土木工程概論課件：給排水工程

給排水工程8.1給排水工程概述8.2水源與取水工程8.3給排水管道系統(tǒng)8.4建筑給水排水工程思考題

8.1給排水工程概述

給排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的一個組成部分。城市的人均耗水量和排水處理比例，往往反映出一個城市的發(fā)展水平。為了保障人民生活和工業(yè)生產(chǎn)，城市必須具有完善的給水和排水系統(tǒng)。給排水工程大致可分為室外給水工程、室內(nèi)給排水工程、室外排水工程。如圖8-1所示室內(nèi)外給排水工程流程圖。圖8-1室內(nèi)外給排水工程流程圖

室外給排水工程的主要任務(wù)是：為城鎮(zhèn)提供足夠數(shù)量并符合一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水，同時把使用后的水(污、廢水)匯集并輸送到適當(dāng)?shù)攸c凈化處理，在達(dá)到無害化要求后，或排放水體，或灌溉農(nóng)田，或重復(fù)使用。

室內(nèi)給排水工程的主要任務(wù)是：將室外給水系統(tǒng)輸配的清水供到室內(nèi)各用水點，并將污水排泄到室外排水系統(tǒng)中去。

8.2水源與取水工程

用于城鎮(zhèn)生活用水的供水水源分為地面水和地下水。

1．地面水地面水包括江河湖泊和水庫水。其優(yōu)點是水量一般比較大；缺點是水質(zhì)不如地下水。

2．地下水

地下水包括淺層地下水、深層地下水、泉水等。以地下水作水源，優(yōu)點是安全，水溫較低而且穩(wěn)定，有利于作冷卻水用，水質(zhì)好，供水成本低。但是地下水畢竟儲存和補(bǔ)給有限，過量開采會造成水位下降，地層下沉，水質(zhì)變差，甚至造成水源枯竭。

3．水源地的選擇

水源地應(yīng)該設(shè)在水量、水質(zhì)有保障，易于實施水源保護(hù)的地段；選用地表水作水源時，水源地應(yīng)在城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)上游；地下水水源地應(yīng)該選在不易受污染的蓄水地段。

4．水源的衛(wèi)生防護(hù)

對于地面水而言，取水點周圍半徑100?m的水域內(nèi)，嚴(yán)禁?？看?、游泳、捕撈和從事可能污染水源的任何活動，應(yīng)設(shè)有明顯的范圍標(biāo)志和嚴(yán)禁事項的告示牌；河流取水點上游1000?m至下游100?m的水域內(nèi)，不得排入工業(yè)廢水和生活污水，不得堆放廢渣，不得設(shè)立有害化學(xué)物品的倉庫、堆棧、裝卸垃圾、糞便和有毒物品的碼頭，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉及施用持久性或劇毒的農(nóng)藥，不得從事放牧等有可能污染該段水域水質(zhì)的活動；以河流為給水水源的集中式給水，水源保護(hù)區(qū)為取水點上游1000?m以外的一定范圍河段；單獨設(shè)立的泵站、沉淀池和清水池的外圍10?m的區(qū)域內(nèi)，其衛(wèi)生要求與水廠生產(chǎn)區(qū)相同。

對于地下水而言，取水構(gòu)筑物的防護(hù)范圍，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件、取水構(gòu)筑物的形式和附近地區(qū)的衛(wèi)生狀況進(jìn)行確定，其防護(hù)措施與地面水水廠生產(chǎn)區(qū)要求相同；在單井或井群的影響半徑范圍內(nèi)，不得使用工業(yè)廢水或生活污水灌溉和施用持久性或劇毒的農(nóng)藥，不得修建廁所、滲水坑、堆放廢渣或鋪設(shè)污水渠道，不得從事破壞深層土層的活動；如取水層在水井影響半徑內(nèi)不露出地面或取水層與地面水沒有互相補(bǔ)充關(guān)系時，可根據(jù)具體情況設(shè)置較小的防護(hù)范圍；地下水回灌時，回灌水質(zhì)應(yīng)嚴(yán)加控制，其水質(zhì)應(yīng)保證不使當(dāng)?shù)氐叵滤|(zhì)變壞，并不得低于飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

8.3給排水管道系統(tǒng)

8.3.1管材建筑給排水系統(tǒng)常用管材按用途可分為給水管道和排水管道；按材質(zhì)可分為金屬管材和非金屬管材。

1．管材表達(dá)方式

管徑應(yīng)以mm為單位，其表達(dá)方式規(guī)定如下：

(1)水煤氣鋼管(鍍鋅或非鍍鋅)、鑄鐵管、工程塑料管(如PP-R管)等管材，以公稱直徑DN表示，如DN15。公稱直徑是一種名義直徑，并不是管道的內(nèi)徑和外徑，如DN100的非鍍鋅普通鋼管，其外徑為114.00mm，管道壁厚為4.00mm。

(2)無縫鋼管、焊接鋼管(直縫或螺旋縫)、銅管、不銹鋼管等，宜以“d?×?壁厚”表示，如d108?×?4表示外徑為108mm，管道壁厚為4mm。

(3)塑料管宜按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的方法表示。常見如PP-R管用De表示，如De25，相當(dāng)于用公稱直徑DN20表示；塑料排水管用DN表示，如DN50。

2．常用管材

建筑給排水管道有金屬管、塑料管、復(fù)合管三大類。其中的聚乙烯管、聚丙烯管、鋁塑復(fù)合管是目前推薦使用的管材。

1)金屬管

金屬管主要有鍍鋅鋼管、不銹鋼管、銅管等。

(1)鍍鋅鋼管。

鍍鋅鋼管(如圖8-2所示)分為冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，前者已被禁用，后者還被國家提倡暫時能使用。六七十年代，國際上發(fā)達(dá)國家開始開發(fā)新型管材，并陸續(xù)禁用鍍鋅管。建設(shè)部等四部委也發(fā)文明確從2000年起禁用鍍鋅管作為供水管，目前新建小區(qū)的冷水管已經(jīng)很少使用鍍鋅管了，有些小區(qū)的熱水管使用的仍是鍍鋅管。

圖8-2鍍鋅鋼管

(2)不銹鋼管。

不銹鋼管按生產(chǎn)方式分為無縫鋼管和焊管兩大類，無縫鋼管又可分為熱軋管、冷軋管、冷拔管和擠壓管等，冷拔、冷軋是鋼管的二次加工；焊管分為直縫焊管和螺旋焊管等。隨著中國改革開放政策的實施，國民經(jīng)濟(jì)獲得快速增長，城鎮(zhèn)住宅、公共建筑和旅游設(shè)施大量興建，對熱水供應(yīng)和生活用水供給提出了新的要求。特別是水質(zhì)問題，人們越來越重視，要求也不斷提高。

不銹鋼管更有優(yōu)越性，特別是壁厚僅為0.6～1.2?mm的薄壁不銹鋼管在優(yōu)質(zhì)飲用水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)及將安全、衛(wèi)生放在首位的給水系統(tǒng)，具有安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用等特點。已被國內(nèi)外工程實踐證明，不銹鋼管是給水系統(tǒng)綜合性能最好的、新型節(jié)能和環(huán)保型的管材之一，也是一種很有競爭力的給水管材，必將對改善水質(zhì)、提高人們生活水平發(fā)揮無可比擬的作用。

(3)銅管。

銅管又稱紫銅管，如圖8-3所示。銅管具有堅固、耐腐蝕的特性，是現(xiàn)代承包商在所有住宅商品房的自來水管道、供熱、制冷管道安裝的首選。銅管是最佳的供水管道，其優(yōu)點如下：

圖8-3銅質(zhì)管材

①由于銅管容易加工和連接，使其在安裝時，可以節(jié)省材料和總費用，具有很好的穩(wěn)定性以及可靠性，可省去維修。

②銅是輕便的。對相同內(nèi)徑的絞螺紋管而言，銅管不需要黑色金屬的厚度。當(dāng)安裝時，銅管的輸送費用更小，維護(hù)更容易，占用空間更小。

③銅是可以改變形狀的。因為銅管可以彎曲、變形，它常常可以做成彎頭和接頭，光滑的彎曲允許銅管以任何角度折彎。

④銅是易連接的。

⑤銅是安全的。銅具有不滲漏、不助燃、不產(chǎn)生有毒氣體、耐腐蝕等性質(zhì)。

⑥銅管質(zhì)地堅硬，不易腐蝕，且耐高溫、耐高壓，可在多種環(huán)境中使用。

⑦銅管的耐壓能力是塑料管和鋁塑管的幾倍乃至幾十倍，它可以承受當(dāng)今建筑中最高水壓。在熱水環(huán)境下，隨著使用年限的延長，塑料管材的承壓能力顯著下降，而銅管的機(jī)械性能在所有的熱溫范圍內(nèi)保持不變，故其耐壓能力不會降低，也不會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。

⑧銅管的線性膨脹系數(shù)很小，是塑料管的1/10，不會因為過度的熱脹冷縮而導(dǎo)致應(yīng)力疲勞破裂。

2)塑料管

塑料管包括硬聚氯乙烯管(PVC-U)、聚乙烯管(PE)、交聯(lián)聚乙烯(PEX)、聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯管(ABS)等。

(1)硬聚氯乙烯管(PVC-U)，如圖8-4所示。其特點如下：

①具有較高的硬度、剛度和許用應(yīng)力。

②抗老化能力好，經(jīng)久耐用，壽命可達(dá)50年。

③耐腐蝕，價廉，易于粘接，自熄。

④可回收。安裝方便簡捷，密封性好。

⑤不抗撞擊，耐久性差，接頭粘合技術(shù)要求高，固化時間較長。

圖8-4硬聚氯乙烯管(PVC-U)

(2)聚乙烯管(PE)。

PE管的使用領(lǐng)域廣泛。其中給水管材和燃?xì)夤懿膹V泛地采用PE管。其優(yōu)點是PE管不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)性，而且接口穩(wěn)定可靠，材料抗沖擊、抗開裂、耐老化、耐腐蝕。

(3)交聯(lián)聚乙烯管(PEX)，如圖8-5所示。

圖8-5交聯(lián)聚乙烯管(PEX)

PEX管又稱交聯(lián)聚乙烯管，它是由聚乙烯材料制成，將聚乙烯線性分子結(jié)構(gòu)通過物理及化學(xué)方法變?yōu)槿S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使聚乙烯的性能得到提高。其應(yīng)用領(lǐng)域有：

①室內(nèi)給水管、熱水管、純凈水輸送管。

②食品工業(yè)中液體食品輸送管道。

③水暖供熱系統(tǒng)、中央空調(diào)管道系統(tǒng)、地面輻射采暖系統(tǒng)、太陽能熱水器系統(tǒng)等。

④電信、電氣用配管。

⑤電鍍、石油、化工廠輸送管道系統(tǒng)。

(4)聚丁烯管(PB)，如圖8-6所示。

聚丁烯管是由聚丁烯樹脂添加適量助劑，經(jīng)擠壓成型的熱塑性加熱管，通常以PB為標(biāo)記。聚丁烯(PB)是一種高分子惰性聚合物，它具有很高的耐溫性、持久性、化學(xué)穩(wěn)定性和可塑性，無味、無臭、無毒，是目前世界上最尖端的化學(xué)材料之一，有“塑料黃金”的美譽(yù)。該材料重量輕，柔韌性好，耐腐蝕，用于壓力管道時耐高溫特性尤為突出，可在95℃下長期使用，最高使用溫度可達(dá)110℃。管材表面粗糙度為0.007，不結(jié)垢，無需作保溫、保護(hù)水質(zhì)，使用效果很好。

圖8-6聚丁烯管(PB)

(5)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯管(ABS)，如圖8-7所示。

制造管材的材料為丙烯睛-丁二烯-苯乙烯的混配料，其中以ABS樹脂為主，僅加入為提高其物理、力學(xué)性能及加工性能所需的添加劑，添加劑應(yīng)分散均勻。根據(jù)材料的耐化學(xué)性及衛(wèi)生性，適用于承壓給排水輸送、污水處理與水處理、石油、化工、電力電子、冶金、采礦、電鍍、造紙、食品飲料、空調(diào)、醫(yī)藥等工業(yè)及建筑領(lǐng)域粉體、液體和氣體等流體的輸送。

圖8-7丙烯腈-丁二烯-苯乙烯管(ABS)

3)復(fù)合管

復(fù)合管包括鋁塑復(fù)合管、涂塑鋼管、鋼塑復(fù)合管等。

(1)鋁塑復(fù)合管(PE-AL-AE或PEX-AL-PEX)。

鋁塑復(fù)合管是最早替代鑄鐵管的供水管，其基本構(gòu)成應(yīng)為五層，即由內(nèi)而外依次為塑料、熱熔膠、鋁合金、熱熔膠、塑料。鋁塑復(fù)合管有較好的保溫性能，內(nèi)外壁不易腐蝕，因內(nèi)壁光滑，對流體阻力很小，又因為可隨意彎曲，所以安裝施工方便。作為供水管道，鋁塑復(fù)合管有足夠的強(qiáng)度，鋁塑復(fù)合管橫向受力太大時，會影響強(qiáng)度，所以宜作明管施工或埋于墻體內(nèi)，甚至可以埋入地下。

鋁塑復(fù)合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖，如圖8-8所示。用于地面采暖系統(tǒng)鋁塑復(fù)合管的優(yōu)點是：可以任意彎曲，可以連續(xù)很長沒有接頭(產(chǎn)品以盤卷供應(yīng))，可以阻隔氧氣滲透防止采暖系統(tǒng)被腐蝕。圖8-8鋁塑復(fù)合管應(yīng)用示意圖

(2)鋼塑復(fù)合管，如圖8-9所示。

鋼塑復(fù)合管產(chǎn)品以無縫鋼管、焊接鋼管為基管，內(nèi)壁涂裝附著力高、防腐的聚乙烯粉末涂或環(huán)氧樹脂涂料。采用前處理、預(yù)熱、內(nèi)涂裝、流平、后處理工藝制成的給水鍍鋅內(nèi)涂塑復(fù)合鋼管，是傳統(tǒng)鍍鋅管的升級型產(chǎn)品。

圖8-9鋼塑復(fù)合管

8.3.2附件

管道附件是給水管網(wǎng)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)水量、水壓，控制水流方向，關(guān)斷水流等各類裝置的總稱。附件分給水附件和排水附件兩大類。

1．給水附件

給水附件是安裝在管道及設(shè)備上啟閉和調(diào)節(jié)裝置的總稱。給水附件分為配水附件、控制附件與其他附件三類。

1)配水附件

各種配水龍頭，用以調(diào)節(jié)和分配水流，如圖8-10和圖8-11所示。

圖8-10普通水龍頭

圖8-11自動配水龍頭

2)控制附件

控制附件用來調(diào)節(jié)水量和水壓，控制水流方向，關(guān)斷水流等。

(1)截止閥，其結(jié)構(gòu)圖如圖8-12所示。截止閥關(guān)閉嚴(yán)密，但水流阻力較大，適用于管徑小于或等于50?mm的管道上。

圖8-12截止閥的結(jié)構(gòu)圖

(2)閘閥。閘閥又稱閘板閥或閘門閥，是利用閘板的升降控制閥門的啟閉，從而切斷流動介質(zhì)。閘閥具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，價格高，開啟緩慢等特點。一般安裝在直徑50?mm以上或雙向流動的管道系統(tǒng)中，以調(diào)節(jié)管線中的流量和水壓。

(3)蝶閥。蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡單，同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時唯一的阻力，因此通過該閥門所產(chǎn)生的壓力降很小。蝶閥適用于室外管徑較大的給水管或室外消火栓給水系統(tǒng)的主干管上。

(4)浮球閥。浮球閥是一種可以自動進(jìn)水自動關(guān)閉的閥門，多裝在水池或水箱內(nèi)，用于控制水位。

(5)止回閥。止回閥用來阻止水流的反向流動，又稱單向閥、逆止閥。

(6)安全閥。安全閥是保證系統(tǒng)和設(shè)備安全的閥件。安全閥是確保系統(tǒng)安裝工作的一種管路附件，當(dāng)設(shè)備或管路中的壓力超過規(guī)定的限制時，安全閥便自動排放泄壓，從而起到保險作用。安全閥的類型分為靜重式、脈沖式、杠桿式和彈簧式，靜重式安全閥不易調(diào)整，泄漏時也不便檢修。脈沖式安全閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只適用于安全泄放量相當(dāng)大的容器，杠桿式安全閥也存在結(jié)構(gòu)笨得，且對振動敏感，回座壓力低等缺點，因而已逐步被淘汰。彈簧微啟式安全閥如圖8-13所示。

圖8-13彈簧微啟式安全閥

(7)延時自閉式?jīng)_洗閥。延時自閉式?jīng)_洗閥是直接安裝在大便器沖洗管上的沖洗設(shè)備，具有體積小，外表潔凈美觀、不需水箱、使用便利、安裝方便等優(yōu)點，具有節(jié)約用水和防止回流污染等功能。

3)其他附件

(1)水表。水表是一種計量承壓管道中流過水量累積值的儀表。按計量原理分為流速式水表和容積式水表；按顯示方式可分為就地指示式和遠(yuǎn)傳式水表。

流速式水表的工作原理當(dāng)管道直徑一定時，通過水表的水流速度與流量成正比，水流通過水表時推動翼輪轉(zhuǎn)動，通過一系列聯(lián)運(yùn)齒輪，記錄出用水量。

(2)過濾器。利用擴(kuò)容原理，除去液體中含有的固體顆粒。安裝在水泵吸水管、進(jìn)水總表、住宅進(jìn)戶水表、自動水位控制閥等閥件前，保護(hù)設(shè)備免受雜質(zhì)的沖刷、磨損、淤積和堵塞，保證設(shè)備正常運(yùn)行，延長設(shè)備的使用壽命。

(3)倒流防止器。也稱防污隔斷閥，由兩個止回閥中間加一個排水器組成。

(4)水錘消除器。在高層建筑物內(nèi)用于消除因閥門或水泵快速開、關(guān)所引起的管路中壓力驟然升高的水錘危害，減少水錘壓力對管道及設(shè)備的破壞，可安裝在水平、垂直、甚至傾斜的管路中。

2．排水附件

建筑排水系統(tǒng)常用附件有：地漏、存水彎、清掃口、檢查口、通氣帽等。

(1)地漏。地漏主要用于排除地面積水。通常設(shè)置在地面易積水或需經(jīng)常清洗的場所。

(2)存水彎。存水彎是設(shè)置在衛(wèi)生器具排水管上和生產(chǎn)污(廢)水受水器的泄水口下方的排水附件(坐便器除外)。

(3)檢查口。檢查口是一個帶壓蓋的開口短管，拆開壓蓋即可進(jìn)行疏通工作。

(4)清掃口。當(dāng)懸吊在樓板下面的污水橫管上有兩個及兩個以上的大便器或三個及三個以上的衛(wèi)生器具時，應(yīng)在橫管的起端設(shè)清掃口。

(5)通氣帽。通氣帽設(shè)在通氣管頂端。

8.3.3衛(wèi)生器具

1．便溺用衛(wèi)生器具

(1)大便器有坐式、蹲式和大便槽三種類型。

(2)大便槽多用于建筑標(biāo)準(zhǔn)不高的公共建筑，由于衛(wèi)生條件差，現(xiàn)已很少采用。

(3)小便器有掛式、立式和小便槽三種，小便器的沖洗設(shè)備，可以采用手動沖洗閥、自動沖洗水箱。在大型公共建筑、學(xué)校、集體宿舍的男衛(wèi)生間，由于同樣的設(shè)置面積不要容納更多人使用，故一般設(shè)置小便器。

2．盥洗、沐浴用衛(wèi)生器具

1)洗臉盆

洗臉盆按結(jié)構(gòu)型狀分為長方形、半圓形、三角形和橢圓形等類型；按安裝方式可分為墻架式、柱腳式、臺式等。典型洗臉盆及其安裝方式如圖8-14所示。

圖8-14典型洗臉盆及其安裝方式

2)盥洗槽

盥洗槽多用于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求不高的公共建筑和集體宿舍等場所。盥洗槽為現(xiàn)場制作的衛(wèi)生設(shè)備，常用材料為瓷磚、水磨石等。

3)浴盆

浴盆設(shè)在住宅、賓館等建筑物的衛(wèi)生間內(nèi)及公共浴室內(nèi)，浴盆外形一般分為長方形、方形、橢圓形等。

4)淋浴器

淋浴器一般裝置在工業(yè)企業(yè)生活間、集體宿舍及旅館的衛(wèi)生間、體育場和公共浴室內(nèi)。淋浴器具有占地面積小，使用人數(shù)多，設(shè)備利用低，耗水量小等優(yōu)點。典型淋浴器及其安裝方式如圖8-15所示。

圖8-15典型淋浴器及其安裝方式

5)洗滌盆

洗滌盆廣泛用于住宅廚房、公共食堂等場所。它具有清潔衛(wèi)生、使用方便等優(yōu)點，多為陶瓷、搪瓷、不銹鋼和玻璃制器。洗滌盆可分為單格、雙格和三格等。按安裝方式，洗滌盆又可分為墻掛式、柱腳式和臺式。

6)污水盆

污水盆一般設(shè)于公共建筑的廁所或盥洗室內(nèi)，供洗滌清掃工具、傾倒污(廢)水用。一般用水磨石制作或者用磚砌鑲嵌瓷磚，多為落地式。典型污水盆及其安裝方式如圖8-16所示。

圖8-16典型污水盆及其安裝方式

8.3.4給水管網(wǎng)的布置與敷設(shè)

給水管網(wǎng)布置的基本要求：

(1)要確保供水安全和良好的水力條件，力求經(jīng)濟(jì)合理。管道盡可能與墻、梁、柱平行，呈直線走向，宜采用枝狀布置力求管線簡短，以減小工程量，降低造價。

(2)管道不受損壞。給水埋地管應(yīng)避免布置在可能受重物壓壞處，如穿過生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)、伸縮縫、沉降縫等處。如遇特殊情況必須穿越時，應(yīng)采取保護(hù)措施。

(3)不影響生產(chǎn)安全和建筑物的使用。

(4)利于安裝、維修。管道周圍應(yīng)留有一定的空間，給水管道與其他管道和建筑結(jié)構(gòu)的最小凈距應(yīng)按規(guī)范要求留置。

給水管網(wǎng)敷設(shè)中的注意事項：給水橫管穿承重墻或基礎(chǔ)、立管穿樓板時均應(yīng)預(yù)留孔洞，暗裝管道在墻中敷設(shè)時，也應(yīng)預(yù)留墻槽，以免臨時打洞、刨槽影響建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；明裝和暗裝的金屬管道都要采取防腐措施，以延長管道的使用壽命；設(shè)在溫度低于零度以下位置的管道和設(shè)備，為保證冬季安全使用，均應(yīng)采取保溫措施，以防凍、防露；同時還要在管道敷設(shè)中采取措施防漏、防振。

8.4建筑給水排水工程

8.4.1建筑給水系統(tǒng)

1．建筑給水系統(tǒng)分類建筑給水是為工業(yè)與民用建筑物內(nèi)部和居住小區(qū)范圍內(nèi)生活設(shè)施和生產(chǎn)設(shè)備提供符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及水量、水壓和水溫要求的生活、生產(chǎn)和消防用水的總稱。它包括對水的輸送、凈化等給水設(shè)施。

建筑給水系統(tǒng)按用途不同可分為生活給水系統(tǒng)、生產(chǎn)給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)三大類。

1)生活給水系統(tǒng)

生活給水系統(tǒng)主要滿足民用、公共建筑和工業(yè)企業(yè)建筑內(nèi)的飲用、洗漱、餐飲等方面要求，要求水質(zhì)必須符合國家規(guī)定。

2)生產(chǎn)給水系統(tǒng)

現(xiàn)代社會各種生產(chǎn)過程復(fù)雜，種類繁多，不同生產(chǎn)過程中對水質(zhì)、水量、水壓的要求差異很大，主要有用于生產(chǎn)設(shè)備的冷卻用水、原料和產(chǎn)品的洗滌用水、鍋爐用水和某些工業(yè)原料用水等。

3)消防給水系統(tǒng)

為建筑物撲滅火災(zāi)用水而設(shè)置的給水系統(tǒng)稱為消防給水系統(tǒng)。

在建筑物中，上述各種給水系統(tǒng)并不是孤立存在、單獨設(shè)置的，而是根據(jù)用水設(shè)備對水質(zhì)、水量、水壓的要求及室外給水系統(tǒng)情況，考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，結(jié)合室外給水系統(tǒng)的狀況，組成不同的共用給水系統(tǒng)。例如，生活、消防共用給水系統(tǒng)；生活、生產(chǎn)共用給水系統(tǒng)；生產(chǎn)、消防共用給水系統(tǒng)；生活、生產(chǎn)、消防共用給水系統(tǒng)等。

2．建筑給水系統(tǒng)的組成

建筑給水系統(tǒng)一般由以下各部分組成：

1)引入管

引入管也稱入戶管，是一個與室外供水管網(wǎng)連接的總進(jìn)水管。引入管的引入方法包括：建筑物的同側(cè)、異側(cè)引入；過建筑物基礎(chǔ)或承重墻體。

2)建筑給水管網(wǎng)

建筑給水管網(wǎng)包括：干管、立管和支管。

3)給水附件

給水附件包括：給水管路上的閘門、止回閥及各種配水龍頭。

4)水表節(jié)點

計量設(shè)備包括：水表、流量計、壓力計。

5)升壓和貯水設(shè)備

升壓和貯水設(shè)備的作用是：當(dāng)室外給水管網(wǎng)的水壓、水量不足，或為了保證建筑物內(nèi)部供水的穩(wěn)定性、安全性時，應(yīng)根據(jù)要求設(shè)置水泵、氣壓給水設(shè)備、水箱等升壓和貯水設(shè)備。

3．建筑給水方式

建筑給水方式是建筑給水系統(tǒng)的供水方案，是根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、建筑物內(nèi)用水設(shè)備、衛(wèi)生器具對水質(zhì)、水壓和水量的要求確定的。按照是否設(shè)置增壓和儲水設(shè)備情況，給水方式可分為以下幾種：

1)直接給水方式

該方式由室外給水管網(wǎng)直接供水，為最簡單經(jīng)濟(jì)的給水方式，如圖8-17所示。

其特點是：系統(tǒng)簡單，投資省，可充分利用外網(wǎng)水壓。但是一旦外網(wǎng)停水，室內(nèi)立即斷水。

適用場所：水量、水壓在一天內(nèi)均能滿足用水要求的用水場所。

圖8-17直接給水方式示意圖

2)設(shè)水箱的給水方式

設(shè)水箱的給水方式宜在室外給水管網(wǎng)供水壓力周期性不足時采用，如圖8-18所示。

其特點是：系統(tǒng)簡單，投資省，可充分利用外網(wǎng)水壓，供水的安全可靠性較好。其缺點是：需設(shè)高位水箱，若管理不當(dāng)，水箱的水質(zhì)易受到污染。

適用場所：適用于水壓周期性不足，一天內(nèi)大部分時間能滿足要求，只在用水高峰時刻，室外管網(wǎng)水壓降低而不能保證建筑的上層用水。

圖8-18設(shè)高位水箱的給水方式示意圖

3)設(shè)水泵的給水方式

其特點是：系統(tǒng)簡單，供水可靠，無高位水箱，但耗能較多。

適用場所：適用于室外管網(wǎng)水壓經(jīng)常性不足，需利用水泵進(jìn)行加壓供水。設(shè)變頻水泵的給水方式示意圖如圖8-19所示。

圖8-19設(shè)變頻水泵的給水方式示意圖

4)設(shè)水泵和水箱的聯(lián)合給水方式

該方式適于室外給水管網(wǎng)壓力低于或經(jīng)常不能滿足建筑物內(nèi)給水管網(wǎng)所需的水壓，且室內(nèi)用水不均勻時采用。

其特點是：水箱容積小，水泵的工作穩(wěn)定、節(jié)省電耗；停水、停電時可延時供水、供水可靠、供水壓力較穩(wěn)定。缺點是系統(tǒng)投資較大。

適用場所：這種給水方式適用于當(dāng)室外給水管網(wǎng)水量、水壓經(jīng)常性不足，且又不允許直接從室外管網(wǎng)吸水并且室內(nèi)用水不均勻的情況。設(shè)貯水池、水泵和水箱的給水方式示意圖如圖8-20所示。

圖8-20設(shè)貯水池、水泵和水箱的給水方式示意圖

氣壓給水方式即在給水系統(tǒng)中設(shè)置氣壓給水設(shè)備，利用該設(shè)備的氣壓罐內(nèi)氣體的可壓縮性，升壓供水，如圖8-21所示。

其特點是：設(shè)備可設(shè)在建筑物的任何高度上、具有較大的靈活性；缺點是給水壓力波動較大，水量調(diào)節(jié)能力小。

適用場所：適用于室外管網(wǎng)水壓經(jīng)常不足，室內(nèi)用水不均勻，且不宜設(shè)置高位水箱或水塔的建筑。

圖8-21氣壓給水方式示意圖

6)分區(qū)給水方式

當(dāng)室外給水管網(wǎng)的壓力只能滿足建筑下層供水要求時，可采用分區(qū)給水方式，如圖8-22所示。

其特點是：可以充分利用外網(wǎng)壓力，供水安全，但投資較大，維護(hù)復(fù)雜。

適用場所：供水壓力只能滿足建筑下層供水要求時采用。

圖8-22分區(qū)給水方式示意圖

7)高層建筑給水方式

高層建筑的供水系統(tǒng)與一般建筑物的供水方式不同。高層建筑物層多、樓高，為避免低層管道中靜水壓力過大，造成管道漏水；啟閉龍頭、閥門出現(xiàn)水錘現(xiàn)象，引起噪聲；損壞管道、附件；低層放水流量大，水流噴濺，浪費水量和影響高層供水等弊病，高層建筑必須在垂直方向分成幾個區(qū)，采用分區(qū)供水的系統(tǒng)。設(shè)備工程師在設(shè)計高層建筑的供水系統(tǒng)時，首先要確定整幢建筑物的用水量。

在高層建筑內(nèi)工作和生活的人數(shù)很多，用水量很大，設(shè)備使用頻繁，所以對供水設(shè)備和管網(wǎng)都有更高的要求。由于城市給水網(wǎng)的供水壓力不足，往往不能滿足高層建筑的供水要求，而需要另行加壓。所以在高層建筑的底層或地下室要設(shè)置水泵房，用水泵將水送到建筑上部的水箱。高層建筑給水方式示意圖如圖8-23所示。

圖8-23高層建筑給水方式示意圖

4．升壓給水設(shè)備

1)水泵

(1)水泵工作原理：水泵是給水系統(tǒng)中的主要升壓設(shè)備。離心泵在給水工程中最為常見。其工作原理是，水泵開動前，先將泵和進(jìn)水管灌滿水，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩相四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補(bǔ)充了這個空間，繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進(jìn)入出水管。由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚(yáng)到高處或遠(yuǎn)方。離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的，故稱離心泵。

(2)水泵的基本參數(shù)有以下幾個：

①流量——泵在單位時間內(nèi)輸送水的體積，稱為泵的流量。

②揚(yáng)程——單位重量的水在通過水泵以后獲得的能量，即泵出口總水頭與進(jìn)口總水頭之差。

③軸功率——水泵在單位時間內(nèi)做的功，即水泵從電動機(jī)處獲得的全部功率，以“N”表示，單位為W、kW。

④效率——因水泵工作時，其本身也有能量損失，把水泵輸出功率(Nu)與軸功率的比稱為效率，用“η”表示，即η=Nu/N<1。

⑤轉(zhuǎn)數(shù)——葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用“n”表示，單位為r/min。

⑥允許真空高度——當(dāng)葉輪進(jìn)口處的壓力低于水的飽和氣壓時，水就會發(fā)生汽化形成大量氣泡，使水泵產(chǎn)生噪聲和振動，嚴(yán)重時甚至產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象而損傷葉輪。

上述參數(shù)中，以流量和揚(yáng)程最為重要，是選擇水泵的主要依據(jù)。如圖8-24所示臥式離心泵和圖8-25所示立式離心泵。

圖8-24臥式離心泵圖8-25立式離心泵

2)水箱和水池

水箱和水池是建筑給水系統(tǒng)中的貯水設(shè)備，水箱一般用鋼板現(xiàn)場加工，或采用廠家預(yù)制，現(xiàn)場拼裝。其剖面圖如圖8-26所示。

(1)進(jìn)水管：水箱進(jìn)水管上應(yīng)設(shè)浮球閥，且不少于兩個，在浮球閥前應(yīng)設(shè)置閥門。進(jìn)水管管頂上緣至水箱上緣應(yīng)有150～200mm的距離。

(2)出水管：出水管管口下緣應(yīng)高出箱底50mm以上，一般取150mm，以防污物流入配水管網(wǎng)。

(3)溢流管：溢流管應(yīng)高于設(shè)計最高水位50mm，管徑應(yīng)比進(jìn)水管大1～2號。溢流管上不允許設(shè)置閥門。

(4)水位信號：安裝在水箱壁溢流口以下10mm處，管徑為10～20mm，信號管另一端到值班室的洗滌盆處，以便隨時發(fā)現(xiàn)水箱浮球閥失靈而及時修理。

(5)泄水管：排污管為放空水箱和沖洗箱底積存污物而設(shè)置，管口由水箱最底部接出，管徑40～50mm。在排污管上應(yīng)加裝閥門。

(6)通氣管：對于生活飲用水箱，儲水量較大時，宜在箱蓋上設(shè)通氣管，使水箱內(nèi)空氣流通，其管徑一般不小于50mm，管口應(yīng)朝下并設(shè)網(wǎng)罩。

圖8-26水箱剖面圖

3)氣壓給水設(shè)備

氣壓給水設(shè)備(如圖8-27所示)主要由氣壓罐、水泵、空氣壓縮機(jī)、控制器材等組成，氣壓給水設(shè)備按壓力穩(wěn)定情況分為變壓式和交(恒)壓式兩類。

4)變頻調(diào)速給水裝置

變頻調(diào)速給水裝置主要由壓力傳感器、變頻電源、調(diào)節(jié)器和控制器組成。

圖8-27氣壓給水設(shè)備

8.4.2建筑排水系統(tǒng)

建筑排水系統(tǒng)是將房屋衛(wèi)生設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備排除出來的污水(廢水)，以及降落在屋面上的雨、雪水，通過室內(nèi)排水管道排到室外排水管道中去。

1．排水系統(tǒng)的分類

按所排除的污(廢)水的性質(zhì)不同，建筑排水系統(tǒng)可分成以下三類：

1)生活污(廢)水系統(tǒng)

糞便污水和生活廢水總稱為生活污水。排除生活污水的管道系統(tǒng)稱為生活污(廢)水系統(tǒng)。

2)工業(yè)污(廢)水系統(tǒng)

工業(yè)污(廢)水包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水。

3)雨(雪)水系統(tǒng)

屋面上的雨水和融化的雪水，應(yīng)由管道系統(tǒng)排出。

2．排水系統(tǒng)的組成

建筑排水系統(tǒng)一般由污(廢)水受水器、排水管道、通氣管、清通設(shè)備等組成，如污水需進(jìn)行處理時，還應(yīng)有污水局部處理設(shè)施，如圖8-28所示。

圖8-28建筑排水系統(tǒng)示意圖

1)污(廢)水受水器

污(廢)水受水器是指衛(wèi)生器具、排放工業(yè)廢水的設(shè)備及雨水斗等。

2)排水橫支管

排水橫支管的作用是將各衛(wèi)生器具排水管流出來的污水排至立管。

3)排水立管

排水立管承接各樓層橫支管流出的污水，然后再排入排出管。

4)排出管

排出管是室內(nèi)排水立管與室外排水檢查井之間的連接管路，它接受一根或幾根立管流來的污水并排入室外排水管網(wǎng)。

5)通氣管

一般層數(shù)不變、衛(wèi)生器具較少的建筑物，僅設(shè)排水立管上部延伸出屋頂?shù)耐夤埽粚τ趯訑?shù)較多的建筑物或衛(wèi)生器具設(shè)置較多的排水系統(tǒng)，應(yīng)