建筑給排水論文 供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

1、供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理 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。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

2、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。 本書(shū)主要內(nèi)容為建筑生活用水、建筑消防給水、建筑排水和熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法，并對(duì)居住小區(qū)積水排水、建筑中水、專業(yè)建筑積水排水、非水滅火劑消防系統(tǒng)和施工驗(yàn)收等內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。由于我們?cè)谇懊娴膶W(xué)習(xí)當(dāng)中對(duì)供熱、通風(fēng)、空調(diào)、供電等學(xué)科有了大概的學(xué)習(xí)，這就為建筑給排水打下了基礎(chǔ)，學(xué)起來(lái)就比較的輕松、易懂，感覺(jué)就不會(huì)很難。 在這里我就主要討論本書(shū)中的建筑生活給水系統(tǒng)、建筑排水系統(tǒng)和簡(jiǎn)直內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。建筑生給水系統(tǒng) 1、 建筑給水系統(tǒng)按供水對(duì)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

3、戶對(duì)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(jiǎn)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

4、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(tái)或多臺(tái)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(huì)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

5、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(shuí)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(chǔ)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(chǔ)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

6、于建筑不宜設(shè)高位水箱的場(chǎng)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(lái)水供給清洗、洗滌、沖洗等用水；自來(lái)水經(jīng)過(guò)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(duì)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)

7、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(guó)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(jiǎn)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。”因此，根據(jù)規(guī)范規(guī)定的分區(qū)給水靜水壓，兼顧消防給水

8、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?guó)目前消防給水系統(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(wèn)題，同時(shí)

9、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(wèn)題，一般作為消防給水系統(tǒng)中的經(jīng)常性增壓設(shè)備，對(duì)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(wèn)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

10、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(wú)噪聲，國(guó)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（一）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(duì)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(kāi)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。 （二）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

11、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(jiǎn)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。目前我國(guó)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

12、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)。 （三）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)。 （四）建筑高度超過(guò)110m的高層建筑，最高分區(qū)水泵揚(yáng)程將會(huì)很大，壓水管線很長(zhǎng)，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，

13、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(huì)很長(zhǎng)。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(duì)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)

14、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(guò)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。建筑排水 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(lái)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

15、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。3、建筑排水設(shè)計(jì)（一） 地漏與存水彎的配合規(guī)范上沒(méi)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(guó)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(duì)存水部分的高度都作了具體規(guī)定，但都有一個(gè)

16、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(guò)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(kāi)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dn7

17、5，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(duì)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(guó)國(guó)情。一般這段橫管長(zhǎng)度不大，由dg100改為dgl50也不會(huì)增加很多投資，但卻能極大地減少管道的堵塞機(jī)會(huì)。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(duì)于廚房和廁所相鄰的住宅來(lái)說(shuō)，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

18、房問(wèn)大面積被污水浸漫。 對(duì)目前我國(guó)居民的生活習(xí)慣來(lái)說(shuō)，下水管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象是絕對(duì)會(huì)發(fā)生的，只是堵的次數(shù)多與少的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員對(duì)習(xí)慣作法的稍作改動(dòng)，則可較大程度地方便用戶。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(duì)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

19、直接加熱到所需水溫，或是將蒸汽或高溫水通過(guò)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(guò)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(guò)程中熱媒與被加熱的水不直接接觸。（二） 開(kāi)式和閉式 按系統(tǒng)是否敞開(kāi)，分為開(kāi)式和閉式。開(kāi)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(kāi)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(jiǎn)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)。（二） 全循環(huán)、半循環(huán)與無(wú)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(wú)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(jí)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(kāi)配水龍頭時(shí)只需放掉支管中少量的