排水系统设计说明.doc

2.5 排水系统设计说明2.5.1市政条件及排水制度建筑排水系统的任务是将建筑内生活、生产中使用过的水收集并排放到室外的污水管道系统。根据系统接纳的污、废水类型，可分为三大类：1）生活排水系统；2）工业废水排水系统；3）雨水排水系统。建筑内排水体指示指污水与废水的分流与合流。当有中水回用的要求时，室内宜采用分流制。当无中水回用且室外有污水管网和污水厂时，室内宜采用合流制。2.5.2排放规定 为了保证城市排水管道的安全运行，保持环境卫生，保护水提不遭受污水的污染，必须遵守国家和地方的有关规定。 1、排入城市排水管道时，应执行污水排入下水道水质标准（CJ1886）。2、排入地面水体时，应根据污水综合排放标准（GB 89781996）确定排放水量和污染物浓度。2.5.3 排水系统的组成建筑排水系统基本要求 （1）管道布置合理，排水系统能迅速畅通的将污废水排到室外。 （2）管道系统内气压稳定，避免有毒有害气体进入室内。 （3）管道及设备的安装必须牢固，避免管道渗漏。 （4）尽可能做到清污分流，为污水综合利用提供有利条件。为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分为：卫生器具和生产设备受水器、排水管道、通气系统和清通设备。在有些排水系统中，根据需要还应设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。该建筑排水的设计由于县城无完整的污水处理厂，所以大楼排水须作预处理,污水经化粪池处理后排入城市管网。2.5.4 排水系统设计相关原则1、新建居住小区应采用生活排水与雨水分流排水系统。2、建筑物内下列情况下一采用生活污水与生活废水分流的排水系统： 1）建筑物使用性对卫生标准要求较高时。 2）生活污水须经化粪池处理后才能排入市政排水管道时。 3）生活废水需回收利用时。3、下列建筑排水应单独排水至水处理或回收构筑物： 1）公共饮食业厨房含有大量优质的洗涤废水。 2）洗车冲洗水。 3）含有大量致病菌，放射性元素超过排放标准的医院污水。 4）水温超过40的锅炉、水加热器等加热设备排水。 5）用作中水水源的生活排水。4建筑物雨水管道应单独设置，在缺水或严重缺水地区，宜设置雨水贮存池。2.5.5 排水管道的布置建筑排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需用考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。为此，应做到以下几点：1. 排水立管应布置在污水最集中、污水水质最脏、杂质最多、污物浓度最大的排水排出处，使共横支管最短，尽快转入立管，尽快排出室外。2. 排水立管一般不要穿入卧室、病房等卫生要求高、需要保持安静的房间，最好不要放在邻近卧室内墙，以免立管水流冲刷声通过墙体传入卧室内。要求高的建筑物，立管可暗设防专门的管井、管槽内，管井位置也不宜紧巾卧室内墙，否则就做适当的隔音处理。3. 排水横支管一般在本层地同上或楼板下明设。 特殊要求、考虑影响美观时，可做吊顶，隐蔽 吊机内，但必须考虑便于安装和维修。为了防止排水管（尤其是存水弯部分）的结露，必须采取防结露措施。4. 排水出户管（排水横干管）一般按坡度要求埋设于地下。高层建筑排水一般考虑分区排出，设有地下室或地下技术层时，排水横干管可敷设大技术层内或敷设在地下室顶板下。根据室外下水道高程情况划分排水区，一层以上为一个分区，一层单独排出；地下室以下的排水，如室外下水道埋设不够深，按其排出管高程无法排出室外下水道时，就设置地下排水洋泵房，由污水泵提升排出。5. 排水管不允许布置在有特殊生产工艺和卫生要求的厂房以及食品和贵重商品仓库、通风室和配电间内，也不应布置在食堂，尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处6. 排水管道不得布置在遇水引起燃烧爆炸或损坏原料、产品和设备的上面。7. 高层建筑物内，为了防止底层卫生洁具因受立管底部出现过大正压等原因而造成污水外溢现象，底层污水管道就采取单独排出室外的布置方式。8. 排水管就以最短距离通至室外。因为排水管较易堵塞，如埋设在室内地下管道过长，清通和检修都不便。此外，管道过长则坡降较大，必然加深室外管道的埋深。9. 室内排水管道的布置，应考虑有足够的空间或方便条件，以利安装、拆换管件和清通维护工作的进行。10. 如果排水出户管须与给水引入管布置在同一条时，两根管道的外壁水平跑离不应小于1.5米。2.5.6 排水管道的敷设排水管必须根据重力流管道和所选用排水管道材质的特点进行敷设，应做到下面几点（1）埋入地下的排水管与地面就有一定保护距离，以防止被重物坟坏，而且管道不得穿越生产设备的基础；否则不但影响管道的维修，而且使管道承受振动和局部荷重所产生的不均匀沉降等影响。（2）排水管不要穿过风道、烟道及厨柜等。排水管最好避免穿过伸缩缝，必须穿过时，应加套管。如遇有沉降缝时，必须另设一路排水管分别排出。（3）布置在高层建筑管井内的排水立管，必须每层设置支撑支架，以防整根立管重量下传至最低层。高层建筑如旅馆、公寓、商业楼等管井内的排水立管，不宜每一根单独排出，往往在下一技术层内用水平管加以连接，分几路排出。连接多根排水立管的总排水横管，必须按坡度要求以支架固定。为和考虑高层排水管道的搞震和减噪要求，在支架固定处以及支架与建筑物砌体连接处，均就设搞震支架及垫橡胶块。（4）为了考虑建筑物沉陷对排水横管产生剪切的影响，高层建筑排水出户管应考虑采取防沉陷措施，当前处理办法是：将排水管出外墙至第一个排水检查井的管段布置在管沟内，用弹性支架或弹性吊架支撑。有的高层建筑采取等主体结构完成想法时间后，也就是建筑物的基本沉陷量已完成，然后再施工排水出户管，以及与室外排水管的连接。（5）排水管穿过承重墙或基础处，应预留孔洞，使管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15米。（6）为了防止管道受机械损坏，在一般的厂房内，排水管的最小埋设深度见表2.9：表2.9 排水管的最小埋设深度管材地面至管顶的距离(m)素土夯实、红砖、木砖地面水泥、混凝土、沥青、混凝土、菱苦地面排水铸铁管混 凝 土 管带釉陶土管硬聚氯乙烯管0.700.701.001.000.400.500.600.60（7）高层建筑排水系统一般不分区敷设，因此，污水立管按一根管道布置贯穿上下。（8）由于当前国内很多城市尚未建成全市性的污水处理厂，因此，高层建筑尚须考虑设置化粪池。所以，室内宜采用分流三管制的排水系统。（9）根据高层建筑的功能，排水立管可以组成一个联合系统。（10）排水立管的敷设多采用内敷设暗装形式，但也可以采用排水立管外敷设明装形式。立管直接明装在建筑物次立面的外墙同， 不影响建筑物立面美观的前提下，有利于卫生间内部的整洁，避免了管道穿越楼板，支管与立管的连接不受限制，减少了卫生洁具排水时的相互干扰，增大了横管的坡度和排水能力。有条件的地方可以采用这种传统的敷设方法。（11）排水立管的设计和安装，要注意上下层外墙厚度是否一致以及基础构造形式，在墙或基础的凸出部位可采用Z形管拐弯。（12）确定立管的排出管穿基础标高时，既要计算支管在立管上的搭接高度，注意室外排水管道标高，又要注意基础的结构作法，尽可能使出墙排水管不穿过钢筋混凝土地梁。如必须穿过钢筋混凝土地梁时，应及时向结构设计人员提供准确的留洞位置及孔洞大小。如果出墙管较多，会使地梁中间几乎掏空。这样在此开间内做“双梁”（中空）形式的地梁，以保证建筑结构的安全。（13）高层建筑上下层的卫生间若是或开布置，可采用下面作法：污水立管不逐层转弯，尽量取直；适当加大下同几层的污水立管管径；设立辅助通气立管，并且每一卫生洁具均设一通气支管与通气立管连接，以改善立管中的水力条件。（14）地漏是卫生间中最易出问题的一个薄弱环节，可采用一种抗虹吸式存水弯作为地漏水封。（15）充分利用管井布置管道，卫生间地面除地漏短管穿越地板走在下层吊顶内外，其余排水支管包括地漏存水弯均走在管井中与立管连接。这们既可减少管道穿楼板留洞之工作量，又可以降低管道漏水或凝结水对下层的危害，同时也便于维修检查。（16）高层建筑地下室大多是用水量较多的公用部分，如洗衣房、厨房、职工生活间、机房等集中的地方，必须处理好地下室排水问题。管道连接可采用小结合井，这种小井类似室外排水检查井，能接纳几个方向来的管道，且隔一定距离设置一个，这样既方便管道连接，又便于清通。卫生洁具排水支管尽量单独排入小结合井，彼此不串通，这样可减少堵塞，避免干扰。适当放大管径，因为埋设在混凝土中的污（废）水管很难维修更新。（17）厨房排水管道的布置应考虑下同几个问题：根据污水中油垢所含杂质的数量，分设地面清扫排水、炉前小明沟与单格洗涤盆、双格洗涤池排水。三种排水管互不相通，各自独立接入隔油池。厨房地面清扫排水不就采用清扫明沟，因为明沟的卫生条件并。厨房冲洗地面排水通常采用每隔一定距离设一个清扫口、中间用管道连接的方式。条件许可时，埋地排水管可采用DN100mm的铜管。共优点是：（）、 铜管内壁光滑磨擦阻力小，排水流畅，不易积聚油垢，即使管壁聚集少量油垢后也易于冲洗干净；（）、 向管与承插式铸铁管相比，占空间小。含油量较大的洗涤池及锅灶排水先经就近设置的隔油箱，再排入下水道。隔油最好采用不锈钢制，尺寸为长宽高=500mm350mm400mm。（18）间接排水管的敷设 间接排水是指某些设备及构筑物的排水不能直接接入下水道，为了维护某些设备及构筑物的卫生，一般必须排入漏斗、泄水池，保持一定的空气间隙，然后排入下水道。生活饮用水贮水箱的泄水管和溢流管泄水，厨房内蒸锅的排水、医疗消毒设备的排水、开水炉的泄水和溢水等，一般先排入泄水池后，再由泄水坑排入下水道。蒸发式冷却器等空调设备的排水，可通过排水漏斗来排除。贮存食品的冷藏间或冷藏库房的地面排水，可流入明沟，再由明沟设排水管排入下水道。间接排水口的最小空气间隙见表2.10：表2.10 间接排水口最小空气间隙表间接排水管管径（mm）排水口最小空气间隙（mm）25及25以下50325010050以上150（19）排水立管在垂直方向转弯处，用两个45弯头连接，管材用硬塑料管（PVC管）。（20）立管沿墙敷设，其管轴与墙同距离（L）不得小于下述规定：DG=50mm L=50mm DG=75mm L=70 mmDG=100mm L=80mm DG=150mm L=100mm（21）室外检查井至建筑物距离不得小于3米。（22）室外检查井的流槽转弯角度不得小于90。（23）立管应设置检查口，离地面1.2米，中间每隔一层设一个清扫口。（24）检查井用砖砌，井径1米。5 排水系统计算5.1 排水量标准和排水量计算1、排水量标准（排水定额）建筑内部排水定额有两个，一个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标准。每人每日排放的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度有关。因建筑内部给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水的相同。生活排水平均时排水量和最大时排水量的计算方法与建筑内部的生活给水量计算方法相同，计算结果主要用来设计污水泵、化粪池等。2、设计秒流量计算 住宅、集体宿舍、旅馆、医院等建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式，按下式（5-1）计算： （5-1） 式中：计算管段设计秒流量，L/S； 计算管段卫生器具排水当量总数； 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/S； 根据建筑物用途而定得系数，取2.0；5.2 排水管道水力系统计算5.2.1排水立管水力计算1、各卫生间立管系统计算1）1号卫生间立管系统计算，计算见表5.1，见图5-1：表5.1 1号卫生间立管系统计算管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qu/L/s管径De/mm坡度备注洗脸盆坐便器浴盆0.754.53.00-110.750.25500.0260-1段由表确定；1-21118.252.191100.0262-322216.502.471100.0261-114.501.501100.0262-113.001.00500.026 图5-1 1号卫生间排水系统计算简图2）2号卫生间立管系统计算，计算见表5.2，见图5-2：3）3号卫生间立管系统计算，见表5.3，见图5-3：4）4号卫生间立管系统计算，计算结果见表5.4，见图5-4：表5.2 2号卫生间立管系统计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qu/L/s管径De/mm坡度备注洗脸盆大便器浴盆0.754.53.00-110.750.25500.0260-1段由表确定；1-21118.252.191100.0262-322113.502.381100.0261-114.501.501100.026图5-2 2号卫生间排水系统计算简图 表5.3 3号卫生间立管系统计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qu/L/s管径De/mm坡度备注洗涤盆大便器1.04.50-111.00.33500.0260-1段由表确定；1-2115.52.061100.0261-114.501.501100.026图5-3 3号卫生间排水系统计算简图 图5-4 4号卫生间排水系统计算简图表5.4 4号卫生间立管系统计算管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qu/L/s管径De/mm坡度备注洗涤盆大便器小便器洗脸盆1.04.50.300.750-110.300.10500.0260-1段由表确定；1-6段按公式计算结果大于累加值，所以设计秒流量按累加值计算。1-220.600.20500.0262-330.900.30500.0263-441.200.40500.0264-551.500.50500.0265-6152.500.83500002.621100.0260-114.501.501100.0261-229.002.221100.0262-3313.502.381100.0263-4418.002.521100.0264-54118.752.541100.0265-64219.502.561100.0265）5号卫生间立管系统计算，计算见表5.5，见图5-5：2、各卫生间立管系统计算 根据平面图可知道1、2、6、7号立管上的一号卫生间设置相同， 3，4，5，6和8号管需单独计算，各立管排水当量、最下部管段排水设计秒流量及管径计算见表5.6所示，系统简图如图5-6所示。表5.5 5号卫生间立管系统计算表管段编号卫生器具名称数量排水当量总数Np设计秒流量qu/L/s管径De/mm坡度备注洗涤盆大便器洗脸盆1.04.50.750-114.501.501100.0260-1段由表确定；1-229.002.221100.0262-3313.502.381100.0263-4418.002.521100.0264-54118.752.541100.0265-64219.502.561100.0266-714220.502.591100.0260-611.00.33500.026图5-5 5号卫生间排水系统计算简图图5-6 排水立管计算简图表5.6 各立管排水当量、最下部管段排水设计秒流量及管径计算表立管编号排水当量总数Np设计秒流量qu/L/s管径De/mm1，2，716.50 4 = 66.003.45110 续表313.50 4 = 54.003.26110422 + 16.50 4 = 88.003.75110520.56 + 16.5 4 = 86.563.73110616.5 3 = 49.503.1911085.5 2 = 11.002.30110 各立管都选用110mm，所有立管中最大设计秒流量为3.75L/s，小于最大允许的排水流量5.4L/s，不需设专用的通气立管。5.2.2排水横干管水力计算横干管及排出管计算如下表5.7所示，计算简图见图5-7:图5-7 排水横干管计算简图表5.7 横干管及排出管计算表管段编号当量总数Np设计秒流量qu/L/s公称直径De/mm坡度i备注A - D66.003.451100.026B - D66.003.451100.026C - D54.003.261100.026D - E186.004.771600.026E - F274.005.471600.026F - G465.806.381600.026L - M11.002.301100.026K - M66.003.451100.026J - M49.503.191100.026M - F126.504.201600.026I - F86.563.731100.026H - E88.003.751100.026 总设计秒流量6.38 L/s，排出管管径160mm，管道坡度0.026，充满度为0.60时，允许最大流量为6.48 L/s，流速为0.60m/s ,符合要求。5.3 通气管道的选择及计算 1）通气管道的选择 1、生活排水管道的立管顶端，应设置伸顶通气管。 2、下列情况下应设置专用通气立管： 生活排水立管所承担的卫生器具排水设计流量，当超过下表5.8规范中仅设伸顶通气管的排水立管最大能力时，应设置专用通气立管。表5.8 立管最大排水能力污水立管管径（mm）排水能力（L/s）仅设升顶通气管有专用通气立管或主通气立管501.2753.0903.81105.410.01257.516.016012.028.0 建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管宜设置专用通气立管。 综合考虑，本设计中不需设置专用设置。3、下列情况下应设置环形通气管： 连接4个及4个以上卫生器具且横支管的长度大于12m的排水横支管。 联结6个及6个以上大便器的污水横支管。设有器具通气管。经综合考虑，本设计中不需设置环行通气管。4、伸顶通气管不允许或不可能单独伸出屋面时，可设置汇合通气管。5、通气立管不得接纳器具污水、废水和雨水，不得和风道和烟道连接。6、通气管和排水管的连接应符合下列要求： 器具通气管应设在存水弯出口端。在横支管上设环形通气管时，应在其最始端的两个卫生器具间接出，并应在排水支管中心线以上与排水支管呈垂直或四十五度连接。 当污水立管与废水立管合用一根通气立管时，H管配件可隔层分别于污水立管和废水立管连接。但最低横支管连接节点以下应专设结合通气管。7、高出屋面的通气管设置应符合下列要求 通气管高出屋面不得小于0.3m，且应大于最大积雪厚度，通气管顶端应设风帽或网罩。 在通气管口周围4m以内有门窗时，通气管口应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧。 通气管口不宜设置在建筑物挑出部分的下面。 8、通气管的管径，应根据排水能力、管道长度确定，不宜小于排水管管径1/2，其最小管径可按小表5.9确定：表5.9 通气管最小管径表通气管名称排水管管径32405075100125150器具通气管3232325050环形通气管32405050通气立管4050751001009、通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同。10、通气管的管材，可采用塑料管、柔性接口排水铸铁管等。2）通气管道计算单立管排水系统的伸顶通气管管径可与污水管相同，但在寒冷地区，为防止通气管管口结霜，应在室内平顶或吊顶以下0.3m处将管径放大一级。有些建筑不允许伸顶通气管分别出屋顶，可用1根横向管道将各伸顶通气管汇合在一起，集中在一处出屋顶，该横向通气管称为汇合通气管。汇合通气管不需要逐段变化管径，可按式（5-2）计算： （5-2）式中：DN通气横干管和总伸顶通气管管径，mm； 最大一根通气立管管径，mm ；其余通气立管管径，mm。5.4污废水的提升和局部处理1）污废水提升 民用和公共建筑的地下室、人防建筑以及标高低于室外地坪的工业建筑内部所排放的污废水，必须经提升排出，以保持室内良好的环境卫生。建筑内部的污废水提升，包括污水泵的选择、污水集水池容积确定和污水泵房设计。1污水水泵的选择建筑内部污水提升常用的设备有离心水泵、潜水污水泵、液下污水泵、手摇泵、喷射器、自吸泵等。因潜水泵和液下泵在水下运行，无噪声和振动，自灌问题也自然解决，所以应优先选用。当选用卧式泵时，因污水中含有杂物，吸水管上一般不能装设底阀，不能人工灌水，所以应设计成自灌式，水泵轴线应在集水池水位以下。为使水泵各自独立，自动运行，各水泵应有独立的吸水管。污水泵较易堵塞，其部件易磨损，常需检修，所以水泵出水管和自灌式水泵吸水管上应设阀门。污水泵应有一台备用机组，且水泵应有不间断的动力供应。水泵起闭有手动和自动控制两种，为了及时排水改善泵房的工作条件，减少集水池容积，宜采用自动控制装置。水泵出水量和水泵启动方式有关，当水泵自动启动时，水泵出水量按设计秒流量确定；当水泵手动启动时，按最大时污水量确定。水泵的全扬程，应大于或等于扬升污水所需要的扬程，按式（5-3）计算： （5-3） 式中：集水池最低水位至出水管排出口管中心的几何高差-扬升高度（m）； 吸水管水头损失之和（）； 出水管水头损失之和（）； 出水管排出管的压头（）； 必要的剩余扬程（），考虑到使用过程中设备效能可能降低，水头损失可能增加等因素，在全扬程小于和等于0.2 时，采用0.020.03 ；大于0.2 时，采用0.030.05 ； 集水池最低水位至泵轴的几何高差吸水高度（m）； 泵轴至出水管排出口管中心的几何高差（m）； 重力加速度（m/s2）； 污水的容量（kg/L）；、 吸水管和出水管内的流速（m/s）；、 吸水管和出水管的局部阻力系数之和；、 吸水管和出水管的延程摩阻系数；，L2 吸水管和出水管的长度（m）；、 吸水管和出水管的内径（m）。2集水池集水池容积与水泵启动方式有关，当水泵自动启动时，集水池容积不小于最大一台水泵5min的出水量，水泵每小时启动次数不宜超过6次；水泵手动启动时，生活污水集水池容积不大于6h平均小时污水量，工业废水按工艺要求定。集水池的有效水深一般取11.5m ，保护高度取0.30.5m。因生活污水中有机物分解成酸性物质，腐蚀性大，所以对生活污水集水池内壁应采取防腐防渗漏措施。池底应坡向吸水坑，坡度不小于0.01，并在池底设冲洗管，利用水泵出水进行冲洗，防止污泥沉淀。为便于操作管理，防止检修人员中毒，集水池应设水位指示装置和直通室外的通气管3.污水泵房污水泵放应有良好的通风装置，并靠近集水池。生活污水水泵应在单独的房间内，以控制和减少对环境的污染。对卫生环境要求特殊的生产厂房和公共建筑内不得设污水泵房。当水泵房设在建筑物内时，应有隔振防噪声措施。（二）污废水的局部处理1.化粪池和生活污水局部处理化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。建筑物排放的污水在进入水体或城市管网前，应进行处理，目前一般的初级处理采用化粪池。生活污水中含有大量粪便、纸屑、病原虫等杂质，悬浮物固体浓度为100350mg/L，有机物浓度BOD5在100400 mg/L之间，其中悬浮性的有机物BOD5为50200 mg/L。污水进入化粪池经过1224h的沉淀，可去除悬浮物的50%60%。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧消化，污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥。其污泥经定期清掏外运，可进行填埋或用做肥料处置。污水在化粪池中的停留时间，是影响化粪池出水的重要因素。在一般平流式沉淀池中，污水中悬浮固体的沉淀效率在2h内最显著。但是，因排入化粪池的水量少且不均匀，易形成短流，同时池底污泥厌氧消化产生的大量气体上升，破坏了水流的层流状态，干扰颗粒的沉降，所以化粪池的停留时间远比一般沉淀池大，其停留时间取1224h。污泥清掏周期是指污泥在化粪池内平均停留时间，一般不少于90d。污泥清掏周期与新鲜污泥发酵时间有关。而新鲜污泥发酵时间受污水温度的影响较大。为安全起见，污泥清