建筑电气环境保护及节能技术PPT课件版 7章-排水

第七章建筑排水第7章建筑排水、中水及特殊建筑给水排水第一节建筑排水系统的分类和污水排放条件第二节建筑排水系统的组成第三节建筑排水管网的布置和敷设第四节监护小区排水系统第五节建筑排水管道的计算第六节屋面雨水排放第七节建筑中水工程简介第八节高层建筑排水系统特点第九节特殊建筑给水排水第一节建筑排水系统的分类和污水排放条件一、建筑排水系统的分类（1）生活污水管道：排除人们日常生活中所产生的洗涤污水和粪便污水等；（2）生产污（废）水管道：排除生产过程中所产生的污（废）水；（3）雨水管道：排除屋面雨水和融化的雪水。上述三种污水管道是采用合流还是分流排除，要视污水的性质、室外排水系统的设置情况及污水的综合利用和处理情况而定。二、污水排放条件直接排入城市排水管网的污水，应符合下列几点条件：（1）污水温度不应高于40℃；（2）要求污水基本上呈中性（PH值为6-9)；（3）污水中不应含有大量的固体杂质；（4）污水中不允许含有大量汽油或油脂等易燃液体；（5）污水中不能含有毒物；（6）对伤寒、痢疾、炭疽、结核、肝炎等病原体，必须严格消毒灭除；对含有放射性物质的污水，应严格按照国家有关规定执行；（7）排入水体的污水应符合《工业企业设计卫生标准》的要求；利用污水进行农田灌溉时，亦应符合有关部门颁布的污水灌溉农田卫生管理的要求。第二节建筑排水系统的组成建筑排水系统的主要组成：卫生器具；排水管道及附件；通气管系；清通设备；污水抽升设备；污水局部处理设备与设施；1.卫生器具（或生产设备）卫生器具是室内排水系统的起点，接纳各种污水排入管网系统。污水从器具排出口经过存水弯和器具排水管流入横支管。（一）便溺用卫生器具（二）盥洗、沐浴用卫生器具（三）洗涤用卫生器具2、排水管道及附件

（1）横支管:

横支管的作用是把各卫生器具排水管流来的污水排至立管。横支管应具

有一定的坡度。（2）

立管:

立管接受各横支管流来的污水，然后再排至排出管。为了保证污水畅通，立管管径不得小于50mm，也不应小于任何一根接入的横支管的管径。（3）

排出管:

排出管是室内排水立管与室外排水检查井之间的连接管段，它接受一根或几根立管流来的污水并排至室外排水管网。排出管的管径不得小于与其连接的最大立管的管径，连接几根立管的排出管，其管径应由水力计算确定（4）地漏：

在卫生间、浴室、洗衣房及工厂车间内，为了排除地面上的积水须装置地漏。地漏的选用应根据使用场所的特点和所承担的排水面积等因素确定。地漏一般设置在地面最低处，地面做成0.005～0.01坡度坡向地漏，地漏蓖子顶面应比地面低5～10mm。（5）存水弯：

是一种弯管，在里面存有一定深度的水即水封深度。水封可防止排水管网中产生的臭气、有害气体或可燃气体通过卫生器具进入室内。存水弯的水封深度一般不小于50mm。2、排水管道及附件

3、通气管系1.通气管的作用是：（1）使污水在室内外排水管道中产生的臭气及有毒害的气体能排到大气中去；（2）使管系内在污水排放时的压力变化尽量稳定并接近大气压力，因而可保护卫生器具存水弯内的存水不致因压力波动而被抽吸（负压时）或喷溅（正压时）。（1）对于层数不多的建筑，在排水横支管不长、卫生器具数不多的情况下，采取将排水立管上部延伸出屋顶的通气措施即可。排水立管上延部分称为通气管。仅设一个卫生器或虽接有几个卫生器具但共用一个存水弯的排水管道，以及建筑物内底层污水单独排除的排水管道，可不设通气管。（2）对于层数较多及高层建筑，由于立管较长而且卫生器具设备数量较多，可能同时排水的机会多，更易使管道内压力产生波动而将器具水封破坏。故在多层及高层建筑中，除了伸顶通气管外，还应设环形通气管或主通气立管等。2.通气管系的设置2.通气管系的设置（3）当层数在10层及10层以上且承担的设计排水流量超过排水立管允许负荷时，应设置专用通气立管，排水立管与专用通气立管每隔两层设共轭管相连接。对于使用要求较高的建筑和高层公共建筑亦可设置环形通气管、主通气立管或副通气立管。对卫生、安静要求较高的建筑物内，生活污水管道宜设器具通气管。（4)通气管的管径一般与排水立管管径相同或减小一级，但在最冷月平均气温低于-2℃的地区，且在没有采暖的房间内，从顶棚以下0.15～0.2m起，其管径应较立管管径大50mm，以免管中结冰霜而缩小或阻塞管道断面。4、清通设备

为了疏通排水管道，在室内排水系统中需设置如下三种清通设备：检查口：设在排水立管上及较长的水平管段上，为一带有螺栓盖板的短管。其装设规定为立管上除建筑最高层及最低层必须设置外，可每隔二层设置一个，若为二层建筑，可在底层设置。检查口的设置高度一般距地面1m，并应高于该层卫生器具上边缘0.15m。清扫口：当悬吊在楼板下面的污水横管上有二个及二个以上的大便器或三个及三个以上的卫生器具时，应在横管的起端设置清扫口。也可采用带螺栓盖板的弯头、带堵头的三通配件作清扫口。检查井：对于不散发有害气体或大量蒸汽的工业废水的排水管道，在管道转弯、变径处和坡度改变及连接支管处，可在建筑物内设检查井，在直线管段上，排除生产废水时，检查井的距离不宜大于30m；排除生产污水时，检查井的距离不宜大于20m。对于生活污水排水管道，在建筑物内不宜设检查井。清通设备5、污水抽升设备在工业与民用建筑的地下室、人防地道和地下铁道等地下建筑物中，卫生器具的污水不能自流排至室外排水管道时，需设水泵和集水池等局部抽升设备，将污水抽送到室外排水管道中去，以保证生产的正常进行和保护环境卫生。6、污水局部处理设备与设施

污水局部处理设施设置要求：当个别建筑内排出的污水不允许直接排入室外排水管道时（如呈强酸性、强碱性、含多量汽油、油脂或大量杂质的污水），则要设置污水局部处理设备，使污水水质得到初步改善后再排入室外排水管道。当设有室外排水管网或有室外排水管网但没有污水处理厂时，室内污水也需经过局部处理后才能排入附近水体、渗入地下或排入室外排水管网。根据污水性质的不同，可以采用不同的污水局部处理设备，如沉淀池、除油池、化粪池、中和池及其他含毒污水等局部处理设备。最常见的是化粪池。6、污水局部处理设备与设施化粪池作用：是使粪便沉淀并发酵腐化，污水在上部停留一定时间后排走，沉淀在池底的粪便污泥经消化后定期清掏。化粪池可采用砖、石或钢筋混凝土等材料砌筑。型式：化粪池的型式有圆形的和矩形的两种，通常多采用矩形化粪池。为了改善处理条件，较大的化粪池往往用带孔的间壁分为2～3隔间。设置：化粪池多设置在居住小区内建筑物背面靠近卫生间的地方，因在清理掏粪时不卫生、有臭气，不宜设在人们经常停留活动之处。化粪池池壁距建筑物外墙不宜小于5m，如受条件限制时，可酌情减少，但不得影响建筑物基础。化粪池距离地下水取水构筑物不得小于30m。池壁、池底应防止渗漏。排水系统图第三节建筑排水管网的布置和敷设一、横支管1、在楼层可明装在地板上或悬吊在楼板上；尽量沿墙作平行布置；2、高层建筑中，底层的管道应考虑单独排出，以防止底层卫生器具因受立管底部出现压力过大等原因造成污水外溢的现象；3、横管布置应尽量减少不必要的转弯、曲折，作直线连接；4、横管应尽量避免穿越伸缩缝、沉降缝。二、污水立管1、立管应设置在靠近杂质最多、最脏及排水量最大的排水点处；2、立管的位置应避免靠近与卧室相邻的内墙；不及穿越卧室等卫生条件较高的房间；3、立管一般明装在墙角，沿柱、墙、梁平行布置；4、塑料立管应避免布置在温度大于60℃的热源设备附近及易受机械撞击处；二、污水立管5.对排水立管最下部连接的排水横支管应采取措施避免横支管发生有压溢流。6.对排水横支管连接在排出管或排水横干管上时，其连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m。对排水横支管接入横干管竖直转向的管段，其连接点应距转向处以下不得小于0.6m。对上述排水立管底部的排水横支管的连接达不到上述技术要求时，则立管最下部的排水横支管应单独排至室外排水检查井。三、排出管排出管可埋在底层地下或悬吊在地下室的顶板下面。排出管的长度取决于室外排水检查井的位置。检查井的中心距建筑物外墙面一般为2.5-3m，不宜大于10m。排出管与立管宜采用两个45°弯头连接。对生活饮水箱（池）的泄水管、溢流管、开水器、热水器的排水、医疗灭菌消毒设备的排水、蒸发式冷却器、空调设备冷凝水的排水、贮存食品或饮料的冷藏库房的地面排水和冷风和浴霸水盘的排水，均不得直接接入或排入污废水管道系统，采用具有水封的存水弯式空气隔断的间接排水方式，以避免上述设备受到污水污染。排出管穿越承重墙基础时，应防止建筑物下沉压破管道，防止措施同给水管道。排出管在穿越基础时，应预留孔洞，其大小为：排出管直径d为50、75、100mm时，孔洞尺寸为300×300mm；管径d大于100mm时，孔洞高为（d+300）mm，宽为（d+200）mm。四、通气管1、通气管高出屋面不得小于0.30m，且必须大于最大积雪厚度，以防止积雪覆盖通气口。2、对平屋顶屋面，若有人经常逗留活动，则通气管应高出屋面2.0m，并应根据防雷要求考虑设置防雷装置。3、在通气管出口4m以内有门窗时，通气管应高出门窗顶0.6m或引向无门窗的一侧。4、通气管出口不宜设在建筑物的挑出部分（如屋檐口、阳台、雨蓬等）的下面，以免影响周围空气卫生。5、通气管不得与建筑物的风道或烟道连接。通气管的顶端应装设网罩或风帽。通气管与屋面交接处应防止漏水。布置和敷设要求一、改善管内水力条件，保障排水畅通（1）应将污、废水以最短距离迅速排出室外，避免管道转弯；排水立管宜靠近排水量最大的排水点。（2)为避免管道堵塞，室内管道的连接应符合下列规定：卫生器具排水管与排水横支管垂直连接时，宜采用90°斜三通；横管与立管连接时，宜采用45°斜三通或45°斜四通和顺水三通或顺水四通；立管与排出管端部连接时，宜采用两个45°弯头、弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头或90°变径弯头；立管应避免在轴线偏置；当受条件限制时，宜用乙字管或两个45°弯头连接；一、改善管内水力条件，保障排水畅通（3）支管、立管接入横干管时，应在横干管管顶或其两侧45°范围内，采用45°斜三通接入。（4）为保证水流畅通，室外排水管的连接应符合下列要求：排水管与排水管之间应设检查井连接。若由于排出管较密集无法直接连接检查井时，可采用管件连接后接入检查井，但应设置清扫口；室外排水管除有水流跌落差外，宜采用管顶平接；排出管管顶标高不得低于室外接户管管顶标高；连接处的水流偏转角不得大于90°。当排水管径不大于300mm且跌落差大于0.3m时，可不受角度的限制。当建筑物沉降可能导致排出管倒坡时，应采取防倒坡措施。二、应符合安全、环境等方面的基本要求排水管道不得敷设在对生产工艺或卫生有特殊要求的生产厂房内，以及食品及贵重商品仓库、通风小室、电气机房和电梯机房内；不得穿越住宅客厅、餐厅，并不宜靠近与卧室相邻的内墙；不宜穿越橱窗、壁柜；不得穿越生活饮用水池部位的上方；不得穿越卧室；不得布置在遇水会引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面。二、应符合安全、环境等方面的基本要求不得布置在食堂、饮食业厨房的主副食操作、烹调和备餐的上方，以防排水横管渗漏或结露滴水造成食品被污染的事故。当受条件限制不能避免时，应采取同层排水或是在横管下面设置防水隔板或排水槽等防护措施。排水管道外表面如有可能结露时，应根据建筑物性质和使用要求采取防结露措施；排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁处，应采取防水措施。厨房与卫生间的排水立管应分别设置。三、保证管道不受外力、腐蚀、热烤等破坏，系统运行稳定可靠1.排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形缝、烟道和风道，当排水管道必须穿越沉降缝、伸缩缝、变形缝时，应考虑采用橡胶密封管材和管件优化组合，以适应建筑变形、沉降后的管坡度满足正常排水的要求。排水埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础；排水管道在穿越楼层设套管且立管底部架空时，应在立管底部设支墩或其他固定措施。地下室与排水横管转弯处也应设置支墩或固定措施。三、保证管道不受外力、腐蚀、热烤等破坏，系统运行稳定可靠2.塑料排水管应符合以下要求：塑料排水立管应避免布置在易受机械撞击处，如不能避免时应采取保护措施；塑料排水管应远离热源，当不能避免，并导致管道表面温度大于60℃时，应采用隔热措施。塑料排水立管与家用灶具边缘净距不得小于0.4m；塑料排水管道应根据管道的伸缩量设置伸缩器，宜设在汇合配件处（如三通）。排水横管应设置专用伸缩节。以避免由于立管或横支管伸缩使横支管或器具排水管产生错向位移，保证排水管道长时期运行。建筑塑料排水管穿越楼层、防火墙、管道井井壁时，应根据建筑物的性质、管径和设置条件、以及穿越部位防火等级等要求设置阻火装置。四、防止污染室内环境卫生

用于贮存饮用水、饮料、食品等卫生要求高的设备和容器，其排水管不得与污、废水管道系统直接连接，应采用间接排水，即卫生设备或容器的排水管与排水系统之间应有存水弯隔气，并留有空气间隙。以下容器和设备的配管应采用间接排水：生活饮用水贮水箱（池）的泄水管和溢流管；开水器、热水器排，水；医疗灭菌消毒设备的排水；蒸发式冷却器、空调设备冷凝水的排水；贮存食品或饮料的冷藏库房的地面排水和冷风机溶霜水盘的排水。设备间接排水宜排入邻近的洗涤盆、地漏。如不可能时，可设置排水明沟、排水漏斗或容器。间接排水的漏斗或容器不得产生溅水、溢流，并应布置在容易检查、清洁的位置。排水立管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得小于上表的规定，单根排水立管的排出管宜与排水立管相同管径。当不能满足要求时，底层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。五、方便施工安装和维护管理废水中可能夹带纤维或有大块物体时，应在排水管道连接处设置格栅或带网筐地漏。应按规范规定设置检查口或清扫口。排水管道宜地下或楼板填层中埋设，或在地面上、楼板下明设，如建筑有要求时，可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶、架空层内暗设，但应便于安装和检修。在气温较高、全年不结冻的地区可沿建筑物外墙敷设。第四节建筑小区排水系统1、建筑小区排水系统是室内污水排水管与城市排水管道的连接部分。2、建筑小区排水系统的管道布置通常根据建筑群的平面布置、房屋排出管的位置、地形和城市排水管位置等条件综合统一考虑。3、建筑小区排水管道通常埋设在屋内设有卫生间、厨房的一侧，以减少房屋排出管的长度。4、建筑小区排水管道应以最小埋深敷设，以利减少城市排水管的埋设深度。5、建筑小区排水管道多采用陶土管或水泥管，水泥砂浆接头。最小管径采用150mm。6、在排水管道交接处，管径、管坡及管道方向改变处均需设置排水检查井，在较长的直线管段上，亦需设置排水检查井，检查井的间距约为40m。排水检查井一般都采用砖砌、钢筋混凝土井盖。第五节建筑排水管道的计算一、排水量标准每人每日排出的生活污水量和用水量一样，是与气候、建筑物卫生设备完善程度以及生活习惯等因素有关。生活排水量标准和时变化系数，一般采用生活用水量标准和时变化系数。生产污（废）水排水量标准和时变化系数应按工艺要求确定。二、排水设计流量1.住宅、集体宿舍、旅馆、医院、办公楼、学校等建筑：（5-1）式中qp­——计算管段的设计秒流量，L/s；Np——计算管段上的排水当量总数，按表选用；a­——根据建筑物用途而定的系数、住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院的卫生间a值采用1.5，集体宿舍、旅馆、公共建筑、公共盥洗室、厕所采用2.0-2.5；qmax——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水量，按表选用，L/s。

2.工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、实验室、影剧院、体育场等建筑：

（5-2）式中qp——计算管段的排水设计秒流量，L/s；

qo——计算管段上同类型的一个卫生器具排水量，L/s；

n——该计算管段上同类型卫生器具数；

b——卫生器具的同时排水百分数，与给水计算式中相同，冲洗水箱大便器的同时使用百分数应按12%计算。当排水量小于一个大便器排水量时，应按一个大便器计算。工业废水的设计秒流量应按工艺要求计算确定

三、水力计算排水管道水力计算的目的确定排水管的管径和排水管坡度。（一）污水立管管径可按公式（5-1）或（5-2）算出排水设计流量后再按表确定。此外，为了避免堵塞管道对立管上连接诸如大便器排水管最小管径≥100mm，建筑内排出管最小管径≥50mm，多层住宅厨房间的立管≥75mm。对建筑底层排水管道与其楼层管道分开单独排出时，其排水支管管道可按立管工作高度≤2m确定。对公共食堂厨房当采用管道排放污水时，其管径应比计算管径大一级，但干管管径≥100mm，支管管径≥75mm。对医院污水洗涤盆（池）和污水盆（池）的排水管径≥75mm。对小便槽式连接≥3个以上小便器，其污水管管径≥75mm。对浴池的泄水管径宜采用100mm。（二）通过水力计算确定横管管径1.水力计算公式（5-3）（5-4）（5-5）式中qu——计算管段的设计秒流量，m3/s；

ω——管道或明沟的水流断面积，m2；

v——过水断面的流速，m/s；

R——水力半径，m；

i——水力坡度，采用排水管或明沟的坡度；

C——流速系数，见式（5-5）；

n——管道的粗糙系数，室内范围多用：钢管——0.012；铸铁管——0.013；混凝土管、钢筋混凝土管—0.013～0.014；塑料管——0.009。

（1）管道最大设计充满度和最小坡度。管道充满度表示管道内的水深h与其管径d的比值。在重力流的排水管中，污水应在非满流的情况下排除，管道上部未充满水流的空间的作用是使污（废）水中的有害气体能经过通气管排走，或容纳未被估计到的高峰流量。排水管道的最大计算充满度应满足表的规定。2.计算规定（2）排水横管中管道流速污（废）水在排水横管管道内的流速对于排水管道的正常工作有很大影响。为使污水中的悬浮杂质不致沉淀在管底，并且使水流能及时冲刷管壁上的污物，管道流速必须有一个最小的保证值，这个流速称为自清流速。为防止管壁因受污水中坚硬杂质高速流动的摩擦和防止过大的水流冲击而损坏，排水管应有最大允许流速的规定。四、化粪池的选用化粪池的容积及尺寸，通常需根据使用人数、每人每日的排水量标准、污水在池中停留时间和污泥的清掏周期等因素通过计算决定。选用单栋建筑物的化粪池时，实际使用卫生设备的人数并不完全等于建筑物总人数，实际使用人数与总人数的百分比，根据建筑物的性质规定如下：（1）医院、疗养院、幼儿园（有住宿）等一类建筑，因病员、休养员和儿童全天生活在内，故百分比为100%。（2）住宅、集体宿舍、旅馆一类建筑中，人员在其中逗留时间约为16h，故采用70%；（3）办公楼、教学楼、工业企业生活间等工作场所，职工在其内工作时间为8h，故采用40%；（4）公共食堂、影剧院、体育场等建筑，人们在其中逗留时间约2-3h，故采用10%。第六节屋面雨水排放

屋面雨水的排除方式可分为：（1）外排水（2）内排水根据建筑结构形式、气候条件及生产使用要求，在技术经济合理的情况下，屋面雨水应尽量采用外排水。

一、外排水系统檐沟外排水利用屋面的坡度将雨水汇集到外墙外侧的檐沟中，然后流入外墙的水落管排到地面或明沟内。适用范围：用于一般居住建筑，屋面面积较小的公共建筑和单跨工业建筑。水落管间距：在民用建筑约为为12～16米，在工业建筑约为18～24。2.长天沟外排水这种排水方式的优点是可消除厂房内部检查井冒水的问题，而且具有节约投资、节省金属、施工简便（不需搭架空装悬吊管道等）以及为厂区雨水系统提供明沟排水或减少管道埋深等优点。但若设计不善或施工质量不佳，将会发生天沟渗漏的问题。天沟以伸缩缝为分水线坡向两端，其坡度不小于0.005，天沟伸出山墙0.4m。在寒冷地区，设置天沟时雨水立管也可设在室内。1.内排水系统的组成雨水斗悬吊管立管地下雨水沟管清通设备二、内排水系统内排水系统示意图2.系统的布置与安装（1）雨水斗作用：迅速地排除屋面雨雪水。要求：导水通畅，水流平稳，通过流量大，天沟水位低，水流中掺气量小。雨水斗布置的位置要考虑集水面积比较均匀和便于与悬吊管及雨水立管的连接，以确保雨水能通畅流入。（2）悬吊管悬吊管在实际工作中为压力流，因此管材宜采用内壁较光滑的带内衬的承压铸铁管，承压塑料管，钢塑复合管等。（3）立管雨水立管一般宜沿墙壁或柱子明装。雨水立管管材一般按压力流管材选用。在可能受到振动的地方采用焊接钢管，焊接接口。（4）地下雨水管道地下雨水管道接纳各立管流来的雨水及较洁净的生产废水并将其排至室外雨水管道中去。3.建筑屋面及小区雨水排水系统的计算简介计算式为：（5-6）式中qy——设计雨水量（L/s）；

qi——设计降雨强度（L/s.hm2），可按我国水利部门提供的地区或相邻地区暴雨强度计算式确定：

——径流系数，与屋面及小区地面情况有关；

Fw——汇水面积（m2）。

第七节建筑中水工程简介中水的水源又称中水原水，来自建筑物或建筑小区排放的污废水或排放的设备冷却水。按中水供应范围，建筑中水系统有单幢建筑中水系统和建筑小区中水系统之分。两种系统的组成是由中水原水集流系统，中水原水水质处理设施和中水供水系统三部分组成。（一）中水原水集流系统中水原水集流系统是由集流管系和其配套的排水构筑物及流量控制设备等组成。中水原水集流方式有（1）全集流全回用方式。水质差，水质处理费用高。（2）全集流分期修建回用工程。这类集流方式适用于建筑小区统一规划为合流制排水系统且分批分期施工。（3）将建筑物内粪便污水与厨房和卫生间洗涤等废水分别排放，而将卫生间洗涤后排放的废水作为中水原水。这类中水原水水质处理工艺简便，费用较低，但集流设备中管系费用较高。（二）中水原水水质处理设施中水原水的水质处理可由预处理、主处理和后处理三段组成。根据中水原水水质，预处理主要采用格栅、调节池等设施；主处理工艺按水质优与劣采用不同的处理工艺，对不含粪便和厨房污水的原水，一般以物化（物理、化学）处理式或生物和物化处理相结合处理工艺；后处理当采用过滤，消毒等工艺。（三）中水系统设计和安全防护（1）进行中水系统设计，首先必须使中水用水量与中水原水水量、处理水量和给水补水量之间相协调一致，能够保证安全供水。