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第二章建筑排水,学习目的：了解建筑排水系统的基本工作原理，根据污水排放标准和节水要求等，选用合适的排放体制，并合理布置排水管道。掌握简单的建筑内部排水系统的排水量的计算和计算方法，经济合理地配管。正确处理建筑、结构与排水系统的关系，使建筑物的功能更完善、美观。,2.1建筑排水系统概念：将人们在生活或生产中使用过的水以及屋面的雨水、雪水，分别收集起来，并根据需要对有的污水作局部处理，使之符合排放标准后，排泄到指定地点的系统统称为建筑排水系统，也可称为室内排水系统。建筑排水系统一般由污(废)水收集器具、管道系统和附属构筑物和设备组成。,给水排水系统图,污水，废水分类：1生活污水：日常生活用水后排出的水。包括洗涤，沐浴，厨房用水，粪便污水。特点：通常无毒，有大量的悬浮物，有机物容易滋生细菌，卫生条件差2工业废水：工业生产中排出的水，随不同的工业，不同的产品，不同的生产工艺（如生产纸张、小化肥比正规化肥生产的污染大），有很大的差别。特点：有的有毒（电镀），有的无毒（冷凝水）有的脏（印染，造纸），有的净（冷却水）3雨雪水：一般比较清洁，可以直接排入水体或城市雨水排水系统。,排水系统的特点和基本要求,污废水的特点：废气流量变化大压力变化大固体废物,存在问题：卫生排水能力污水冒溢堵塞,基本要求：系统能迅速通畅地将污废水排到室外。排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生。管线布置合理，简短顺直，工程造价低。,2.1.1建筑排水系统的分类,1.生活排水系统生活排水系统排除民用住宅建筑、公共建筑以及工业企业生活间的生活污废水。2.工业废水排水系统一般称受污染严重的工业废水为生产污水，受污染严重的生产污水必须经过相关的处理后才能排出厂外；生产废水是受污染较轻的水，如工业冷却水，可回收利用；一般工业废水排水系统可分为两类：生产污水排水系统、生产废水排水系统。3.雨水排水系统排除屋面雨水、雪水的系统。雨水、雪水较清洁，可以直接排入水体或城市雨水系统。,建筑排水系统的分流与合流,一般来讲生活粪便污水不与雨水道合流，冷却系统的废水则可排入雨水管道被有机杂质污染的生产污水，可与生活粪便污水合流在新建建筑物内宜采用生活污水与生活废水分流的排水系统,二、建筑排水系统的组成,污水和废水收集器具水封装置排水管道通气系统清通部件提升设备污水局部处理构筑物,1.污水和废水收集器具污水、废水收集器具是排水系统的起点，它往往是用水器具，包括卫生器具、生产设备上的受水器等。如脸盆是卫生器具，同时也是排水系统的污水废水收集器。2.水封装置水封装置是设置在污水、废水收集器具的排水口下方处，或器具本身构造设置有水封装置。其作用是来阻挡排水管道中的臭气和其他有害、易燃气体及虫类进入室内造成危害。安设在器具排水口下方的水封装置是管式存水弯，一般有P型和S型。水封高度与管内气压变化、水量损失、水中杂质的含量和比重有关，高度一般在50100之间。水封底部应设清通口，以利于清通。,3.排水管道排水管道可分为以下几种：1)器具排水管：连接卫生器具与后续管道排水横支管的短管。2)排水横支管：汇集各器具排水管的来水，并作水平方向输送至排水立管的管道。排水管应有一定坡度。3)排水立管：收集各排水横管支管的来水，并作垂直方向将水排泄至排出管。4)排出管：收集排水立管的污、废水，并从水平方向排至室外污水检查进的管段。4.通气管设置排气管就是能向排水管内补充空气，使水流畅通，减少排水管内的气压变化幅度，防止卫生器具水封被破坏，并能将管内臭气排到大气中去。一般楼层不高，卫生器具不多的建筑物，可仅设置伸顶通气管，为防止异物落入立管，通气管顶端应装设网罩或伞形通气帽。对于层数较多或卫生器具较多的建筑物，必须设置专用通气管。,1)器具通气管专门为器具设置的通气管，适用于对卫生标准和控制噪声要求较高的排水系统。2)环形通气管适用于连接4个及4个以上卫生器具且横支管的长度大于12米的排水横支管；连接6个及6个以上大便器的污水横支管；设有器具通气管。设置环形通气管的同时应设置通气立管，通气立管与排水立管可用同边设置(称主立管)。也可分开设置(称副通气管)。3)专用通气管专用通气立管应每隔2层设结合通气与排水立管连接。4)结合通气管主通气管宜每隔68层设结合通气管与排水立管相连。通气管管径一般应比相应排水管管径小12级，当通气立管长度大于50m时，通气管管径应与排水立管相同。伸顶通气管管径宜与排水立管相同。,仅有伸顶通气管的系统有专用通气管的系统有环形通气管的系统,设有副通气管的系统,设有器具通气管的系统,通气管最小管径,5.清通部件为了疏通排水管道，在室内排水系统中，一般均需设置如下三种清通部件。1)检查口检查口为可以双向清通的管道维修口。检查口设在排水立管以及较长的水平管段上，它是管道上有一个孔口，平时用压盖和螺栓盖紧的，发生管道堵塞时可以打开，进行检查或清理。2)清扫口清扫口仅可作单向清通。在连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上卫生器具的污水横管中，应在横管的起端设置清扫口，也可采用螺栓盖板的弯头，带堵头的三通配件作清扫口。3)检查井检查井一般是设在埋地排水管道的转弯、变径、坡度改变的两条及两条以上管道交汇处。生活污水排水管道，在建筑物内不宜设检查井。对于不散发有害气体或大量蒸汽的工业废水排水管道，可在建筑物内设检查井。,(a)检查口正立面,(c)检查井,(b)检查口剖面,(d)横管起端的清扫口,(e)横管中端的清扫口,6.地漏的设置每个卫生间均应设置1个50规格的地漏，其位置在易溅水的器具附近地面的最低处。食堂、厨房和公共浴室等排水宜设置网框式地漏。要求地面坡度坡向地漏，地漏篦子面应低于地面标高510mm。7.提升设备各种建筑的地下室中的污废水不能自流排至室外检查井，须设置集水池、污水泵设施把污废水集流，提升后排放。,1）集水池集水池总容积应为有效容积、附加容积、保护高度容积之和。附加容积为集水池内设置格栅，水泵设置、水位控制器等安装、检修所需容积。保护高度(hb)容积为有效容积最高水位以上0.30.5m高所需容积。集水池的有效水深hy,2）.污水泵及污水泵房污水泵优先选用潜水泵或液下污水泵，水泵应尽量设计成自灌式。污水泵选型采用的出水量，按污水设计秒流量值确定；当有排水量调节时，可按生活排水最大小时流量选定。污水泵扬程为污水提升高度，水泵管路水头损失、流出水头(一般选23m)之和。污水泵、阀门、管道等应选择耐腐蚀、大流量、不易堵塞的设备器材。公共建筑内应以每生活污水集中水池为单元设置一台备用泵。地下室、设备机房、车库等清洗地面的排水，如有2台以上排水泵时，则可不设置备用泵。多台水泵应可并联运行，优先采用自动控制装置。当集水池不能设事故排出管时，水泵应设有备用动力供应。如能关闭污水进水管时，可不设置备用动力供应。建筑物地下室泵房不应布置在需要安静的房间之下或相邻间。水泵和泵房应有隔振防噪声设施。,8.污水局部处理构筑物当建筑内部污水由于受污染严重不能直接排入城市排水管道或水体时，必须设污水局部处理构筑物。1）.隔油池职工食堂、营业餐厅、肉类或食品加工车间排出的水中含有油脂，这些油脂易凝固在排水管壁上，堵塞管道，沉集于排水沟里；汽车洗车水、维修车间排出水等，含有汽油、煤油、柴油、机油等。在排水管道中挥发后遇火会引起火灾。因此，这些含油的水在排入城市管网前应先除油。油脂的比重都比水小，应使用隔油池除去水中的油脂。污水流量按设计秒流量计算，污水在池内停留时间：含食用油污水采用210min;含汽油、柴油、煤油等污水采用0.51min;含食用油污水在池内流速不得大于0.005m/s。使用保养要求，应按设计清沉渣周期(一般为67天)定期清理。如果使用期间清沉渣时间超过定期清理时间，则会产生堵塞现象。维护管理重点是应定期清除(一般为67天)。,2）.化粪池化粪池是用来截留生活污水中的粪便及其他悬浮物，在池内大部分有机物质在微生物的作用下进行消化，使其转化为消化污泥。经此初步处理，以达到城市排水管网的排放标准。化粪池应定期清理消化污泥。在几何尺寸上，化粪池必须满足以下要求：(1)水面到池底的深度不得小于1.3m；(2)池宽不得小于0.75m;(3)池长不得小于1.0m；(4)圆形化粪池的直径不得小于1.0m。,化粪池容量的大小与建筑物的性质、使用人数、污水在化粪池中停留的时间等因素有关，通常应经过计算确定。化粪池的容积由两部分组成：污水部分和污泥部分：,VVl十V2,V化粪池总容积；V1化粪池污水部分容积；V2化粪池污泥部分容积。,N化粪池实际使用人数，在计算单独建筑物的化粪池时总人数应乘以百分系数。q每人每天生活污水量，L(人d)，与用水量相同，当粪便污水单独排出时可采用20一30L(人d)；t污水在化粪池中的停留时间，根据污水量的多少采用1224h。,a每人每天的污泥量，L(人d)，当粪便污水与生活废水合流排出时,取a0.7；粪便污水单独排放时取a0.4；N化粪池实际使用人数，在计算单独建筑物的化粪池时总人数应乘以百分系数。b进入化粪池的新鲜污泥含水率，按95计；c化粪池中发酵浓缩后的污泥含水率，按90计；T污泥清掏周期，根据当地气候条件，采用90一360dK污泥发酵后体积缩减系数，按0.8计；1.2清掏污泥后考虑遗留20的熟污泥量的容积系数。,根据据化粪池有效容积或使用人数，即可参考给排水国家标准图集选用标准化粪池。选用时主要根据有：化粪池的材质(砖或钢筋混凝土)；化粪池进水管管内底的埋深；化粪池顶面以上是否覆土；地下水位是否高于化粪池底板(高于底板者为有地下水，低于底板者为无地下水)；化粪池以上的地面是否过汽车(不过汽车的活荷载为4KNm2，可过汽车的话荷自为汽15级载重汽车)；化粪池的占地尺寸；化粪池容积编号(即池号)等因素，由此确定所需化粪池的型号及所在图集编号。,化粪池的设置位置应便于清掏，设于建筑物背大街的一侧，要求化粪池距离地下取水构筑物不得小于30m，离建筑物净距不宜小于5m，距生活饮用水贮水池应有不小于10m的卫生防护距离。,化粪池型号的含意如下：,如：G1040SQF表示：,10号钢筋混凝土化粪池，有效容积40m3，有地下水，可过汽车，有覆土。,三、污水排放条件,污水排入市政排水管道的一般要求：1)水的水温不高于40。因过高的水温易破坏管道的接头，造成漏水。2)污水应基本上呈中性，PH值为69。浓度过高的酸碱污水排入城市下水道对管道有腐蚀作用，也影响污水进一步处理。3)污水中不应含有大量固体杂质，以免在管道中沉积而阻塞管道。4)污水中不允许含有大量汽油或油脂等易燃物质，以免在管道中产生易燃、易爆、有毒气体。5)污水中不能含有毒物，以免伤害管道养护人和影响污水的利用、处理和排放。6)对伤寒、痢疾、炭疽、肝炎等病原体，必须严格消毒灭活。7)对含放射性物质的污水，应严格按照有关规定执行。8)工业废水排入城市排水管道，除满足上述规定外，还应符合工业企业设计卫生标准等有关规定。,4.2排水管道的布置与敷设,一、排水管道布置与敷设要求：,1管线最短、水力条件好1)排水立管应设在最脏、杂质最多及排水量最大的排水点处。2)排水管应以最短距离通向室外。3)排水管应尽量呈直线布置，当受条件限制时宜采用两个45度弯头或乙字管。4)卫生器具排水管与排水横支管宜采用90度斜三通连接。5)横管与横管及横管与立管的连接宜采用45度或90度斜三通连接。6)立管与出户管的连接宜采用两个45度弯头。7)最低排水横支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部水平距离不宜小于3米。8)当排水立管仅设伸顶通气管时，最低排水横支管与立管连接处，距排水立管管底垂直距离不小于下表规定的值。,最低排水横支管，应与立管管底有一定的高差，以免立管中的水流形成的正压破坏该横支管上所有连接的水封。在立管仅设置伸顶通气管时，最低排水横支管与立管管底的垂直距离见表。排水横支管连接在排水管或横干管上时，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m，当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足上述要求时，排水支管应单独排至室外检查井或采取有效的防反压措施。,2便于安装、维修和清通(1)尽量避免排水管与其他管道或设备交叉。(2)管道一般应在地下埋设或敷设在地面上、楼板下明装，如建筑或工艺有特殊要求时在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和检修。(3)排水立管管中心与墙面距离见表。,3生产及使用安全(1)排水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输或建筑物的使用。(2)排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品与设备上面。(3)架空管道不得布置在居室、食堂、厨房主副食操作间的上方；也不能布置在食品储藏间、大厅、图书馆和对卫生有特殊要求的厂房内。(4)架空管道不得吊设在食品仓库、贵重商品仓库、通风室及配电间内。(5)生活污水立管应尽量避免穿越卧室、病房等对卫生及安静要求较高的房间并应避免靠近与卧室相邻的内墙。(6)管道不得穿过烟道、风道。(7)当建筑物有防结露要求时，应在管道外壁有可能结露的地方，采取防露措施。(8)管道穿越地下室外墙或地下构筑物的墙壁处时，应采取防水措施。,4保护管道不受损坏(1)排水埋地管道，不得布置在可能受重物施压处或穿越生产设备基础。(2)排水管道不得穿过沉降缝、烟道和风道并不得穿过伸缩缝。(3)排水管道穿过承重墙或基础时，应预留孔洞，并且管顶上部净空尺寸不得小于建筑物沉降量，一般不宜小于0.15M。高层建筑的排出管应采取有效的防沉降措施。(4)排水立管穿越楼板时，应设套管，对于现浇楼板应预留孔洞或镶人套管，其孔洞尺寸要求比管径大50100mm。(5)在厂房内排水管最小埋深，见表,在铁轨下应采用钢管或给水铸铁管，并且最小埋深不得小于1.0m。,5防止水质污染(1)下列设备和容器应采取间接排水的方式:生活饮用水贮水箱(池)的泄水管和溢流管。厨房内食品设备及洗涤设备的排水。医疗灭菌消毒设备的排水。蒸发式冷却器、空气冷却塔等空调设备的排水。贮存食品或饮料的冷藏间、冷藏库房的地面排水和冷风机溶霜水盘的排水。,(2)设备间的排水宜排人邻近的洗涤盆，如不可能时，可设置排水明沟、排水漏斗或容器。(3)排水管与其他管道共同埋设时，最小水平净距为1.03.0m，垂直净距为0.150.2m左右。,二、检查口、清扫口和检查井的设置,(1)排水立管上应设检查口，其间距不宜大于10M，当采用机械清通时不宜大于15M，但在建筑物的底层和顶层必须设置。(2)立管上检查口的中心距地面的高度一般为1.0M，检查口中心应高出该层卫生器具上边缘0.15M。(3)立管上如果装有乙字管，则应在乙字管上部装设检查口。(4)在排水横管的直线管段上的一定距离处，应设清扫口。(5)当排水横管连接卫生器具数量较多时，在横管起端应设置清扫口。连接2个及2个以上大便器的排水横管。连接3个及3个以上卫生器具的排水横管。,(6)不散发有害气体和大量蒸汽的工业废水排水管道在下列情况下，可在室内设检查井。在管道转弯或连接支管处。在管道管径及坡度改变处。在直线管段上每隔一定距离处(生产废水不宜大于30M；生产污水不宜大于20M)。,三、硬聚氯乙烯管道布置与敷设,(1)管道不宜布置在热源附近，当不能避免并导致管道表面温度大于60度时，应采取隔热措施。立管与家用厨具边缘净距不得小于0.4M。(2)横干管不宜穿越防火分区隔墙和防火墙；当不可避免时，应在管道穿越墙体处的两侧采取防火灾贯穿的措施。(3)管道穿越地下室外墙应采取防渗漏措施。(4)排水立管仅设伸顶通气管时，最低横支管与立管连接处至排出管管底的垂直距离：,(5)当排水立管在中间层竖向拐弯时，排水支管与排水立管、排水横管连接，应符合如下规定：排水横支管与立管底部的垂直距离h1应符合第(4)条规定。排水支管与横管连接点至立管底部水平距离L不得小于1.5m。排水竖支管与立管拐弯处的垂直距离h2不得小于0.6m。,(6)伸顶通气管应高出屋面(含隔热层)0.3m，且应大于最大积雪厚度。在经常有人活动的屋面，通气管伸出屋面不得小于2.0m。伸顶通气管管径不宜小于立管管径，并且最小管径不宜小于110mm。(7)排水立管应设伸顶通气管，顶端应设通气帽。当无条件设置伸顶通气管时宜设置补气阀。(8)管道设置伸缩节，应符合下列规定。当层高小于或等于4M时，污水立管和通气立管应每层设一个伸缩节,当层高大于4m,其数量根据管道设计伸缩量和伸缩节允许伸缩量计算确定。污水横支管、横干管、器具通气管、环形通气管和汇合通气管上无汇合管件的直线管段大于2.0m时，应设伸缩节，伸缩节之间最大间距不得大于4.0m。,(9)伸缩节设置位置应靠近水流汇合管件：,立管穿越楼层处为固定支承且排水支管在楼板之下接入时，伸缩节应设置于水流汇合管件之处。,立管穿越楼板处为固定支承且排水支管在楼板之上接入时，伸缩节应设于水流汇合管件之上。,立管穿越楼层处如不固定支承时，伸缩节可设置于水流汇合管件之上或之下均可。,立管上无排水支管接入时，可按伸缩节设计间距，置于楼层任何部位均可。,横管上设置伸缩节应设于水流汇合管件上游端。,立管穿越楼层处为固定支承时，伸缩节不得固定；伸缩节固定支承时，立管穿越楼层处不得固定。,(10)清扫口或检查口设置应符合下列规定：,立管在底层或楼层转弯处应设置检查口，在最冷月平均气温低于-13度的地区，立管应在最高层距层内顶棚0.5m处设置检查口。立管宜每六层设一个检查口。在水流转角小于135。的横干管上应设检查口或清扫口。公共建筑在连接4个及4个以上大便器的污水格管上宜设置清扫口。横管、排水管直线距离大于表规定值时，应设置检查口或清扫口。,4.3建筑内部排水管道计算,建筑内部排水管道计算是在排水管道平面布置完成及绘出管道系统图后进行的，目的在于经济合理地确定排水系统中各管段的管径、坡度及通气管的管径，从而保证排水系统的正常工作。,一、排水量定额和排水设计秒流量:,1、排水量定额：生活污水量定额与生活用水量定额相同，其小时变化系数也相同。卫生器具排水流量是经过实测得到的主要用以计算建筑物内部排水管段的设计秒流量。为了便于累计计算，以洗涤盆排水量0.33L/S为一个排水当量(1排水当量=0.33L/S)。将其它卫生器具的排水量与0.33L/S的比作为该卫生器具的排水当量。,2.排水管段的设计流量：某管段的设计流量与其接纳的卫生器具类型、数量及同时使用频率有关。,1)住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑生活排水管道设计秒流量计算公式。,计算管段排水设计秒流量(L/S)计算管段的卫生器具排水当量数根据建筑物用途而定的系数，按下表确定计算管段上最大一个卫生器具的排水流量(L/S),计算排水管的起始端时，如果连接的卫生器具较少，可能会出现计算所得流量值大于该管段上全部卫生器具排水量的累加值的情况，这样的情况时应按该管段上全部卫生器具排水量的累加值作为设计秒流量值。,2)工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业餐厅厨房、实验室、影剧院、体育场、候车(机、船)等建筑的生活管道排水设计秒流量计算公式。,计算管段排水设计秒流量(L/S)同类型的一个卫生器具排水流量(L/S)同类型卫生器具数卫生器具的同时排水百分数，同卫生器具的同时给水百分数,当计算排水流量小于一个大便器的排水流量时，应按一个大便器的排水流量计算。,二、排水管网水力计算,水力计算的目的在于合理、经济地确定管径、管道坡度，以及确定设置通气系统的形式以使排水管系统正常地工作。包括横管的水力计算、立管的水力计算和通气管道的计算。,1.排水横管水力计算(1)充满度和管道坡度排水管道内的水流是重力流，水流流动的动力来自管道坡降造成的重力分量，管道的坡降直接影响管内水流速度和输送悬浮物的能力。因此，管内应保持一定的坡度(标准坡度