高层建筑排水

第六章高层建筑排水

6•1排水系统

-排水系统分类

高层建筑的排水系统按其排水水质可分为：

1粪便污水排水系统

排除从大便器、小便器、净身盆排出的污水，其中含有便纸、粪便和杂质等。

2生活废水排水系统

排除从卫生器具排出的各种洗涤废水、其中含有洗涤剂、洗涤下来的皮屑、毛

发和细小的悬浮物等。

3生活污水排水系统

排除生活废水和粪便污水的排水系统。

4雨水内排水系统

排除屋面的雨水，其中含有从屋面冲刷下来的灰尘等。

5厨房污水排水系统

排除厨房内洗涤、息调用后的污水，其中含有油脂和食物碎屑等。

6其他排水系统

排除洗车和冲洗汽车库地面的污水，各种水池的排放水和部分冷却水等。

此外.根据建筑物的使用目的还有医院污水、实验室污水、洗衣房污水等排

水系统。

二建筑污水排放和系统选择

排水系统采用分流或合流，应根据建筑性质、规模、污水性质、污染程度，结

合市政排水制度与处理要求综合确定。

1当城镇接受排水的水体或市政污水管道对排入的污ZQ要求较高，需要设置

建筑或基地的污水处理站时，生活废水与粪便污水宜合流排排放方式如下：

生活废水------1

粪便污水------1I

I

厨房污水------1।--------------------1I।-------------------1市政下

水道

I-I隔油池HT污水处理站I——

其他含油废水一11-------------------1I1-------------------1或水

其他废水-

雨水--------------------------------------------------►雨水道

或水体

当污水处理站为整体地埋式污水处理装置时，粪便污水宜经化粪池处理后再接

入污水处理装置。

生活废水--------------------------1

粪便污水-------1化粪池1--------1

1-------------------11

厨房污水-------11-------------------111-------------------1市政下

水道

11隔油池HT污水处理站1——

其他含油废水一11-------------------111-------------------1或水

体

1

其他废水--------------------------1

雨水--------------------------------------------------►雨水道

或水体

2建筑物排出的污水符合市政污水管网的要求，但城镇污水管理部门要求处

理时，一般可采用化粪池进行简单处理后排出，其粪便污水宜与生活废水分流。

生活废水--------------------------1

I------------1I

粪便污水-------1化粪池I---------1

1--------------------1I--------------------市政下水道

厨房污水-------1I------------1I

I------1隔油池I~~I

其他含油废水一11------------1|

I

其他废水--------------------------1

3建筑物排出的污水如温度过高时，应进行降温后排入下水道。

三高层建筑排水系统的特点

污水在排水立管中的流动，与一般的重力流和压力流不同，是一种极不稳定的

气一水两相流。在高层建筑中，由于排水立管长、水量大、流速高，往往引起管

道内的气压极大波动，并可能形成水塞，造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使

卜水道中的臭气侵入室内，污染环境。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能

的优劣,在很大程度卜取决于排水管道通气系统是否合理C

因此，在高层建筑中通气系统在排水系统中占有重要地位。一个完善的排水系

统，应满足以下各点要求：

1管道布置要合理，水力条件好，能迅速排出污水：

2尽可能的使排水系统的管道内保持气压稳定，防止入塞的形成和水封被破

坏；

3管道安装牢固，防振，隔振和减少噪声：

4检修方便。

四排水管道中的水流运动

建筑排水系统由卫生器具，器具排水管，横支管，立管，排出管和通气管等组

成。水流在不同的管段中的流动情况不同，形成各自的特殊性。

1排水横支管中的水流运动

排水横支管是接纳各卫生器具排水管的来水，卫生器具排水的特点是间歇性

排水，历时短，流率高，水流迅猛具有冲击性。尤其是虹吸式大便器的排水更为明

显。当水流突然排放，在器具排水管与横支管的连接处（端部弯头或三通），水

流首先是冲击对面的管壁，然后冲向下游，水流紊乱并与管道中的空气剧烈混合，

形成波动的气水混合流，并产生水跃使水面壅起。如波顶达钊管顶而产生一段长度

的满流，就形成水塞流动。在水塞的下游，产生正乐，水塞的上游侧形成负压（这

负压可能造成水封被破坏）。水流经过一段时间和距离的流动之后，能量损失，水

面逐渐下降，流速减小，趋向平稳流动，如图6.

因此，各横支管内的水流不应超

过最大充满度的要求，使空气能在水

面上自由流动，并容纳一定的高峰负

荷。但超负荷的情况仍有可能发生，

特别是在横支管上连接的卫生器具较

多时，为保持管内气压稳定，则应在

负压区补入空气，在正压区排泄空气，

这就需要设置通气支管。

图6.1—1横支管中水流

2立管中的水流运动

排水立管中的水流状态歪随管道中水流充满情况而变化的。根据立管水流运动

的试验研究（试验条件为，单一出流，流量由小到大，立管上端通大气，下端接

至下水道），其水流状态的变化过程大致分为以下三个阶段。

初期水量较小，水流是沿着管内壁呈不规则的螺旋状向式流动，这时立管中央

部分的空气能正常流通，管内气压稳定。这一阶段的水流可称为细线流或螺旋流。

随着水量的增加，沿着管内壁的细小水流逐渐连接成片，复盖住管壁，形成

具有一定厚度的水膜。螺旋流动逐惭消失，水流沿管壁下落，管内气压仍较稳定，

此时的水流状态称作环膜水流。但是，这种状态是过渡性的，当水量:逐渐增加，水

膜达到一定厚度时，受空气阻力和管壁摩擦阻力的作用，水膜从管壁上分离出来，

膜面相接而形成隔膜。初期形成的隔膜水流，在下落过程中压缩空气，在至增压的

空气冲破隔膜。一部分水流又形成环膜流，一部分水流破碎成细小水流在管中央下

落。这种状态是发生在水流充满立管断面"4〜1/3的时候。

水量继续增加，隔膜的形成更加频繁，变为不易破碎的△塞流，引起立管内压

力的激烈波动。如图6.1—2。

图6.1-2排水立管中的水流

3排出管中的水流运动

当立管内水流下落距离较长时，水流以

很高的速度进入排出管。在水流方向由垂直

下落转入水平流动时.水流的一部分动能转

变为位能，形成水跃。如果水量小，排出管

的坡度大，水跃就不易形成。水流从水跃发

生处向下流动，受到摩擦阻力的影响，流速

逐惭减小，渐渐的变成稳定的明渠渐变流

（如图6.1—3）。当水量较大、水流方

向急剧转变时，就会发生满流水跃而成为水

塞，严重时甚至造成回压，使距离排出管高

度较小的底层卫生器具存水弯的水封破坏，

发生喷溅。为了排除这种回压，可在立管的图6.1-3排出管中的水流

底部接出通气管。

从排水管内水流运动的梢况可以看出，夹气水流的大小决定了排水管道系统工

作状态的优劣。为避免水流在下降过程中产生过大的压力波动而破坏U生器具的水

封，必须使立管中的流量控制在一定的范围之内，即对各种管径的立管，确定一个

最大允许流量值（立管的排水能力）。立管最适当的流量是控制立管内水流呈环膜

流状态的范围内，这时水流充满立管断面的1/4〜1/3。污水立管的最大排水能力就

是根据这一原则并考虑通气方式而确定的。

五排水立管中的压力变化

生活粪便污水在立管中的水流运动，不仅是气水两相流，实际上水流中还掺有

粪便、纸团等固态物，因而是一个固、液、气三相流。随着流量的增加，可能比

试验的条件更容易提早出现隔膜流和水塞流，形成一种固、液、气三相混合的

“水团”在管道中流动。当“水团”从排水横支管流入立管后，即有水沿管壁呈

膜流流动，也有固体的垂直下落。在“水团”的上侧形成负压区，在其下侧的一

定距离处形成正压区。

排水立管中的水流，由于管壁和空气的阻力在下落一定距离后，重力和阻力达

到平衡时，便保持匀速运动。这时的流速称为“终限流速”，从水流流入立管的

入口处至达到“终限流速”的距离称为“终限长度

6-2排水系统的管道布置

一排水管道布置的基本原则

1排水路径简捷，水流顺畅；

2避免或减小系统管道中气压的剧烈变化：

3应尽量避免排水管道对其他用房功能的影响或干扰；

4施工安装方便。

二排水系统

1所有高出地面的卫生器具和排水设备的排水，应重力排入室外卜水道。

2所有低于地面的甲.生器具和排水设备的排水.应面刀排入集水坑,然后提

升排到重力流排水管中。

3超过10层的建筑物，底层的卫生器具，应单独设置排出管或排入提升系

统。

4超过20层的建筑物，宜将地面以上最底下的2〜3层的卫生器具设立

管单独排出。

5对于建筑物的上部和下部房间平面布置不同，要求排水立管数量也完全不

同时，可将排水系统分成两个区。一个区为上部房间服务，并在本区的下一层顶棚

内设排水管，再向下单独排出室外。另一区为下部房间服务，并在顶棚内连接通气

管，通气管可通到附近屋顶或与上部排水系统通气管连接。

6高层建筑的雨水系统和生活污水系统应分流排出。

7地下车库应设带有格栅的地沟和连接地沟的排水管，以便排除冲洗地面水、

洗车水、喷淋装置和其他消防排水。并设置泵房或泵坑，排木泵的排水能力宜2

10L/so

8汽车库的排水在接入排水干管之前，应先接至油水分离器或隔油池和沉砂

池（井）的单独系统中。

9在汽车库进出口的坡道底部和坡道二分之一处应设截流排水沟。

三排水管道布置和连接

1在布置排水管道时应尽量避免排水横支管过长，并避免支管上连接卫生器

具或排水设备过多。当排水器具分散使得横支管过长时，宜吴用多立管布置，然后

在立管的底部用横管连接。当排水支管上连接的器具较多时，应作好器具通气管和

环形通气管。

2排水管道应避免通过食堂、餐厅或厨房烹调处的上方。如不可避免时，应

对管道采取保温隔热等措施，并设在吊顶内，且管道应采用镀锌管材。

3排水管道应尽量避免穿过卧室、病房、会议室、音乐厅等对卫生和安静要

求较高的房间。并避免靠近与这些房间相邻的内墙。

4排水支管不应接在排出管上。排水支管连接在排水横下管上时，连接点距

立管底部的水平距离不宜小于3m,且支管应与主通气管连接。

5排水横支管与立管的连接，宜采用正三通而不宜采月45°或90°斜

三通。一些规定中要求采用后者附件连接，水力条件较好，有利于支管排水顺畅。

但在高层建筑中，特别是立管较长，连接支管较多时，横支管的水流快速冲入立

管，将使立管内气压的变化太大，破坏系统正常工作。

6排水立管与排出管的连接，宜采用弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头

或两个45°弯头。

7乍库埋地排水管应采用U型存水弯代替P型存水弯。车库地漏的排水管管

径应，100mm,连接两个地漏的排水横管应2125mn,连接三个地漏的排

水横管应2150mm。

8排出管应采取防沉降措施：

排出管在穿墙处设置钢筋混凝土套管或简易管沟，其管顶至沟（或套管）内顶

的空间不应小于建筑物的沉降量，并不小于0.2m。沟（或套管）内填轻软质材料。

排处管采用钢管，坡度不宜小于0.02,口应采用柔性接口。

四排水管道的敷设和安装

1排水管道的坡度，按表6.2—1确定。

排水管道坡度表6.2—1

11111

管径1生活污水11

1_J

111其他污水1其他废水

(mm)1通用坡度1最小坡度11

111

1111

5010.03510.02510.03010.020

1111

1111

7510.02510.01510.02010.015

1111

1111

10010.02010.01210.01210.008

1111

1111

12510.01510.01010.01010.006

1111

1111

15010.01010.00710.00610.005

1111

1111

20010.00810.00510.00410.004

1111

1111

2501—1—10*003510.0035

1111

1111

3001—1—10•003010.0030

2检查口

排水立管上应设检查口，检查口之间的距离不宜大于15m,且在建筑物的最

底层和有卫生器具的坡屋顶建筑物的最高层应设检查口。当立管上有乙字管偏位时,

在乙字管和偏位处的上部应设检查口。

立管上检查口的安装高度，一般为距地面1.0m,并应高出卫生器具上边缘

0.15m。

连接2个及2个以上的大便器或3个及3个以上的卫生器具的污水横支管上，

宜设置清扫口。

在水流转角小于135°的排水横管上，应设置检查口或清扫口。

在排水横管的直线管段上，检查口或清扫口之间的距离穴应大于表6.2—2

的规定。

排水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离表6.2-2

排水管径i

清扫口或检查口最大间距（m）

清扫附件।

i含大量悬浮或

1清洁废水1生活污水

(mm)111沉淀物的污水

111

111

清扫口I10I8I6

11I

50-7511

检查口|15112|I0

1II

111

清扫口|15|10|8

III

100~150111

检查口|20|15|12

1II

111

200检查口|25|20|15

排水横管卜的清扫口应设置在楼板或地坪卜与地面相平.排水管起点的清扫口

与垂直于横管的墙面的距离，不得小于0-15m。

管径小于100mm的排水管上设置的清扫口，口径应与管道同径：管径大于

100mm的排水管上的清扫口，其口径可采用100mm。

从排水立管或排出管上的清扫口，至室外检查并中心的最大长度，不应大于表

6.2—3的规定。

排水立管或排出管上的清扫口

至室外检查井中心的最大长度表6.2—3

管径(mm)|50|75|100100以上

111

11

最大长度(m)|1012|1520

3排水立管宜采取以下防护措施：

每隔2〜4层设置承直支座，使管道重量分散至各承亘支座；立管最底部弯

头处应设支墩或承重支吊架。

4生活污水管道不宜在建筑物内部设检查井。当必须设置时，应采取密闭措

施。详见有关地下室排水的叙述。

6.3排水系统的水力计算

排水管道水力计算的任务，是计算管段的设计流量，从而确定管径和坡度。设

计流量与卫生器具的排水量及同时排水的器具数有关。所谓器具的排水流量，是指

一个卫生器具在排水过程中，以排出排水总量的20%排出开始，至80%排出为

止的平均秒流量。

一卫生器具当量法

国内设计规范采用的设计秒流量计算公式，是以卫生器具的排水流量和当量值

为基础，并考虑建筑中卫生器具的使用规律而确定的。

1住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼和学校等建筑的生活污水

设计秒流量按下式计算：

q=0.12帷蹋巍。瘢忍。次3—1）

式中q一计算管段设计秒流量（L/s）;

N一计算管段的卫生器具排水当量总数：

帷々C箕日镉猛径口南凳砂幢恚.3—2确定；

qm—计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排7K流量（L/s）。

计算所得的流量值如果大于该管段上卫生器具排水流量的累加值时，应按卫生

器具排水流量累加值计算。

卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径表6.3—1

T排水流量i当

序11量1排水管

1卫生器具名称11(―—

号11L,/S|N1管仔(mm)

1111

111

11污水盆10.33|1.0|50

2|单格洗涤盆（池）10.67|2.0|50

3|双格洗涤盆（池）11.00|3.0|50

4|洗手盆，洗脸盆（无寒）|0.10|0.3|32

1（有塞）10.25|0.75|32

5|浴盆11.00|3.0|32〜40

6|淋浴器10.15|0.45|50

7|大便器111

1高水箱11.50|4.5|100

1低水箱12.00|fi.0|100

1自闭冲洗阀11.50|4.5|100

8|小便器111

1手动冲洗阀10.05|0.15|40〜50

1自闭冲洗阀10.10|0.3|40〜50

1自动冲洗水箱10.17|0.5|40〜50

9小便槽（每米长）

1手动冲洗阀10.0510.15一

1自闭冲洗阀|0.17|0.5-

10|化验盆|0.20|0.640-50

111净身器|0.10|0.340~50

12|饮水器|0.05|0.1525〜50

13|家用洗衣机|0.50|1.550

系数嶂怠”恚叮畅（J

集体宿舍、旅馆和其他公共建i

建筑物住宅、旅馆、医院、疗

名称।筑物的公共盥洗室和恻所间।养院、休养所的卫生间

1I

।1

帷2怠々/、。保怠々/、。玻啊玻u

1

2公共浴室、洗衣历、公共食堂、实验室等建筑物的生活污水设计秒流量,

按下式计算：

q=Lqpnb(6.3—2)

式中qP一同类型的一个卫生器具排水流量（L/S）;

n一同类型的卫生器具数；

b—卫生器具的同时排水百分数，按表6.3—3,6.3—4,6.3—5

器具同时排水百分数表6.3—3

一［

序11同时排水百分数（％）

1卫生器具名称卜—

号11公共浴室洗衣房

11

11洗涤盆（池）11525~40

2|洗手盆，120—

3|洗脸盆，盥台水龙头160~10060

4|浴盆150—

5|淋浴器1I00I00

6|大便器1

111212

1自闭冲洗阀134

7|小便器1

1手动冲洗阀1——

1自用冲洗阀1———

1自动冲洗水箱1——

8|小便槽（每米长）1

1冲洗花管1——

9|净身器（妇女卫生盆）1——

10|饮水器13030

11

实验实卫生器具同时排水百分数表6.3—4

序1同时给水(排水)百分数(%)

卫生器具名秒薪1_______________

号1科研实验室生产实验室

1

1

1单联化验龙头12030

2双联或三联化验龙头13050

1

影剧院、体育场、游泳池、公共饮食业

卫生器具同时排水百分数表6.3-5

i同时排水百分数

(%)

1________________________

器具名称11

1影剧院1体育场1公共饮食业

11游泳池1

1111

洗手盆|50|70|60

洗脸盆|50|80|60

淋浴器I00|100|100

大便器冲洗水箱|12|12|12

自闭式冲洗阀|10|15|

自动冲洗水箱|100|100|

小便器手动冲洗阀|50|70|50

自动冲洗水箱|100|100|

小便槽多孔冲洗管|100|100|

小卖部污水盆|50|50|

饮水器|30|30|50

蒸锅11160

生产性洗涤机11140

器皿洗涤机11190

开水器11190

111

3排水横管的水力计算按明渠均匀流计算，如下式:

V=CJRI(6-3—3)

1

C=—R1/6(6•3—4)

n

d

n一管道粗糙系数，见表6-3-6

d一管径(m)

q一流量(m3/s)

管道粗糙系数表6.3—6

管材n

1

1

陶土管，铸铁管|0.013

混凝土管|0.013-0.014

石棉水泥管，钢管|0.012

塑料管|0.009

J________________________

在实际工作中，一般是利用水力计算图表选定管径。••般生活污水的排水横管

和排水立管管径可按表6.3—7〜9采用。

公共食堂厨房内的污水，常含有油脂和食物碎渣，当采月管道排除时，其管径

应比计算管径大一级，且干管管径不得小于100mm米，支管不小于75mm。

连接3个或3个以上小便器的排水横支管管径不得小于75mm。

医院污物洗涤间内洗涤盆（池）和污水盆（池）的排水管管径，不得小于75

mm。

横管的排水能力表6.3—7

1横管的排水能力(L/s)

1____

坡度11111

ID=501[)=751[)=10011)=125|D=1501[)=200

1111

111111

0.00511111115.35

0.00611111116.90

0.007111118.46|18.20

0.00811119.04|19.40

0.00911119.56|20.60

0.01011114.97|10.10|21.70

0.0121112.90|5.4411.10|23.80

0.015111.4813.23|6.08|12.40|26.60

0.020111.7013.72|7.02|14.30|30.70

0.025|0.65|1.9014.17|7.8516.00|35.30

0.030|0.71|2.0814.55|8.6017.50|37.70

0.035|0.07|2.2614.94|9.2918.90I40.60

111

污水立管的最大排水能力表6.3-8

1

1排水能力L/s|

1污水立管管径1I

i无专用通气立管（有伸i有专用通气立管或主通i

(mm)।顶通气管）।气立管।

111

111

50|1.01—1

111

111

75|2.5|5|

III

1I1

100|4.5|9|

H----------------------------------■1----------------------------------1

15010.025

不通气的排水立管的最大排水能力表6.3—9

立管工I不通气的排水立管的最大排水能刀（L/s）

1TP同｝义|---

11排水立管管径(mm)|

11

I(m)|5075100|

1I111

1W2|1.0|1.753.80|

11I1

|3|0.64|1.352.40|

11I1I1

|4|0.50|0.921.76|

II1

111

|5|0.40|0.701.36|

11I1I!1

|6|0.40|0.501.00|

III1

1111

|7|0.40|0.500.76|

1I11I1

128|0.40|0.500.64|

।।।1

二器具排水负荷单位法

这是一种美国最早采用的方法，以洗脸盆排水（在排水管径为32mm时，

排水量为0・475L/s）,作为一个器具排水负荷单位。以各种器具的最大排

水流量除以洗脸盆的标准排水流量，同时考虑器具的同时使月情况、使用频率等因

素定出各种器具的排水负荷单位数。因此，各种器具的排水位荷单位数，并不完全

是洗脸盆排水流量的简单倍数，而是用来表示排水系统在假定的最大使用频率条件

卜，器具排水负荷的大小。这样，就可以使一个有几种不同类型卫生器具的排水系

统.能较方便的宜接累加它们的排水负荷单位数。表6.3—10为各种器具的排

水负荷单位。

卫生器具排水负荷单位数表6.3—10

1

1序1排水负荷1

卫生器具种类11

1号1单位数1

11

11卫生间（包括大便器，洗脸盆，浴盆或淋浴）11

其中大便器冲洗采用：11

冲洗水箱式161

自闭式冲洗阀18|

11

大便器ii

|2

冲洗水箱16|

自闭式冲洗阀181

3|挂式或立式小便器4

r111

14|便糟(每0.6m)|2|

11I

1111

15|盆DN40排水栓|2|

11DN50排水栓|3|

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1LI1

16|净身盆|3|

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1|_I1

17I洗脸盆I1|

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18|理发室洗脸盆|2|

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191洗涤盆11

11家庭厨房洗涤盆|2|

11公共厨房洗涤盆|4|

11洗涤盆|2|

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