建筑給排水設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識

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建筑給排水設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識通過《建筑給水排水工程》教程、《技術(shù)措施》《規(guī)范》《標(biāo)準(zhǔn)圖集》及相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀，結(jié)合圖紙的學(xué)習(xí)，對給水排水設(shè)計(jì)有了初步的認(rèn)識。分別從給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)來進(jìn)行總結(jié)。

1.給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對建筑給水系統(tǒng)有了基本的了解，包括建筑給水系統(tǒng)的分類、組成及相關(guān)設(shè)計(jì)原則。對建筑給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程及步驟有了更深一步的認(rèn)識。同時(shí)對建筑給排水設(shè)計(jì)當(dāng)前發(fā)展趨勢及目前存在主要問題做了相關(guān)了解。

1.1給水系統(tǒng)的分類

     根據(jù)給水用途劃分為生活、生產(chǎn)和消防給水系統(tǒng)及組合給水系統(tǒng)，其中生活給水系統(tǒng)根據(jù)水質(zhì)又可分為生活飲用水系統(tǒng)，直飲水系統(tǒng)和雜用水系統(tǒng)；消防給水系統(tǒng)又可分為消火栓、消防卷盤及自動噴水滅火系統(tǒng)等。在消防給水系統(tǒng)中，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中規(guī)定必須滿足系統(tǒng)的水量和水壓，對水質(zhì)則沒有具體的要求。

1.2給水系統(tǒng)的組成

     1. 引入管（進(jìn)戶管）——一般設(shè)有水表、閥門等附件

     2.給水管道——干管、立管、支管、分支管（管材、管徑、流速等要求）

     3.給水附件——閥門、水錘消除器、多功能水泵控制閥

     4. 給水設(shè)備——增壓設(shè)備（離心泵）

     5. 配水設(shè)施——水箱、水塔、貯水池

     6.計(jì)量儀表——速度式、濕式、多流速（較好的計(jì)量性能及經(jīng)濟(jì)實(shí)用性）

1.3給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

    保證用水安全，兼顧節(jié)能節(jié)水。在建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范3.2節(jié)中，專門對給水系統(tǒng)的水質(zhì)提出了防污染措施和各強(qiáng)制性條文，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)及參考。

1.4給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程及步驟

  1.初步確定給水方式——根據(jù)提供的資料，通過估算建筑所需壓力，及室外管網(wǎng)水壓及流量，確定是否設(shè)水箱？是否需設(shè)水泵？是否需要分區(qū)？及具體分區(qū)方案？

    2.給水管道的布置和敷設(shè)——要求在確保供水安全和良好的水力條件下，力求經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)應(yīng)保護(hù)管道不受損壞及不影響生產(chǎn)安全和建筑物的使用，便于安裝及維修。根據(jù)建筑圖紙，明確各配水點(diǎn)及用水器具，對各用水器具及管段進(jìn)行初步的定位。

    3.進(jìn)行水力計(jì)算——根據(jù)初步確定的給水方式及管道布置，根據(jù)建筑物性質(zhì)及所選管材等，選擇合適的公式進(jìn)行水力計(jì)算，最終確定各管段的管徑及水頭損失，從而確定水表、閥門等附件，及加壓水泵參數(shù)或型號。（水壓、水量，額定流量，最不利配水點(diǎn)）

    4.水力計(jì)算步驟——

    1.選擇（根據(jù)系統(tǒng)圖）最不利配水點(diǎn)，

    2.流量變化處為節(jié)點(diǎn)（從最不利配水點(diǎn)開始，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編號，并標(biāo)出兩節(jié)點(diǎn)間計(jì)算管段的長度），

    3.根據(jù)建筑物性質(zhì)，選用設(shè)計(jì)秒流量公式，計(jì)算各管段的設(shè)計(jì)秒流量，

    4.進(jìn)行給水管網(wǎng)的水力計(jì)算：確定各管段的設(shè)計(jì)秒流量值。下行上給式：水表、管路水頭損失，給水系統(tǒng)所需壓力。水箱上行下給式：校核水箱安裝高度，

    5.確定非計(jì)算管路各管段管徑，

    6.對設(shè)置了升壓、貯水設(shè)備的給水系統(tǒng)，應(yīng)對其設(shè)備進(jìn)行選擇計(jì)算。

     5.對設(shè)計(jì)的給水系統(tǒng)檢查——通過對管徑及布置位置及用水安全可靠等方面對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，給予改正。

1.5發(fā)展趨勢和存在問題

發(fā)展趨勢：

    1.水表出戶——便于管理；     2.節(jié)能環(huán)保——節(jié)水型用水器具的選擇更為廣泛；

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為精準(zhǔn)——由于在高于用水器具額定壓力下工作會造成水的浪費(fèi)，目前提倡更為精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法，力求用水器具在額定工作壓力下出水，可通過合理分區(qū)及減壓等方式達(dá)到；

    4.管材的選擇——水質(zhì)安全。

存在問題：

     1.暗裝問題，維修上更為困難，對施工要求更高。

     2.管材選擇問題，應(yīng)在保證水質(zhì)的前提下，合理選擇管材。

     3.給水系統(tǒng)的管理，包括對水泵，水箱及貯水池管理，定期檢查，定期清洗顯得非常必要。

2.排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（不包括雨水系統(tǒng)）

建筑排水系統(tǒng)的組成，分類及選擇，對排水管道，檢查口，地漏及通氣管等的設(shè)置原則有了一定的認(rèn)識。同時(shí)，對排水的設(shè)計(jì)過程和步驟有了初步認(rèn)識，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，了解了建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)的問題。

2.1排水系統(tǒng)的組成及分類

    生活排水通常分為生活污水（衛(wèi)生間，大便器）和生活廢水（廚房廢水，洗衣廢水等）兩部分。排水系統(tǒng)由排水器具、排水支管、排水干管、排水立管、出戶管及管道附件等組成。

    建筑物內(nèi)生活排水系統(tǒng)按通氣方式可劃分為不通氣排水系統(tǒng)和通氣排水系統(tǒng)。典型的設(shè)有通氣管的排水系統(tǒng)接管模式有：專用通氣立管排水系統(tǒng)；環(huán)形通氣排水系統(tǒng)；器具通氣排水系統(tǒng)；自循環(huán)通氣排水系統(tǒng)。

2.2排水系統(tǒng)衛(wèi)生器具及管道設(shè)置原則

     1.節(jié)水型大便器；

     2.設(shè)置存水彎，水封深度不得小于50mm，防止異味竄入室內(nèi)；

     3.排水管道上不得重復(fù)設(shè)置水封；

     4.衛(wèi)生間及廚房衛(wèi)生器具設(shè)置，還應(yīng)考慮排水立管及通氣管的布置位置，自衛(wèi)生器具至排出管的距離應(yīng)最短，管道轉(zhuǎn)彎應(yīng)最少，方便維修。

     5.排水管道不得穿越臥室;

     6.排水管道不得穿越生活水池部位的上方;

     7.廚房間和衛(wèi)生間的排水立管應(yīng)分別設(shè)置;

     8 .底層單獨(dú)排水條件;

     9.同層排水條件及相關(guān)措施;

    10.間接排水設(shè)備（間接排水口最小空氣間隙）;

    11.立管設(shè)置數(shù)量：立管排水能力及布置的可能性確定;

    12.地漏的分類和設(shè)置場所;

    13.排水管道的檢查口和清掃口的設(shè)置;

    14.排水泵房的設(shè)計(jì)和排水泵的選擇;

    15.通氣管設(shè)置的原則及設(shè)計(jì);

2.3排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和方法

    根據(jù)管道布置原則和建筑物特點(diǎn)，對排水系統(tǒng)的管道進(jìn)行布置，重點(diǎn)確定立管的位置及數(shù)量，繪制排水系統(tǒng)的平面和系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)圖，進(jìn)行排水橫管管道水力計(jì)算，根據(jù)建筑物性質(zhì)，選擇正確的排水設(shè)計(jì)秒流量公式計(jì)算，通過查找相應(yīng)管材的設(shè)計(jì)坡度和設(shè)計(jì)秒流量，確定管段管徑。對于排水立管，查相應(yīng)類型排水立管的最大設(shè)計(jì)排水能力，選擇條件相符的合適類型的排水立管及管徑。

     在水力計(jì)算符合的條件下，還應(yīng)符合如下規(guī)定：

    1.大便器排水管最小管徑不得小于100mm；

    2.建筑物內(nèi)排出管最小管徑不得小于50mm；

    3.多層住宅廚房間的立管管徑不宜小于75mm.

2.4排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題    

    隨著建筑排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)展，目前排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要存在包括：

   1.水封地漏的設(shè)置處理問題，由于水封的干涸，排水系統(tǒng)的異味竄入室內(nèi)，影響人們的健康，降低人們的生活質(zhì)量。杜絕此類事情的發(fā)生主要是通過合理選擇滿足規(guī)范的水封，合適場所設(shè)置地漏（現(xiàn)代廚房間不應(yīng)該設(shè)置地漏）;

   2.排水塑料管的噪音問題，經(jīng)試驗(yàn)，排水塑料管比普通鑄鐵管在離管道1m處高出10dB，因此要求采用塑料管的排水立管應(yīng)設(shè)置在遠(yuǎn)離臥室的地點(diǎn)，將排水立管布置于管道井中能有效防止噪聲污染；選擇螺旋管等不僅能有效改善水力條件，也能降低噪聲。

   3.同層排水問題。同層排水是當(dāng)今建筑發(fā)展的一種趨勢，衛(wèi)生間設(shè)計(jì)成下沉式，衛(wèi)生間板下沉350-400mm，排水干管設(shè)置在本層內(nèi)。該種排水技術(shù)對結(jié)構(gòu)及施工等提出了更高的要求。

3.消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（滿足水壓和水量條件，保證系統(tǒng)安全性）

     根據(jù)建筑物性質(zhì)及等級，規(guī)范對建筑的消防給水設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的規(guī)定。目前一般民用建筑采用消火栓系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)。

3.1消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

   1.消火栓的設(shè)置場所（5+2：5條應(yīng)設(shè)場所和2條可以不設(shè)條件）;

   2.消火栓用水量：根據(jù)建筑物性質(zhì)及分類進(jìn)行查表確定.

   3.消火栓的選用和布置：

   室外消火栓：宜采用地上式，建筑物的室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按室外消防用水量經(jīng)計(jì)算確定，并符合消火栓的保護(hù)半徑和間距要求。每個(gè)室外消火栓的用水量應(yīng)按10~15L/s。與保護(hù)對象的距離在5~40m范圍內(nèi)的市政消火栓，可計(jì)入室外消火栓的數(shù)量內(nèi)。室外消火栓的保護(hù)半徑不宜大于150m，間距不應(yīng)大于120m。室外消火栓應(yīng)沿高層建筑均勻布置，應(yīng)設(shè)置在便于消防車使用的地點(diǎn)。

   室內(nèi)消火栓：應(yīng)采用SN65消火栓，配置長度不超過25m的水龍帶，水槍和消防卷盤應(yīng)符合相關(guān)小球（用水量和水槍口徑）；應(yīng)每層設(shè)置；設(shè)置在易于取用和疏散的地方。栓口離地面宜為1.1m。多層建筑設(shè)置消火栓系統(tǒng)，宜在屋頂設(shè)置實(shí)驗(yàn)和檢查用的消火栓。水槍充實(shí)水柱長度，一般不宜小于7m，超過6層的公共建筑和層數(shù)超過4層的廠房，不應(yīng)小于10m，高層建筑等，水槍的充實(shí)水柱不應(yīng)小于13m。消火栓的靜水壓力不應(yīng)大于1.0MPA,當(dāng)大于1.0MPA時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)；消火栓栓栓口的出水壓力大于0.5MPA時(shí)，應(yīng)采取減壓措施。

  4.水力計(jì)算：消火栓水槍充實(shí)水柱長度計(jì)算；室內(nèi)消火栓口德最低水壓計(jì)算，消防栓栓口的動壓減壓計(jì)算，管網(wǎng)計(jì)算（枝狀或環(huán)狀）。

3.2自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

     1.設(shè)置場所及原則：應(yīng)在人員密集，不易疏散、外部增援滅火與救生困難、性質(zhì)重要或火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的場所中設(shè)置。

     2.系統(tǒng)類型：

     按噴頭分類：閉式噴頭系統(tǒng)和開始噴頭系統(tǒng),

     報(bào)警閥的形式：濕式系統(tǒng)（4~70℃），干式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)和雨淋系統(tǒng),

    3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)大?。ㄒ粋€(gè)報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)、保護(hù)面積）；噴頭選擇（根據(jù)場合、系統(tǒng)類型進(jìn)行選擇）；

    4.設(shè)計(jì)參數(shù)：根據(jù)場所危險(xiǎn)等級，確定噴水強(qiáng)度和作用面積；系統(tǒng)最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力不應(yīng)低于0.05MPA；對倉庫類場所，還應(yīng)確定持續(xù)噴水時(shí)間。確定最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)（滿足最小最大間距等要求的條件下）的設(shè)計(jì)流量，確定管徑。

    5.噴頭、報(bào)警閥和水流指示器的布置（噴頭特點(diǎn)、系統(tǒng)安全等）

    6.噴淋系統(tǒng)的水力計(jì)算步驟：判斷保護(hù)對象的性質(zhì)、劃分危險(xiǎn)等級和選擇系統(tǒng)——確定作用面積和噴水強(qiáng)度——確定作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)——確定作用面積的形狀——確定最不利點(diǎn)的壓力和流量——計(jì)算第一根配水支管上的各噴頭流量，水頭損失——計(jì)算系統(tǒng)的供水壓力或水泵揚(yáng)程——確定系統(tǒng)水源和減壓措施。

3.3消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)目前面臨的一些問題

   1.室內(nèi)消火栓的布置問題：確保每個(gè)位置都在消火栓的保護(hù)下;

   2.室外消火栓數(shù)量問題：合理的數(shù)量;

   3.消防水池容積確定問題（與給水系統(tǒng)合用與分開）;

   4.消防給水超高壓問題（合理分區(qū)，減壓閥）

采用隱蔽式安裝系統(tǒng)的同層排水技術(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)與傳統(tǒng)做法有所不同，應(yīng)著重注意以下問題：

1) 宜采用污廢水合流系統(tǒng)；

2) 衛(wèi)生器具應(yīng)盡量布置在同一側(cè)墻面上；當(dāng)不能做到時(shí)，也應(yīng)布置在相鄰墻面。當(dāng)衛(wèi)生器具既不能布置同一側(cè)墻面，又不能布置在相鄰墻面時(shí)，則可分別采用隱蔽式安裝系統(tǒng)。

3) 為減小墻體的厚度，沖洗水箱應(yīng)采用扁薄型或超薄型隱蔽式水箱。

4) 隱蔽式安裝系統(tǒng)能與任何品牌的衛(wèi)生器具配套，但大便器應(yīng)采用掛壁式坐式大便器。其沖洗水箱應(yīng)采用隱蔽式水箱。按照我國現(xiàn)行政策，坐式大便器應(yīng)采用節(jié)水型，沖洗水箱的沖洗水量應(yīng)小于等于6L，用兩擋沖洗。

5) 隱蔽式安裝系統(tǒng)的隱蔽式支架應(yīng)為輕鋼結(jié)構(gòu)。隱蔽式支架按固定方式不 同，可分為與墻體固定，與樓板固定和與地面固定三種。支架可與原墻體連成一體，也可懸空安裝。隱蔽式支架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，當(dāng)支架受力時(shí)，其變形應(yīng)不損壞飾面材料。

6) 衛(wèi)生器具排水支管宜分別獨(dú)立接入排水立管，并應(yīng)盡量減少橫管長度，以改善排水管系內(nèi)水力工況。當(dāng)污廢水合流時(shí)，接入排水立管的橫管，廢水管宜在污水管的上方。

7) 排水橫管應(yīng)充分保證充滿度，橫管坡度不宜過大，坐式大便器的排出管管徑宜為 90 mm，以保證其充滿度。安裝壁掛式坐便器排水管時(shí)，不可將排除彎管直接橫向與排水立管連接，壁掛式坐便器排出口中心與連接排水立管的排水橫支管中心必須有100mm以上的落差。

8) 排水管管件應(yīng)與管材相配套，不同管徑連接時(shí)應(yīng)采用有跌落的變徑接頭，并充分強(qiáng)調(diào)存水彎的作用，保證存水彎水封深度。

9) 不設(shè)地漏或少設(shè)地漏，當(dāng)必須設(shè)置地漏時(shí)應(yīng)采用既符合功能要求且高度 較矮的新型地漏。如需設(shè)置地漏，那么地漏的位置應(yīng)設(shè)置在管道井附近，直接連至排水立管。

10) 墊層高度要求50 mm以上，地漏下半部分需要預(yù)埋，可安裝在衛(wèi)生間地面各個(gè)部位，比較適合有地暖設(shè)施的地方。

11) 排水管系采用正確的計(jì)算方法，使設(shè)計(jì)秒流量符合實(shí)際排水情況。

12) 墊層高度只要求30mm，地漏不需要預(yù)埋處理，但只能安裝在靠近立管的地方，比較適合裝飾層較小的衛(wèi)生間。

13) 不得將給水管管件用于排水管系。

14) 隱蔽式水箱應(yīng)采用吹塑成型工藝生產(chǎn)。

消火栓 系統(tǒng) 地漏

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