統(tǒng)以備再生回收。建筑給排水工程和供熱、通風(fēng)、空調(diào)、 供電和燃?xì)獾裙こ坦餐M成建筑設(shè)備工程，具有提高建筑使用質(zhì)量， 高效地發(fā)揮建筑為人們生活、生產(chǎn)服務(wù)的功能。 本文主要是對建筑給水系統(tǒng) 、建筑排水系統(tǒng)和內(nèi)部供熱系統(tǒng)的論述。 一 建筑生活給水系統(tǒng) 1、建筑給水系統(tǒng)按供水對象及用途分類可分為三類：生活 給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)生產(chǎn)給水系統(tǒng)；除上述三種系統(tǒng)外，還可 以根據(jù)用戶對水質(zhì)、水壓、水量和水溫的要求，并考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和 安全等方面的條件，組成不同的聯(lián)合給水系統(tǒng)，如：生活生產(chǎn)給 水系統(tǒng)；生活消防給水系統(tǒng);生產(chǎn)消防給水系統(tǒng)；生活 生產(chǎn)消防給水系統(tǒng)。 2、 給水方式(一)直接給水方式 由于外給水管網(wǎng)直接供水是最簡單、經(jīng)濟(jì)的給水方式，適用 于室外給水管網(wǎng)的水量、水壓均能滿足用水要求的建筑。建筑給水系 統(tǒng)應(yīng)盡量利用外部給水管網(wǎng)的水壓直接供水。 （二）設(shè)水箱的給水方式 設(shè)水箱的給水方式可在室外給水管網(wǎng)供水壓力周期不足時(shí) 采用。用水低峰時(shí)利用室外給水管網(wǎng)水壓直接向室內(nèi)給水管網(wǎng)供水， 并向水箱補(bǔ)水；用水高峰時(shí)，室外管網(wǎng)水壓不足，有水箱向建筑給水 系統(tǒng)供水。另外，當(dāng)室外給水管網(wǎng)水壓偏高或不穩(wěn)定時(shí)，為滿足穩(wěn)壓 供水的要求，也可采用設(shè)水箱的供水方式，室外管網(wǎng)直接將水輸入水 箱，又水箱向建筑內(nèi)給水系統(tǒng)供水。（三） 水泵供水方式 水泵供水方式宜在室外給水管網(wǎng)水壓經(jīng)常性不足采用。當(dāng)建 筑內(nèi)用水量大且均勻時(shí)，可采用恒速水泵供水；當(dāng)建筑內(nèi)用水不均勻 時(shí)，宜采用一臺或多臺水泵變速運(yùn)行供水，以提高水泵的工作效率。 為充分利用室外管網(wǎng)壓力，節(jié)省電能，可將水泵和室外管網(wǎng)直接連接。 但是，因水泵直接從室外管網(wǎng)抽水，使外網(wǎng)壓力降低，影響附近用戶 用水，嚴(yán)重時(shí)還可造成外網(wǎng)負(fù)壓，在管道接口不嚴(yán)密時(shí)，器周圍土壤 中的滲漏水會吸入管中，污染水質(zhì)。所以，當(dāng)采用水泵直接從室外管 網(wǎng)抽水時(shí)，比須符合供水部門的有關(guān)規(guī)定，比采取必要的防護(hù)措施， 以免水質(zhì)污染。這種給水方式也可以采用水泵與室外管網(wǎng)間接連接方 式。 （四） 水泵水箱給水方式 水泵和水箱的給水方式宜在室外給水管網(wǎng)壓力低于或經(jīng)常不 滿足建筑內(nèi)給水管網(wǎng)所需的水壓，且室內(nèi)用水不均勻時(shí)采用。與設(shè)水 箱給水方式相比，由于水泵能及時(shí)向水箱供水，可減少誰想的容積； 與水泵給水方式相比，由于水箱有調(diào)節(jié)水量和儲水功能，選用恒速泵 既可保持在高效段運(yùn)行，供水安全性較高，但存在水箱引起水質(zhì)二次 污染的隱患。 （五）氣壓積水設(shè)備 氣壓給水設(shè)備是一種既加壓、儲存、調(diào)節(jié)供水于一體的用水 方式。其工作流量是將水經(jīng)水泵加壓后充入有壓縮空氣的密閉罐體 內(nèi)，而后借罐內(nèi)壓縮空氣的壓力將水送到建筑物的各用水點(diǎn)。適用于 建筑不宜設(shè)高位水箱的場所，如紀(jì)念性、藝術(shù)性建筑和地下建筑、地 震區(qū)等；其缺點(diǎn)是耗能和造價(jià)高。 （六） 分區(qū)給水方式 確定建筑給水方式應(yīng)充分利用室外給水管網(wǎng)的壓力（資用壓 力），當(dāng)資用壓力只能滿足底部幾層的用水壓力要求時(shí)，可采用（豎 向）分區(qū)給水方式，用并聯(lián)分區(qū)、串聯(lián)分區(qū)和減壓分區(qū)多種形式。 (七) 分質(zhì)給水方式 直接利用市政自來水供給清洗、洗滌、沖洗等用水；自來水 經(jīng)過深度凈化處理達(dá)到飲用凈水標(biāo)準(zhǔn)，可直接飲用；將洗滌等用水收 集后加以處理，回用于沖廁、洗車、澆灑綠地等。 3、高層建筑生活給水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 對于高層建筑，城市給水管網(wǎng)的水壓一般不能滿足高區(qū)部分 生活用水的要求，絕大多數(shù)采用分區(qū)給水方式，即低區(qū)部分直按由城 市給水管網(wǎng)供水，高區(qū)部分由水泵加壓供水。選擇給水方式是高層建 筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到生活給水系統(tǒng)的使用和工 程造價(jià)。 就目前我國城市給水狀況而言，水壓一般可滿足建筑五 六層的生活用水要求，高區(qū)部分的供水應(yīng)根據(jù)具體情況確定。建筑 給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1588）（以下簡稱規(guī)范）第2.3.4 條規(guī)定：“高層建筑生活給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)，應(yīng)根據(jù)使用要求、材 料設(shè)備性能、維修管理、建筑物層數(shù)等條件，結(jié)合利用室外給水管網(wǎng) 的水壓合理確定。分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓，住宅、旅館、 醫(yī)院宜為300350KPa；辦公樓宜為350450KPa?！币虼?，根據(jù)規(guī) 范規(guī)定的分區(qū)給水靜水壓，兼顧消防給水系統(tǒng)的給水方式，高層建 筑生活給水系統(tǒng)高區(qū)部分應(yīng)進(jìn)行合理的豎向分區(qū)。 高區(qū)部分可以采用的分區(qū)給水方式有：高位水箱給水方式； 變頻調(diào)速水泵給水方式或氣壓罐給水方式。高層民用建筑設(shè)計(jì)防火 規(guī)范（GB5004595）第7.4.7 條規(guī)定：“采用高壓給水系統(tǒng)時(shí)，可 不設(shè)高位消防水箱。當(dāng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)高位消防水 箱?！蔽覈壳跋澜o水系統(tǒng)中臨時(shí)高壓制居多，一般高層建筑 都設(shè)有高位消防水箱。在高位水箱有效容積增加不多的情況下，生活 貯水與消防貯水同時(shí)貯存于一個(gè)水箱中，這既經(jīng)濟(jì)又便于管理。高位 水箱具有穩(wěn)壓作用，使冷熱水系統(tǒng)水壓保持平衡，方便洗浴。變頻調(diào) 速水泵不能滿足消防貯水量，存在小流量和零流量供水問題，同時(shí)變 頻控制股價(jià)格較高，在高層建筑中采用較少。氣壓罐給水方式的主要 缺點(diǎn)是氣壓罐調(diào)節(jié)容積小，同樣存在不能滿足消防貯水的問題，一般 作為消防給水系統(tǒng)中的經(jīng)常性增壓設(shè)備，對于高層建筑生活給水一般 用于少數(shù)樓層水壓不足時(shí)的增壓。由于以上諸多原因，目前絕大多數(shù) 高層建筑采用高位水箱給水方式，盡管高位水箱存在增加建筑荷載和 防止生活用水受到二次污染的問題。 高位水箱給水方式可根據(jù)規(guī)范要求采用高位水箱減壓 給水方式、高位水箱并聯(lián)給水方式或高位水箱串聯(lián)給水方式，或者根 據(jù)具體情況采用幾種給水方式的結(jié)合。其中高位水箱減壓給水方式利 用減壓水箱和減壓閥減壓。減壓水箱占用一定的建筑面積，并且增加 了防止生活用水二次污染的困難，有噪音影響。減壓閥造價(jià)雖然較高， 但占地面積大大減小，不影響水質(zhì)而且無噪聲，國內(nèi)減壓閥產(chǎn)品質(zhì)量 提高，性能可靠，故采用減壓閥減壓方式的日漸增多。 4、高位水箱給水方式在實(shí)際應(yīng)用中可以按以下情況考慮 （1） 建筑高度50m 左右的高層建筑，高區(qū)部分可采用貯水 池水泵屋頂水箱減壓閥給水方式。如果低區(qū)部分對供 水安全要求較高，可以直接從屋頂水箱引下一根立管至低區(qū)管網(wǎng)， 該立管上設(shè)電動(dòng)閥門和減壓閥，平時(shí)電動(dòng)閥門關(guān)閉，在城市給水管 網(wǎng)停止供水時(shí)打開電動(dòng)閥門向低區(qū)供水。如圖 1 所示。此方式供水 安全可靠，充分利用了城市管網(wǎng)的水壓，節(jié)省能源。這種方式普遍 采用。（2） 建筑高度 5080m 左右的高層建筑，高區(qū)部分可采用 貯水池水屋頂水箱減壓閥給水方式或高位水箱并聯(lián)給水方 式。并聯(lián)給水方式各分區(qū)為獨(dú)立的給水系統(tǒng)，供水安全可靠，水泵集 中布置，便了管理維護(hù)，運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)川省。但走必須設(shè)水泵水箱 兩套設(shè)備，增加了水泵和水箱占用的建筑面積，造價(jià)增大，這在大城 市尤為顯著。減壓閥給水方式系統(tǒng)簡單，設(shè)備費(fèi)用少，占地面積小， 管理維護(hù)方便。但是其供水安全性比并聯(lián)給水較差，運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用較 高。（3） 目前我國各地供電情況逐步改善，電費(fèi)比較適中，采用高位水箱 分區(qū)減壓給水方式具有較大優(yōu)越性。這種情況病區(qū)部分有兩個(gè)分區(qū)。 此種方式應(yīng)用較多。如由重慶建筑大學(xué)設(shè)計(jì)的重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一 醫(yī)院外科大樓，總建筑面積37756 ，地下有兩層，地上有二十三層， 建筑高度89.1m。生活給水系統(tǒng)采用分區(qū)給水方式，四層及四層以下 由城市管網(wǎng)直接供水，五層及五層以上由貯水池水泵屋頂水 箱減壓閥減壓給水，高區(qū)部分有兩個(gè)分區(qū)。 （四）建筑高度批80110m 左右的高層建筑，高區(qū)部分推 薦采用高位水箱分區(qū)減壓給水方式，即貯水池水泵屋頂水箱 減壓閥給水方式，如圖4 所示。也可以采用高位水箱并聯(lián)給水方 式。這種情況高區(qū)部分有三個(gè)分區(qū)。 （五）建筑高度超過 110m 的高層建筑，最高分區(qū)水泵揚(yáng)程 將會很大，壓水管線很長，為避免這種情況應(yīng)采用高位水箱串聯(lián)給水 方式（不設(shè)中間水箱時(shí)采用中間接力水泵方式）。推薦采用高位水箱 串聯(lián)給水與減壓給水相結(jié)合的方式。 高位水箱串聯(lián)給水方式的特點(diǎn)是各分區(qū)的水泵分散設(shè)置， 各從下一分區(qū)的水箱抽水，下一分區(qū)的水箱除供本分區(qū)外同時(shí)是上一 分區(qū)的水源，適用于超高層建筑。其優(yōu)點(diǎn)是避免了設(shè)揚(yáng)程高的水泵和 水壓高的壓水管，壓水管也不會很長。其缺點(diǎn)是由于設(shè)備分散，管理 維護(hù)不便；水泵設(shè)于樓層對防震、隔音要求高；上區(qū)供水受下區(qū)影響， 安全性較差。串聯(lián)給水與減壓給水結(jié)合，由于設(shè)備（水泵、水箱）減 少，節(jié)省造價(jià)，并有利于管理維護(hù)，也減小了震動(dòng)和噪聲的影響，因 而在超高層建筑中采用較多。以上四種情況也有例外。如重慶揚(yáng)子江 假日飯店，建筑高度79.65m，地下一層，地上二十三層，地下一層 至二層由水泵屋頂水箱聯(lián)合供水，二十一至二十三層由氣壓給水 設(shè)備增壓供水。其低區(qū)最低配水點(diǎn)所受靜水壓達(dá)0.8MPa 左右，這是 由于該分區(qū)給水系統(tǒng)材料和設(shè)備承壓能力好并采取了相應(yīng)防振隔音 措施。 綜上所述，高層建筑生活給水系統(tǒng)給水方式的選擇應(yīng)考慮 多種因素。當(dāng)建筑高度50m 左右時(shí)，低區(qū)利用城市給水管網(wǎng)水壓直 接供水，高區(qū)采用水泵屋頂水箱聯(lián)合供水；當(dāng)建筑高度50-80m 時(shí)，高區(qū)采用高位水箱減壓閥給水方式；當(dāng)建筑高度80-110m 時(shí)，高 區(qū)采用高位水箱分區(qū)減壓給水方式：當(dāng)建筑高度超過110m 時(shí)，高區(qū) 采用高位水箱串聯(lián)給水與減壓給水相結(jié)合的方式?？傊?，應(yīng)根據(jù)規(guī) 范規(guī)定并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況及工程的實(shí)際情況，確定經(jīng)濟(jì)合理的 給水方式。 二 建筑排水系統(tǒng) 1、建筑排水系統(tǒng)分為污廢水排水系統(tǒng)和屋面雨水排水系統(tǒng)。 按照污水的來源又可分為生活排水系統(tǒng)可工業(yè)廢水排水系統(tǒng)；按照污 染的程度不同采用單獨(dú)排放還是合并排放，分為合流制和分流制兩 種。污水排水系統(tǒng)可具體分為以下7 種類型，生活排水系統(tǒng)、生活廢 水排水系統(tǒng)、生活污水排水系統(tǒng)、生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水排水 系統(tǒng)、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)、屋面雨水排水系統(tǒng)。 2、衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設(shè)備的受水器、排水管道、通氣管道和 清通設(shè)備構(gòu)成了建筑排水系統(tǒng)的基本組成，在有些排水系統(tǒng)中，還有 污、廢水提升設(shè)備和局部處理構(gòu)建物。 三 建筑排水設(shè)計(jì) （一）地漏與存水彎的配合 規(guī)范上沒有規(guī)定排水地漏一定要設(shè)存水彎，但這確實(shí)能影響 用戶的使用。全國通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集上將帶水封的圓形鐘罩式地 漏分為了甲、乙、丙、丁四種，雖然標(biāo)準(zhǔn)圖上對存水部分的高度都作 了具體規(guī)定，但都有一個(gè)存水量小，水封易因水的蒸發(fā)而被破壞的毛 病。且往往制造和安裝時(shí)還達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。筆者認(rèn)為凡是室內(nèi)承 接有糞便污水的排水系統(tǒng)地漏，均應(yīng)配套存水彎。此可有效地防止串 味現(xiàn)象。 （二） 室內(nèi)排水管最小管徑 一般講，污水池、小便器（槽）等器具的排出管最小管徑為 DN32502，而含有糞便污水的最小管徑為DN100.筆者通過觀 察后認(rèn)為這各種規(guī)定只適用于樓面排水，而不適用于地面排水。原因 如下：DN32-50 的管徑較小，容易堵塞，且不易疏通（疏通器在其 內(nèi)不易拐彎）。在樓面上排水管系統(tǒng)尚有樓面下管道清掃口可用，而 在地面上的小排水管堵塞時(shí)，則往往要扒開地面方能維修。筆者的經(jīng) 驗(yàn)是，在地面以下敷設(shè)的排水管最小管徑宜為DN75，那樣并不需要 多增加多少投資，也不占用使用空間，但卻方便使用和維修。對于樓 房合糞便污水的底層排出橫管，使用Dg150 為最小管徑更適合中國 國情。一般這段橫管長度不大，由Dg100 改為Dgl50 也不會增加 很多投資，但卻能極大地減少管道的堵塞機(jī)會。而改變管徑位置宜設(shè) 在立管地面以下的地方，這樣并不影響地面以上的空間。 （三）污水緊急排出管 對于廚房和廁所相鄰的住宅來說，如果廚、廁是單獨(dú)的排水 管系統(tǒng)，則直在最底層為兩系統(tǒng)作一個(gè)緊急排出聯(lián)通。筆者的做法是 引一個(gè)地漏由廚房至廁所管系或由廁所至廚房管系。其目的是一旦一 側(cè)的排出管突然堵塞，仍下泄的污水溢出地面時(shí)可由此地漏進(jìn)入另一 系統(tǒng)排出室外，而不至使室內(nèi)其它房問大面積被污水浸漫。 對目前我國居民的生活習(xí)慣來說，下水管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象 是絕對會發(fā)生的，只是堵的次數(shù)多與少的問題。設(shè)計(jì)人員對習(xí)慣作法 的稍作改動(dòng)，則可較大程度地方便用戶。 四 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng) 1、建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)按熱水供應(yīng)范圍，可分為局部熱 水供應(yīng)系統(tǒng)、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)和區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 2、熱水供應(yīng)系統(tǒng)主要有熱媒系統(tǒng)、熱水管路系統(tǒng)和附件三 部分組成，與建筑類型和規(guī)模、熱源情況、用水要求、加熱和貯存設(shè) 備的供應(yīng)情況、建筑對美觀和安靜的要求等因素有關(guān)。 3、熱水供應(yīng)的類型 （一）直接加熱和間接加熱 熱水加熱的方式有直接加熱和間接加熱的方式之分，直接加 熱是利用燃?xì)?、燃煤為燃料的熱水鍋爐，把冷水直接加熱到所需水溫， 或是將蒸汽或高溫水通過傳孔管或噴射器直接通入冷水中混合制備 熱水。間接加熱也稱二次換熱，是將熱媒通過水加熱器吧熱量傳遞給 冷水達(dá)到加熱冷水的目的，在加熱過程中熱媒與被加熱的水不直接接 觸。 （二）開式和閉式 按系統(tǒng)是否敞開，分為開式和閉式。開式熱水供水方式，即 在所有配水點(diǎn)關(guān)閉后，系統(tǒng)內(nèi)的水仍與大氣相通。該方式中一般在管 網(wǎng)頂部設(shè)有膨脹管或開式加熱水箱，系統(tǒng)內(nèi)的最高水壓取決于水箱的 設(shè)置高度，而不受室外的給水管網(wǎng)水壓波動(dòng)的影響，可保證系統(tǒng)水壓 穩(wěn)定和供水安全可靠。閉式熱水供水方式，即在所有配水點(diǎn)關(guān)閉后， 整個(gè)系統(tǒng)與大氣隔絕，形成密閉系統(tǒng)。該方式中應(yīng)采用設(shè)有安全閥的 承壓水加熱器，為了提高系統(tǒng)的安全可靠性，還應(yīng)設(shè)置壓力膨脹罐。 閉式熱水供水方式具有管路簡單、水質(zhì)不易受外界污染的優(yōu)點(diǎn)，但供 水水壓穩(wěn)定性差，安全可靠性差，適用于不宜設(shè)置水箱的熱水供應(yīng)系 統(tǒng)。 （三）全循環(huán)、半循環(huán)與無循環(huán) 按熱水管網(wǎng)的循環(huán)方式不同，有全循環(huán)、半循環(huán)、無循環(huán)熱 水供水方式之分。全循環(huán)供水方式是指所有配水干管、立管和分支管 都設(shè)有回水管道，可以保證配水管網(wǎng)任意點(diǎn)的水溫。該方式適用于建 筑標(biāo)準(zhǔn)較高的賓館、飯店、高級住宅等。半循環(huán)供水方式又有立管循 環(huán)和干管循環(huán)之分。立管循環(huán)是熱水干管和立管內(nèi)均有熱水循環(huán)，打 開配水龍頭時(shí)只需放掉支管中少量的存水就能獲得熱水；干管循環(huán)是 指僅保持干管內(nèi)水循環(huán)，在供應(yīng)熱水前，先用循環(huán)泵吧干管中已冷卻 的存水循環(huán)加熱，當(dāng)打開配水龍頭時(shí)只需放掉立管和支管內(nèi)的冷水就 可流出符合要求的熱水。無循環(huán)供水方式是指在熱水管網(wǎng)中不設(shè)任何 循環(huán)管道。對于系統(tǒng)較小、使用要求不高的定時(shí)熱水供應(yīng)系統(tǒng)（如公 共浴室、洗衣房等）可采用此方式。 （四）自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán) 按熱水管網(wǎng)的循環(huán)動(dòng)力不同，可分為自然循環(huán)方式和機(jī)械循 環(huán)方式。自然循環(huán)方式是利用熱水供水溫度和回水溫度不同而造成的 密度差所產(chǎn)生的熱虹吸壓頭進(jìn)行循環(huán)。因水溫差僅為 510，自然 循環(huán)作用水頭值很小，所以實(shí)際中使用較少。機(jī)械循環(huán)方式是利用循 環(huán)水泵強(qiáng)