建筑給水排水新技術(shù)(姜文源總工)

1、同層排水方式單立管排水系統(tǒng)細水霧滅火系統(tǒng)中建國際設(shè)計顧問有限公司姜文源 2010.10.27安徽黃山（101頁）建筑給水排水新技術(shù)、新動態(tài) 建筑給水排水技術(shù)近些年來迅速發(fā)展 主要表現(xiàn)在以下方面： 建筑給水：管網(wǎng)疊壓技術(shù) 防回流污染技術(shù) 新型管材及連接技術(shù) 節(jié)水技術(shù) 管道直飲水供應(yīng)技術(shù)等建筑給水排水新技術(shù)、新動態(tài)（續(xù)） 建筑排水：同層排水技術(shù) 特殊單立管排水技術(shù) 虹吸式屋面雨水排水技術(shù) 雨水利用技術(shù) 真空排水技術(shù) 排水流量測試技術(shù)等建筑給水排水新技術(shù)、新動態(tài)（續(xù)） 熱水供應(yīng)：節(jié)能技術(shù) 太陽能利用技術(shù) 熱泵技術(shù)等建筑給水排水新技術(shù)、新動態(tài)（續(xù)） 消防方面：高壓細水霧滅火技術(shù) 真空自動噴水滅火系統(tǒng)

2、防撞型室外消火栓 室外減壓穩(wěn)壓消火栓 新型噴頭（家用噴頭等） 閉式噴頭在高大凈空場所的應(yīng)用目 次從以上20項新技術(shù)、新動態(tài)中選取3項，作一介紹：一、同層排水方式的應(yīng)用二、特殊單立管排水系統(tǒng)的應(yīng)用三、高壓細水霧滅火系統(tǒng)的應(yīng)用一、同層排水方式的應(yīng)用一、同層排水方式的應(yīng)用同層排水方式的提出 住宅建筑從福利分房轉(zhuǎn)化向商品房出 售，對建筑排水方式提出的課題 排水橫支管從異（隔）層排水方式調(diào) 整為同層排水方式同層排水方式分類 1、 墻體敷設(shè)方式（沿墻敷設(shè)方式） 2、地面敷設(shè)方式 降板 （整體降板、局部降板） 不降板（抬高地面面層） 3、組合敷設(shè)方式（沿墻敷設(shè)方式和地 面敷設(shè)方式結(jié)合） 4、墻外敷設(shè)方式 5

3、、整體式衛(wèi)生間（盒式衛(wèi)生間）同層排水方式的三種主要模式 1 歐洲模式沿墻敷設(shè)方式 2 日本模式不降板地面敷設(shè)方式 3 中國模式降板地面敷設(shè)方式為主 1 歐洲模式同層排水方式 沿墻敷設(shè)方式（又稱：墻體敷設(shè)方式） 以吉博力公司產(chǎn)品為代表（還有偉星、 金牛、慧通、泰寧等公司的產(chǎn)品） 沿墻敷設(shè)方式的三大主要技術(shù)特點： 1.1 排水橫支管墻內(nèi)敷設(shè) 1.2 排水管材：以HDPE管為主 1.3 配套采用蘇維托單立管排水系統(tǒng) 沿墻敷設(shè)方式圖示安裝固定支架安裝隱蔽式支架安裝同層排水管安裝給水管道表面裝飾沿墻敷設(shè)方式的構(gòu)思 1 排水支管和衛(wèi)生器具排水管不穿越 樓板，墻內(nèi)敷設(shè)，在本樓層與排水 立管相連 2 用假墻將

4、管道隱蔽起來 3 在隱蔽管道的同時，也將大便器沖 洗水箱隱蔽起來（水箱稱為隱蔽式 沖洗水箱） 沿墻敷設(shè)方式的構(gòu)思（二） 4 沖洗水箱采用扁平形（為了減薄墻 體厚度），塑料材質(zhì)，吹塑工藝整 體成型（保證內(nèi)表面光潔，不同于 注塑工藝成型） 5 沖洗水箱因箱體扁平而提高了水位， 相應(yīng)增大沖洗位能 沿墻敷設(shè)方式的構(gòu)思（三） 6 因水位升高，位能增大，因而可采 用沖落式坐式大便器，從而節(jié)省沖 洗水量（不同于虹吸式大便器）， 一般采用壁掛式 7 由于水箱隱蔽在墻體內(nèi)，檢修會相 對困難，為此采取相應(yīng)技術(shù)措施： 改進沖洗水箱進水閥、出水閥 的閥體結(jié)構(gòu)，使不易損壞沿墻敷設(shè)方式的構(gòu)思（四） 按板尺寸便于閥體的安裝

5、和拆卸 8 不到頂?shù)募賶ι喜靠臻g予以利用 9 當(dāng)衛(wèi)生間需要設(shè)置地漏時，對地漏 構(gòu)造作了改進，以保證地漏的水封 深度 （在中國實際上采用的是墻體地面 敷設(shè)方式） 沿墻敷設(shè)方式的優(yōu)點 衛(wèi)生間布置靈活 墻體不開槽，不破壞建筑物結(jié)構(gòu)強度 不破壞地面防水層 不影響衛(wèi)生間凈高 對沿墻敷設(shè)方式的顧慮 顧慮衛(wèi)生間面積會有所減小，但實際 情況是： 大便器前緣與對面墻面的距離不變 洗臉盆處仍有較大的使用空間2 日本模式同層排水方式 不降板地面敷設(shè)方式 以日本積水化學(xué)株式會社等為代表 不降板地面敷設(shè)方式的三大技術(shù)特點： 2.1 地面結(jié)構(gòu)層不降板 2.2 特殊管件采用：排水匯集器 2.3 配套采用旋流器單立管排水系統(tǒng)

6、 不降板地面敷設(shè)方式圖示2.2 排水匯集器 又名排水集水器 材質(zhì)：PVC-U（透明）或鑄鐵（不透 明），塑料組裝成型，鑄鐵整體澆鑄 每段連接一個衛(wèi)生器具排水管 每段上部設(shè)有檢查口，用于清通 橫斷面有蛋形、橢圓形和圓形三種形式 構(gòu)造上做到不致回流，不致壅水排水匯集器（二） 排水匯集器出口處管徑不小于接入管 管徑 排水匯集器的坡度可以按要求調(diào)節(jié) 排水匯集器支架不得破壞防水層排水匯集器（排水集水器）排水匯集器（排水集水器）日本模式同層排水方式的應(yīng)用 排水匯集器要求架空敷設(shè)（架空層不 填埋），在我國應(yīng)用會有一定困難 實際工程應(yīng)用往往只采用旋流器單立管 排水系統(tǒng)的同層排水方式（如：上海市環(huán)球金融中心大廈

7、、湯臣 一品住宅等采用AD單立管排水系統(tǒng)）3 中國模式同層排水方式降板地面敷設(shè)方式 以傳統(tǒng)產(chǎn)品為主，也有特殊管件 三大特點： 3.1 結(jié)構(gòu)層降板（整體降板或局部降板） 3.2 排水管材：以PVC-U管為主 3.3 配套采用內(nèi)螺旋管單立管排水系統(tǒng)3.1 降板 降板：降低衛(wèi)生間樓板 排水橫支管敷設(shè)在降板的上部空間， 并與排水立管連接 排水橫支管外側(cè)填充輕質(zhì)材料，也可 不填充，而直接敷設(shè)在架空層 要做好結(jié)構(gòu)樓板面和完成地面層的防 水（但真正要做好防水有一定難度）降板（續(xù)） 不多作介紹，原因： 1 對降板做法大家都非常熟悉 2 和異（隔）層排水方式在管件選用、 管道敷設(shè)等方面沒有什么不同 3 關(guān)鍵問題

8、在于兩層防水措施是否到 位，而不在于給排水專業(yè)的技術(shù)模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng) 協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)模塊化同層排水節(jié)水一體 化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 兩種模塊：同層排水模塊 同層排水節(jié)水一體化模塊 中國石化集團中原石油勘探局勘察設(shè) 計研究院開發(fā) 山東聊建金柱建設(shè)集團有限公司生產(chǎn)模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)（續(xù)） 排水管放在塑料材質(zhì)的模塊里，管道 不與填料直接接觸其他同層排水方式采用的管件二、特殊單立管排水系統(tǒng)的應(yīng)用二、特殊單立管排水系統(tǒng)的應(yīng)用 同層排水方式與特殊單立管排水系統(tǒng) 歐洲模式的同層排水方式與蘇維托系 統(tǒng)配套 日本模式的同層排水方式與旋流器系 統(tǒng)配套 中國模式的同層排水方式與內(nèi)螺旋管 系統(tǒng)配套 蘇維托系統(tǒng)、旋流器系統(tǒng)

9、、內(nèi)螺旋管 系統(tǒng)都屬于特殊單立管排水系統(tǒng)立管排水 樓層的水要排放設(shè)置豎向管道排水 立管 排水立管通常只設(shè)置一根單立管 單立管排水橫管排水支管通氣帽 地漏檢查口清掃口 排水系統(tǒng) 單根排水立管的排水系統(tǒng) 單立管排水系統(tǒng) 單立管排水 系統(tǒng)圖示排水立管排水橫管排水系統(tǒng)的主功能 排水暢通，排水能力大 排水工況正常，不會破壞水封 不冒臭氣 單立管系統(tǒng) 的水舌現(xiàn)象水舌空氣通道受阻影響水流暢通水封和水封破壞水封水封破壞單立管雙立管 單立管排水能力有限 管徑100mm，排水能力為：4.5L/s 現(xiàn)為3.2L/s ，4.0L/s 只能排15戶（4.5L/s）的污廢水 一梯兩戶住宅管7.5層 樓層增高，超過單立管負

10、荷時怎么辦？ 采用雙立管排水系統(tǒng) 雙立管排水系統(tǒng) 一根立管排水 排水立管 一根立管通氣 通氣立管排水立管通氣立管 雙立管優(yōu)缺點 優(yōu)點： 排水能力成倍增加，4.5L/s9.0L/s 現(xiàn)為8.8L/s 缺點：多了一根立管，耗用管材增多 多了一根立管，占用面積增多問題的提出 能否有一種系統(tǒng) 既有單立管的優(yōu)點（一根立管） 又有雙立管的優(yōu)點（排水能力大） 辦法是：采用特殊單立管排水系統(tǒng) 特殊單立管排水系統(tǒng) 系統(tǒng)采用特殊管件 特殊管件：蘇維托 （Sovent） 瑞士首創(chuàng) 蘇維托 原理： 分流理論 設(shè)置擋板將立 管水流和橫支 管水流分開 使兩者不互相 干擾 分流效果圖橫管水流橫管水流立管水流立管水流擋板擋板

11、空氣通道分流效果 橫支管水流不會堵塞立管的氣流通道 壓力不會波動，水封不會破壞，臭氣 不會外逸 擋板上方留有縫隙溝通空氣以平衡壓力 通水能力可達到8.7L/s（歐洲測試結(jié)果） 7.8L/s （中國測試結(jié)果）蘇維托系統(tǒng)的排水能力流量（L/s）戶數(shù)（戶）戶型可服務(wù)層數(shù)（層/建筑高度）8.7108一梯兩戶54/151m7.881一梯兩戶40/112m 蘇維托派生優(yōu)點 消能（對于超高 層很重要） 蘇維托派生優(yōu)點（二） 可連接多根 橫向排水支管 立管橫支管預(yù)留接口蘇維托的管道連接蘇維托蘇維托材質(zhì) 高密度聚乙烯HDPE 鑄鐵 HDPE的優(yōu)點：重量輕 內(nèi)外表面光滑 符合推廣化學(xué)建材的國策另兩種特殊單立管排水

12、系統(tǒng) 理論依據(jù)： 旋流理論 水流在向下流動時，水流呈螺旋流特征 水流沿著管壁螺旋而下，保持了管道中 心的空氣通道內(nèi)螺旋管在管材內(nèi)表面加工成螺旋肋 旋流效應(yīng) 立管中心空氣 通道被保證螺旋水流普通型螺旋管加強型螺旋管 旋流器在管件內(nèi)表面 加工有導(dǎo)流葉片AD接頭 CHT型接頭導(dǎo)流葉片上下設(shè)置的旋流器三種特殊單立管排水系統(tǒng) 蘇維托單立管排水系統(tǒng)蘇維托 旋流器單立管排水系統(tǒng)旋流器 內(nèi)螺旋管單立管排水系統(tǒng)內(nèi)螺旋管共性特點 排水能力逼近乃至超過雙立管排水系統(tǒng) 排水立管只有一根省管材 省地方 便于施工排水能力系統(tǒng)類別排水能力（L/s）單立管系統(tǒng)4.5雙立管系統(tǒng)9.0特殊單立管蘇維托系統(tǒng)7.88.7內(nèi)螺旋管系統(tǒng)

13、6.07.5旋流器系統(tǒng)7.59.5小 結(jié) 蘇維托單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 AD型特殊單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 旋流加強型單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 特殊單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 等規(guī)程已經(jīng)實施或正在編制 特殊單立管排水系統(tǒng)在國內(nèi)得到廣泛認(rèn) 可和推廣應(yīng)用三、高壓細水霧滅火系統(tǒng)三、高壓細水霧滅火系統(tǒng)滅火技術(shù)發(fā)展軌跡 消火栓系統(tǒng)： 發(fā)現(xiàn)和滅火滯后 需要人來操作 火場環(huán)境條件惡劣 （氣溫高、能見度差、有害有毒氣 體彌漫、結(jié)構(gòu)體耐火極限不達標(biāo)） 水的有效利用率低 滅火技術(shù)發(fā)展軌跡（續(xù)） 自動噴水滅火系統(tǒng)： 從噴頭動作到火災(zāi)被撲滅的全過程全過 程實現(xiàn)自動化，但缺點是： 只可用于可燃固體火災(zāi) 不能用于可燃液體火災(zāi)和電

14、氣火災(zāi) 木垛火滅火試驗證明滅火時間還較長滅火技術(shù)發(fā)展軌跡（續(xù)） 氣體滅火系統(tǒng)： 可用于可燃液體火災(zāi)和電氣火災(zāi)，但 價格不菲 有的氣體滅火劑對環(huán)境有影響 還有其他缺陷（氣體泄漏、安全、輸 送距離短、可靠性等）高壓細水霧滅火系統(tǒng) 能否有一種系統(tǒng)兼有自動噴水滅火系 統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)的優(yōu)點 既可用于可燃固體火災(zāi) 又可用于可燃液體火災(zāi)和電氣火災(zāi) 滅火速度快，滅火效率高，滅火可靠 性高 高壓細水霧滅火系統(tǒng)高壓細水霧界定標(biāo)準(zhǔn)名稱DV0.5（m）DV0.99（m）細規(guī)200400噴淋手冊1000北京市細規(guī)3001000廣東省細規(guī)3001000河南省細規(guī)3001000四川省細規(guī)3001000細水霧粒徑分級水滴直

15、徑（m）細水霧分級適用場所1000水噴淋A類火災(zāi)40010003級細水霧A類火災(zāi)2004002級細水霧B類火災(zāi)1002001級細水霧B類火災(zāi)細水霧系統(tǒng)特點是水滴小 細水霧滅火系統(tǒng)的特點是水滴小、霧化 由于水滴細小，在相同體積下，表面 積成百倍增加 因此，熱交換就充分、氣化時間就短， 下降速度就減緩，降溫窒息效果就顯著比表面積比較 1m1m1m立方體 體積：1m3 面積：1m1m1m266m2 將其縱向、橫向、豎向各分割成100份 體積：1m3 面積：0.01m0.01m 0.0001m26100100100600m2 表面積增大100倍細水霧技術(shù)參數(shù)霧滴直徑（mm）每升水表面積（m2）氣化時間

16、（s）自由下落速度（m/s）100.66209.2166.24.00.1600.0620,350.016000.00620.003說明表面積增大 氣化時間短 下落速度慢細水霧滅火機理 高壓細水霧的滅火機理與水噴霧相近 降溫冷卻作用 水滴表面積增加換熱面積增加熱 量交換加快降溫效果迅速起到滅 火作用高壓細水霧滅火試驗（降溫效果） 100 120 0 240 360 480 600 200 300 400 500 600 700 800 900 0 Time(s) 溫度, T1 - T2 T3 實實體體火火災(zāi)災(zāi)溫溫度度變變化化過過程程 系統(tǒng)啟動 高效吸熱冷卻高效吸熱冷卻滅火機理（二） 窒息作用 水

17、滴換熱升溫后迅速汽化變成蒸氣， 體積膨 1680 倍，空氣中蒸氣占有一定 比例時（35），由于窒息作用，燃燒 就停止高壓細水霧滅火試驗（窒息效果） 120 0 240 360 480 600 16 18 20 22 14 Time(s) 氧濃度氧濃度,% 系統(tǒng)啟動系統(tǒng)啟動 排氧窒息排氧窒息1515窒息 窒息的概念不完全是沒有氧的存在、 氧的流動和氧的供應(yīng) 而是氧濃度降到16以下，就達到滅 火的效果滅火點滅火點 (16.2% O(16.2% O2 2) )試驗證明：試驗證明：當(dāng)氧濃度含量低于當(dāng)氧濃度含量低于16.2%，火焰完全，火焰完全熄滅。熄滅。常壓環(huán)境下火焰和氧濃度關(guān)系曲線常壓環(huán)境下火焰和氧

18、濃度關(guān)系曲線氧濃度的降低對人體的影響 氧濃度和人體動脈血氧飽和度關(guān)系： 海平面處 人體平均血氧飽和度為98% 氧濃度為 14%時 人體平均血氧飽和度為90% 不影響人體正常呼吸和代謝滅火用途滅火用途常壓環(huán)境下氧濃度和人體動脈血氧飽和度關(guān)系曲線常壓環(huán)境下氧濃度和人體動脈血氧飽和度關(guān)系曲線滅火用途滅火用途防火用途防火用途滅火用途滅火用途人體動脈血氧飽和度和氧濃度人體動脈血氧飽和度和氧濃度防火用途防火用途79012331696218326923231380544125063576365243677183FIRESAFE滅火機理（三） 阻隔輻射熱作用 蒸氣對火焰的輻射熱具有極佳的阻隔 能力（形成霧幕、

19、霧墻），能夠有效抑 制輻射熱引燃周圍可燃物，達到防止火 勢蔓延的效果細水霧阻熱效果05101520253035400.000.050.100.150.200.25 實驗測量值 模型預(yù)測值 細水霧幕場厚度 (cm)阻隔效率 滅火機理（四） 乳化、稀釋作用 細水霧在可燃液體表面能形成乳化 液細水霧能溶解在可燃液體中，起稀 釋作用站臺側(cè)有毒站臺側(cè)有毒CO濃度變化曲線濃度變化曲線安全界線 100ppm危險界線 300ppm有毒氣體濃度試驗結(jié)果（一）車廂內(nèi)有毒車廂內(nèi)有毒CO濃度變化曲線濃度變化曲線安全界線 100ppm危險界線 300ppm有毒氣體濃度試驗結(jié)果（二）高壓細水霧電氣安全性 中國國家檢驗中心GBX1123型弱電 機房高壓細水霧系統(tǒng)檢驗報告 電腦主機電路板裸露 電腦主機、顯示器帶電工作 無火源情況下，噴放細水霧 持續(xù)噴放6分鐘，電腦主機、顯示 器工作正常，重新啟動正常適用范圍 可燃固體火災(zāi)： 博物館、文物庫、書庫、檔案庫等 可燃液體火災(zāi)： 油浸電力變壓器室、液壓站、柴油發(fā)電 機房、直燃機房等適用范圍（續(xù)） 可燃氣體火災(zāi)： 燃氣渦輪機