建筑給排水工程教案

2 3 4 4 5 9 1一.室內(nèi)給排水工程的內(nèi)容室內(nèi)給排水工程主要介紹室內(nèi)給水、排水和熱水供應(yīng)工程的設(shè)計原理及方法，同時還要介紹一些施工及管理方面的基本知識和技術(shù)。這是一門專業(yè)技術(shù)課程，是給排水專業(yè)的必修1.內(nèi)給水工程：室內(nèi)給水概括起來不外乎三大類。生活給水生產(chǎn)給水——滿足水量、水壓二方面的要求消防給水室內(nèi)給水工程就是為實現(xiàn)三類給水任務(wù)而采取的技術(shù)措施，即把室外給水工程經(jīng)取-凈-送至城市管網(wǎng)的水按建筑的要求送至各個用水點，從而滿足用戶對水量、水壓方面的要求，進而提供安全、便利的用水條件。提到安全，要強調(diào)消防給水。消防給水的設(shè)置提高了建筑物的安全度，對保障建筑財產(chǎn)及人身安全具有極為重要的意義。試想，一幢高層建筑或者一個大型地下建筑，如果沒有消防給水與之配套，那么該建筑在消防設(shè)施上是不健全的，原則上講它就不能(不應(yīng)該)投入使用。如地宮，隨著建筑高度的增加，體積的增大，裝修等級的提高，消防給水應(yīng)該給予高度的重視。2.熱水供應(yīng)：是人們在生產(chǎn)和生活中除了對水量、水壓的要求外，對水溫有某種要求。如松花江冬季最冷月平均水溫5℃,建筑內(nèi)如設(shè)淋浴其使用溫度為40℃；如設(shè)游泳池，池水水溫27℃。為此，我們需要采取一系列工程技術(shù)設(shè)施，以解決加熱、送配及相應(yīng)的問題。如冷水加熱后體積膨脹、氣水分離、管道受熱伸長等，熱水的水質(zhì)控制問題，蒸汽壓力生活排水生產(chǎn)排水屋面雨排水室內(nèi)排水工程的任務(wù)就是把在生產(chǎn)及生活中產(chǎn)生的污水(廢水)及時、迅速的排放到室外排水管網(wǎng)中去，以保證環(huán)境衛(wèi)生及使用便利，如宿舍堵水。洗浴后的排水為廢水。室內(nèi)排水系統(tǒng)將各類污(廢)水合流排出，還是分別排出，這就是我們以后要介紹的排水方式問題。排水方式應(yīng)根據(jù)排水性質(zhì)、水量、受污染程度及室外排水管網(wǎng)和處理設(shè)施情況而定。另外，高層民用建筑及大型工業(yè)廠房屋面雨水內(nèi)排水，也是室內(nèi)排水工程的重要任務(wù)之總而言之，室內(nèi)給排水工程的任務(wù)：為用戶提供方便、舒適、衛(wèi)生、安全的生產(chǎn)、生活2二.室內(nèi)給排水工程于室外給排水工程及其它專業(yè)的關(guān)系建筑給排水是給排水中不可缺少而又獨具特色并列組成完整的給排水體系?！敖ㄖo排水工程”是給排水專業(yè)的一門技術(shù)課程，它與室外給排水工程相配合，形成一套完整的給排水體系，見下圖：水水一泵站凈水廠二泵站室外管網(wǎng)源污水處理污水泵站排水管網(wǎng)室內(nèi)給排水由圖可知，建筑給排水工程是室外給水工程的終點，是室外排水工程的起點。室外給排水工程是為室內(nèi)給排水工程服務(wù)的，是為其存在而設(shè)置的。室內(nèi)外給排水工程相互關(guān)聯(lián)、相互影響。因為建筑物其功能本身對室外給水工程提出了相應(yīng)的水量、水壓要求，而室工程的現(xiàn)狀，勢必影響到室內(nèi)給水排水系統(tǒng)的選擇和布置。需要與供給本身就是一對茅盾，給排水工程技術(shù)人員就是要利用自己所學(xué)到的知識，掌握的技術(shù)解決這一矛盾，從而經(jīng)濟、合理的滿足人們生產(chǎn)、生活用水的要求。2.與其他專業(yè)的關(guān)系建筑給排水工程是建筑物的有機組成部分。它和建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑采暖與通風(fēng)、建筑電氣、燃氣共同構(gòu)成可供使用的建筑物整體，在滿足人們舒適的衛(wèi)生條件，促進生產(chǎn)的正常進行和保障人們生命財產(chǎn)的安全方面，建筑給排水起著重要的作用。建筑給排水的完善程度，是建筑物標準等級的重要標志之一。一個現(xiàn)代化的工業(yè)與民用建筑，是由建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電、通訊等有關(guān)工程所構(gòu)成的綜合體，建筑給排水工程為其中的一部分，是一個必不可少的專業(yè)。在設(shè)計中應(yīng)考慮到與其它專業(yè)相互協(xié)調(diào)、配合。如何配合哪？各專業(yè)相應(yīng)的技術(shù)要求。如水專業(yè)，向建筑專業(yè)提出設(shè)備用房要求(設(shè)備間、水箱間)有平面面積、高度上的要求；向電氣專業(yè)提出動力配電要求。即啟動消防泵的要求，自動滅火裝置的自動報警要求；對暖專業(yè)提出采暖通風(fēng)的要求，有熱水供應(yīng)的要提出熱媒用量(高溫水、蒸汽)；向結(jié)構(gòu)專業(yè)提出基礎(chǔ)留洞，設(shè)備荷載，各種設(shè)備支吊架，預(yù)埋件的要求。各專業(yè)也向水專業(yè)提出有關(guān)要求，即給水排水要求，如設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，需要循環(huán)水進行冷卻，循環(huán)水的補充水量，水壓及排水。一幢建筑只有各專業(yè)都充分發(fā)揮其功能，緊密配合，協(xié)調(diào)一致，才能最大限度的發(fā)揮該建筑的使用功能。(如消火栓的布置)要熟悉其他專業(yè)的一般性的設(shè)計原則。在相互配合中做到既使自己本專業(yè)設(shè)計合理，又能為其他專業(yè)提供便利(如選泵)，避免設(shè)計中出現(xiàn)不盡合理的問題。3如衛(wèi)生間、化驗室設(shè)在變電所、廚房、冷庫樓上，給排水管道設(shè)置帶來困難。自來水普及率低。建筑給排水工作僅限于室內(nèi)的上、下水管道。六十年代至八十年代，通過對許多工程實踐的總結(jié)，對以往機械搬用國外經(jīng)驗并造成某些失誤進行了總結(jié)，并在總結(jié)的范通過國家級審定。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備的完善與普及，使得建筑給排水技術(shù)水平得到了相應(yīng)的發(fā)展。特別是80年代起，我國高層建筑在許多大中城市如雨后春筍般拔地而起，目前10~30層建筑為數(shù)甚多，30~50層建筑不勝枚舉，同時旅游業(yè)的發(fā)展型豪華賓館的興建。這一切都對建筑給排水提出了更高的要求，并促進了其發(fā)展。建筑內(nèi)給排水不再單單是上、下水管道，還要有熱水供應(yīng)，不但要設(shè)消火栓滅火系統(tǒng)，而且要設(shè)自動噴灑系統(tǒng)；人們不但要有一個優(yōu)美、舒適的生活環(huán)境，吃的好，住的好，還要娛樂健身，相應(yīng)的室內(nèi)游泳室、桑那浴、沖浪浴在一些樓堂館所建成，如哈市即將建成的“康樂宮”。建筑業(yè)的興旺與發(fā)展，對建筑給排水提出了一系列的亟待解決的問題，如給水系統(tǒng)的自動控制、節(jié)約用水節(jié)能的研究、噪聲及水錘的防止、高層建筑消防問題、污水立管通水及通風(fēng)問題和雨水系統(tǒng)的計算問題，等等。要解決研究的問題不少，因此創(chuàng)造更加完善的建筑給排水工程技術(shù)體系，是每個從事給排水工程技術(shù)人員的責(zé)任和義務(wù)，這責(zé)任，責(zé)無旁貸；這義務(wù)，義不容辭。建筑給排水工程是一門應(yīng)用科學(xué)，涉及的知識面廣，涉及到流體力學(xué)、熱力學(xué)、物理化學(xué)、微生物學(xué)等課程的基礎(chǔ)知識和原理。學(xué)習(xí)這門課程的目的是讓大家了解和掌握建筑給排水工程的設(shè)計原理和方法。我們知道，一項工程設(shè)計，是多種基礎(chǔ)知識的集合與體現(xiàn)，我們就是要通過學(xué)習(xí)這門課程，完成一個把理論應(yīng)用于實踐的過程，使大家既學(xué)到知識又掌握能力。當然這需要一個過程，我們希望對大家能起到一個入門的引導(dǎo)作用。要求：通過本課程的學(xué)習(xí)使大家掌握建筑給排水工程設(shè)計的原理和方法，能在教師指導(dǎo)下完成一般建筑的給排水工程設(shè)計。4建筑內(nèi)給水系統(tǒng)的任務(wù)：是根據(jù)用戶對水量和水壓的要求，將水由城市管網(wǎng)輸送至裝置在市內(nèi)的各種配水龍頭、生產(chǎn)機組和消防設(shè)備等用水點。一.建筑內(nèi)給水系統(tǒng)的分類按用途分為三類洗浴，——達到飲用水標準。雜用水系統(tǒng)——沖洗便器、澆地面、沖洗汽車等——非飲用水目前國內(nèi)通常為節(jié)省管道，便于管理將飲用水與雜用水系統(tǒng)合二唯一它所具有的特點是：(1)用水量不均勻；(2)水質(zhì)達到國家飲用水標準。國家現(xiàn)行的《生活飲用水標準》控制指標主要有四類(1)感官性指標：指人的感覺器官可直接感受的指標，即色、濁度、嗅味、肉眼可見物，達不到這些指標雖不一定對人體造成傷害，但卻會讓使用者產(chǎn)生厭惡感。(2)化學(xué)指標：指水中化學(xué)物質(zhì)的含量，這些物質(zhì)一般不對人體造成危害，但超標會給生產(chǎn)、生活帶來不利影響，如：pH值(6.5~8.5)——過低會造成腐蝕，過高會徽析出溶解鹽和降低氯消毒效果降低傳熱條件，管道結(jié)垢增加水頭損失)鐵、錳含量——超標水呈紅褐色，鐵錳的化合物沉淀會使洗滌的衣物、器皿上產(chǎn)生繡揮發(fā)酚超過0.002mg/L，加氯消毒時形成的氯酚，產(chǎn)生異臭。鋅超過5mg/L，誰會產(chǎn)(3)毒理性指標：指有毒有害物質(zhì)的最高允許標準。超過指標就會引起急性或慢性中毒，氟化物——高引起牙齒斑釉河骨質(zhì)硬化，含量少引起齲齒；氰化物——超標引起神經(jīng)衰弱、頭痛、血壓降低等癥狀；Hg——含量過高會危害神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、胃、腸道?。讳X——含量超過規(guī)定引起神經(jīng)和血液系統(tǒng)的病變。(4)細菌學(xué)指標：間接衡量水指被病菌污染情況的指標，包括a.細菌總數(shù)﹤100個/ml，是反映水體受生活污水或者其他有機物污染程度和水處理效果的指標，超標說明水體污染嚴重或水處理效果降低。b.大腸菌群數(shù)：≤3個/L，本省并非致病菌，但因其數(shù)量多，其生存條件與腸道疾病相似，所以用以指示其它病源菌存在的數(shù)量。游離余氯：保持一定濃度，可以抑制殘存病源菌的再繁殖，并保證水在輸送和貯存過程中繼續(xù)維持消毒效果，再污染的指示信號。5特點：用水量均勻；水質(zhì)要求差異大生產(chǎn)給水系統(tǒng)由于各種生產(chǎn)工藝不同，系統(tǒng)的種類繁多，如直流給水系統(tǒng)，循環(huán)給水系統(tǒng)，純水系統(tǒng)。生產(chǎn)給水系統(tǒng)對水量、水質(zhì)、水壓及完全供水的要求要因工藝不同而不同，需要詳盡了解生產(chǎn)工藝對水質(zhì)的要求。特點：用水量大；對水質(zhì)無特殊要求；壓力要求高分類：消火拴給水系統(tǒng)；制動噴水滅火系統(tǒng)上述三個系統(tǒng)不一定獨立設(shè)置，應(yīng)根據(jù)各種用水對水質(zhì)、水溫、水壓等具體要求，考慮技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，安全可靠等因素，將其中二種或三種系統(tǒng)合并，形成：生活——消防給水系統(tǒng)生產(chǎn)——消防給水系統(tǒng)生活——生產(chǎn)給水系統(tǒng)生活——生產(chǎn)——消防給水系統(tǒng)二.室內(nèi)給水系統(tǒng)的組成對工廠、學(xué)校區(qū)引入管指總進水管。閘門——關(guān)閉管網(wǎng)，以便修理和拆換水表，表前閥為閘閥h保證表前水流直線流動泄水——檢修時改變管網(wǎng)，檢測水表精度測進戶點壓力旁通管——設(shè)有消火拴的建筑物，因斷水可能影響生產(chǎn)的建筑，不允許斷水的建筑物如只有一條引入管時，應(yīng)繞水表裝旁通管。水表的安裝：應(yīng)安裝在便于檢修和讀數(shù)，不受曝曬、不結(jié)凍、不受污染及機械損傷的地螺翼式水表前應(yīng)有8~10倍公稱直徑的直線段旋翼式水表前后應(yīng)有300mm直線段，以保證表前水流平穩(wěn)，計量準確。3.管道系統(tǒng)水平垂直于干管立管4.附件：配水附件——各式龍頭調(diào)節(jié)附件——閥門、止回閥、截止閥5.升壓和貯水設(shè)備室外給水管網(wǎng)的水壓或流量經(jīng)?；蜷g斷不足，不能滿足室內(nèi)或建筑小區(qū)內(nèi)給水要求時，應(yīng)設(shè)加壓和流量調(diào)節(jié)裝置，如貯水箱、水泵裝置、氣壓給水裝置。6.室內(nèi)消防設(shè)備根據(jù)建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、高度、體積等條件，根據(jù)消防規(guī)范而定。普通的消防給水系統(tǒng)——消火拴系統(tǒng)特殊的消防給水系統(tǒng)——噴灑系統(tǒng)1-2給水方式給水方式即為給水方案，它與建筑物的高度、性質(zhì)、用水安全性、是否設(shè)消防給水、室6外給水管網(wǎng)所能提供的水量及水壓等因素有關(guān)，最終取決于室內(nèi)給水系統(tǒng)所需總水壓H和室外管網(wǎng)所具有的資用水頭(服務(wù)水頭)H0之間的關(guān)系。H——室內(nèi)給水系統(tǒng)所需總水壓H0——室外管網(wǎng)所具有的資用水頭給水方式有許多種，介紹幾種基本方式，在工程中可根據(jù)實際情況采用一種或幾種，綜合組成所需要的形式。適用范圍：室外管網(wǎng)壓力、水量在一天的時間內(nèi)均能滿足室內(nèi)用水需要，H0＞H。供水方式：室外管網(wǎng)與室內(nèi)管網(wǎng)直接相連，利用室外管網(wǎng)水壓直接工作。2.水泵水箱供水方式適用：室外管網(wǎng)水壓周期性不足，一天內(nèi)大部分時間能滿足需要，僅在用水高峰時，由7于水量的增加，而使市政管網(wǎng)壓力降低，不能保證建筑上層的用水時。供水方式：室內(nèi)外管道直接相連，屋頂加設(shè)水箱，室外管網(wǎng)壓力充足時(夜間)向水箱充水；當室外管網(wǎng)壓力不足時(白天)，由水箱供室內(nèi)用水。特點：①節(jié)能②無需設(shè)管理人員③減輕市政管網(wǎng)高峰負荷(眾多屋頂水箱，總?cè)萘亢艽?，起到調(diào)節(jié)作用)④屋頂造型不美觀⑤水箱水質(zhì)易污染。注意：①采用該方式，應(yīng)掌握室外供水的流量及壓力變化情況，及室內(nèi)建筑物內(nèi)用水情況，以保證水箱容積能滿足供水壓力時，建筑內(nèi)用水的需要。2)水泵水箱聯(lián)合供水供水，以保證用水。特點：水泵及時向水箱充水，使水箱容積減小，又由于水箱的調(diào)節(jié)作用，使水泵工作狀態(tài)穩(wěn)定，可以使其在高效率下工作，同時水箱的調(diào)節(jié)，可以延時供水，供水壓力穩(wěn)定，可以在水箱上設(shè)置液體繼電器，使水泵啟閉自動化。3.水泵給水方式適用：室外管網(wǎng)壓力經(jīng)常不滿足要求，室內(nèi)用水量大且均勻，多用于生產(chǎn)給水。2)變頻調(diào)速泵供水適用：當建筑物內(nèi)用水量大且用水不均勻時，可采用變頻調(diào)速供水方式。特點：變負荷運行，節(jié)省減少能量浪費，不需設(shè)調(diào)節(jié)水箱。84.分區(qū)供水方式適用條件：多層建筑中，室外給水管網(wǎng)能提供一定的水壓，滿足建筑下幾層用水要求，且下幾層用水量有較大。并設(shè)閥門，必要時，室內(nèi)整個管網(wǎng)用水均可由水泵、水箱聯(lián)合供或由室外管網(wǎng)供水。5.環(huán)狀供水方式按用水安全程度不同，管網(wǎng)為枝狀管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)。枝狀：一般建筑中的給水管路環(huán)狀：不允許斷水的大型公共建筑、高層或某些生產(chǎn)車間形式：水平環(huán)狀、垂直環(huán)狀三.室內(nèi)給水系統(tǒng)的管路圖式上述各種給水方式按其水平干管在建筑內(nèi)敷設(shè)的位置分為：9自下向上供水。民用建筑直接從事外管網(wǎng)供水時，多采用此方式。2.上行下給式：水平干管設(shè)于頂層天花板下，吊頂中，自上向下供水。適用：屋頂設(shè)水箱的建筑，或下行存在困難時采用。缺點：結(jié)露、結(jié)凍，干管漏水時損壞墻面和室內(nèi)裝修、維修不便。另外，按用戶對供水可靠程度要求的不同，管網(wǎng)分：枝狀(一般建筑)和環(huán)狀(不允許斷水1-3室內(nèi)給水管道的布置和敷設(shè)一.給水管道的布置1.引入管：從配水平衡和供水可靠考慮，宜從建筑物用水量最大處和不允許斷水處引入(用水點分布不均勻時)。用水點均勻——從建筑中間引入，以縮短管線長度，減小管網(wǎng)水頭損失。條數(shù)：一般一條，當不允許斷水或消火拴個數(shù)大于10個時，2條，且從建筑不同側(cè)引>>10m2.水表節(jié)點：北方——承重墻內(nèi)；南方——水表井3.室內(nèi)給水管網(wǎng)：與建筑性質(zhì)、外形、結(jié)構(gòu)狀況、衛(wèi)生器具布置及采用的給水方式有關(guān)①力求長度最短,盡可能呈直線走，平行于墻梁柱，照顧美觀，考慮施工檢修方便。③不得敷設(shè)在排水間、煙道和風(fēng)道內(nèi)，不允許穿過大小便槽、櫥窗、壁柜、木裝修。④避開沉降縫，如果必須穿越時，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施不允許在遇水會引起爆炸、燃燒或損壞的原料、產(chǎn)品、設(shè)備上面布管道。埋地應(yīng)避開設(shè)備基礎(chǔ)，避免壓壞或震壞。根據(jù)建筑對衛(wèi)生、美觀方面的要求不同，可分為明裝和暗裝1.明裝：管道在室內(nèi)沿墻、梁、柱、天花板下、地板旁暴露敷設(shè)。優(yōu)點：造價低，便于安裝維修；缺點：不美觀，凝結(jié)水，積灰，妨礙環(huán)境衛(wèi)生。2.暗裝：管道敷設(shè)在地下室或吊頂中，或在管井、管槽、管溝中隱蔽敷設(shè)。特點：衛(wèi)生條件好，美觀，造價高，施工維護均不便。適用：建筑標準高的建筑，如高層、賓館，要求室內(nèi)潔凈無光的車間，如精密儀器、電子元件等室內(nèi)給水管道可以與其它管道一同架設(shè)，當應(yīng)考慮安全、施工、維護等要求。在管道平行或交叉設(shè)置時，對管道的相互位置、距離、固定等應(yīng)按管道綜合有關(guān)要求統(tǒng)一處理。①防冰防壓室外部分：管頂標高在冰凍線以下20cm；覆土不小于0.7~1.0m②離墻：在基礎(chǔ)下通過，留洞；穿基礎(chǔ)d+200(a)從淺基礎(chǔ)下通過(b)穿基礎(chǔ)4.水表節(jié)點北方——為第一道承重墻內(nèi)南方——水表井中氣溫＞2℃以上，便于維修查表，不受污染，不被損壞。三.管道防腐、防凍、防露、防漏的技術(shù)措施使建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)能在較長年限內(nèi)正常工作，除應(yīng)加強維護管理外，在施工中還需采1.防腐：不論明暗裝的管道和設(shè)備，除鍍鋅鋼管外軍需做防腐鋼管外防腐——刷油法：除銹、防銹漆二道(樟丹)面漆(銀粉)防腐層：底漆(冷底子油)、瀝青瑪締脂、防水卷材、牛皮紙等冷底子油、瀝青玻璃布二道、熱力清三道(二布三油)鑄鐵管——埋地外表一律刷瀝青防腐明露刷樟丹及銀粉內(nèi)防腐——輸送具有腐蝕性液體時，除用耐腐蝕管道外，也可將鋼管或鑄鐵管內(nèi)壁涂襯防腐材料，如襯膠、陳玻璃鋼。2.防凍避開易凍房間保暖——寒冷地區(qū)屋頂水箱，冬季不采暖的室內(nèi)管道，設(shè)于門廳、過道處的管道應(yīng)采取保暖措施，礦渣棉、玻璃棉等。3.結(jié)露采暖衛(wèi)生間，工作溫度高溫度較大的房間(洗衣房)管道水溫低于室溫時，管道及設(shè)備外壁結(jié)露，久而久之會損壞墻面，引起管道腐蝕，影響環(huán)境衛(wèi)生。防結(jié)露措施——防潮絕緣層，一般與溫保法相同上海錦江飯店采取一層油漆，一層3~4mm軟木粒噴粘在管壁上，效果較好！1.各給水系統(tǒng)（生活給水、直飲水、生活雜用水）應(yīng)各自獨立、自成系統(tǒng)，不得串接。2.生活用水不得因管道產(chǎn)生回流污染。3.建筑內(nèi)二次供水設(shè)施的生活飲用水箱應(yīng)獨立設(shè)置，其貯量不得超過48h的用水量，并不允許其他用水的溢流水進入。4.埋地式生活貯水池與化糞池、污水處理構(gòu)筑物的凈距不應(yīng)小于10m。5.建筑物內(nèi)的生活貯水池應(yīng)采用獨立結(jié)構(gòu)形式，不得利用建筑物本體結(jié)構(gòu)作為水池的壁板、6.生活水池（箱）與其他用水水池（箱）并列設(shè)置時，應(yīng)有各自獨立的池壁，不得合用同一分隔墻；兩池壁之間的縫隙滲水，應(yīng)自流排出。7.建筑內(nèi)得生活水池（箱）應(yīng)設(shè)在專用的房間內(nèi)，其上方得房間不應(yīng)設(shè)有廁所、衛(wèi)生間、廚8.生活水池（箱）得構(gòu)造和配管應(yīng)符合下列要求：1）水池（箱）的材質(zhì)、襯砌材料、內(nèi)壁涂料應(yīng)采用不污染水質(zhì)的材料：2）水池（箱）必須有蓋并密封；人孔應(yīng)有密封蓋并加鎖；水池透氣管不得進入其他房間。3）進出水管布置應(yīng)在水池的不同側(cè)，以避免水流短路，必要時應(yīng)設(shè)導(dǎo)流裝置。4）通氣管、溢流管應(yīng)裝防蟲網(wǎng)罩，嚴禁通氣管與排水系統(tǒng)通氣管和風(fēng)道相連。高層建筑是密切伴隨著社會的進步，經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，是城市建設(shè)的的時代特古代，高層建筑主要是寺廟塔樓，其中有一些不僅歷史悠久，而且在建筑藝術(shù)造型和建筑結(jié)構(gòu)方面有許多獨特之處，因而馳名于世界。如建于公元523年的河南封縣的嵩丘寺塔(十層磚砌，塔樓高40米)建于公元1055年的河北正定縣的料敵塔為我國現(xiàn)存的最古最高的磚塔(十一層，高82西安的大雁塔，南京報恩寺等，不勝枚舉。解放前我國高層建筑為數(shù)極少，且都依賴于國外投資，如上海錦江飯店、沙遜大廈、百老匯大廈、國際飯店等。解放后，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，自50年代起，高層建筑陸續(xù)在各地興建。貴，迫使建筑業(yè)“借天入地”發(fā)展高層建筑以滿足人們對住宅和龐大的辦事機構(gòu)的需要，隨著旅游業(yè)的發(fā)展，國際交往的日益頻繁，也促進了高級豪華賓館的興建?？茖W(xué)技術(shù)的進步，建筑結(jié)構(gòu)材料等方面的發(fā)展，為實現(xiàn)高層建筑提供了設(shè)計、施工的物質(zhì)條件。高層建筑越來越高，目前世界上最高的建筑(樓房)是1974年建成的美國芝加哥西爾斯大廈，共110層，高443米，其次為美國紐約(1972年)建成的兩座并立的世界貿(mào)易中心上海電訊大廈、深圳亞洲大酒店、廣州百云賓館、花園酒家、北京的國際飯店、中央彩電大二.高層建筑的分界高層建筑是指層數(shù)多，高度大的民用與工業(yè)建筑，多少層才算是高層建筑，目前各國劃分的標準并不一致。如果僅以建筑層數(shù)來劃分，則由于層高有2.7~5.0m不等，就會出現(xiàn)層數(shù)相同的建筑其高度相差很大的情況，所以建筑高度和層數(shù)都應(yīng)該作為劃分高層的指標，下面列舉一些國家高、低層民用建筑的劃分情況。高層建筑劃分情況高層建筑劃分情況最高一層地板(經(jīng)常有人逗留)高出地面22m層數(shù)≥10層居住，層數(shù)≥7層公共建筑在我國，高、底層建筑的劃分是根據(jù)市政消防能力的規(guī)定。目前，消防云梯最大工作高三.生活給水系統(tǒng)1.分區(qū)當建筑物的高度很高時，如果給水只采用一區(qū)供水，則下層水壓過大，會帶來(1)壓力過高，管道配件的閥門等器材易損失，壽命短；(2)龍頭開啟，會因水壓過大致使水流噴濺而適用不便；為了消除上述弊端，減少管道內(nèi)的靜水壓力，使其小于管道及配件工作壓力，高層建筑給水系統(tǒng)需進行豎向分區(qū)。高層給水系統(tǒng)豎向分區(qū)高度要適當，高度過小勢必增加給水設(shè)備、管道、土建投資，增加維修管理工作。高度過大仍會帶來前述水壓過高的不良現(xiàn)象。豎向分區(qū)以系統(tǒng)中最低衛(wèi)生器具所承受的最大靜水壓力值為依據(jù)。這個壓力值究竟多少為適當，目前國內(nèi)外尚無一致的規(guī)定，應(yīng)該根據(jù)使用要求，管材質(zhì)量，衛(wèi)生器具零件承壓能力，維修管理等條件，并根據(jù)建筑層數(shù)合理安排。我國國產(chǎn)管道配件和衛(wèi)生器具零件的工作壓力目前一般為0.34~0.4MPa，因此我國《建i）串聯(lián)給水供水方式：各區(qū)水泵設(shè)在技術(shù)層內(nèi)，各從下一區(qū)水箱吸水。各區(qū)水箱容積除按本區(qū)貯水量計算外，還應(yīng)附加輸轉(zhuǎn)到上區(qū)的水量。特點：各區(qū)水泵的揚程按本區(qū)所需設(shè)計，能量消耗少。設(shè)每區(qū)分區(qū)高度一致H1=H2=H3=H每區(qū)分區(qū)流量一致N=3rHQ(千瓦)缺點：a水泵設(shè)在樓層內(nèi)，防震、隔音要求高b水泵分散布置，管理、維護不便，占用面積大c下區(qū)水箱容積大，增加結(jié)構(gòu)負荷d供水安全性差，下區(qū)發(fā)生事故上區(qū)受影響。ii)并聯(lián)供水供水方式：各區(qū)設(shè)置水箱水泵，水泵集中布置在底層為中立系統(tǒng)。特點：水泵集中設(shè)置在底層，便于維護管理，各區(qū)為中立系統(tǒng)，互不影響，供水較安全可靠，上區(qū)水泵揚程較大，壓水管線長，管材耗用多，水泵型號多，水箱占用使用面積。rHQiii)減壓給水方式(千瓦)供水方式：整個建筑用水由設(shè)置在底層的水泵至最高層水箱，爾后由此高位水箱依次向下區(qū)供水，并通過各區(qū)水箱減壓。中低區(qū)水箱作用：減壓作用(釋放靜水壓力)特點：水泵數(shù)量最少，設(shè)備費用降低，管理維護簡便，泵房面積小，各區(qū)減壓水箱調(diào)節(jié)用減壓閥代替減壓水箱，可節(jié)省水箱房面積高層建筑給水管網(wǎng)，應(yīng)視供水的安全可靠程度設(shè)計成環(huán)狀管網(wǎng)。高層建筑給水系統(tǒng)要考慮消聲、抗震、防水錘。如消聲上回閥、橡膠隔振墊、曲撓橡膠接頭、彈性支吊架。目的：ⅰ確定管徑，經(jīng)濟合理3-1設(shè)計秒流量設(shè)計秒流量是確定建筑內(nèi)給水管網(wǎng)的管徑及管道的水頭損失的依據(jù)。一.按衛(wèi)生器具同時作用系數(shù)求定若不考慮建筑內(nèi)用水特點，只按衛(wèi)生設(shè)備的完善程度，則某管段的設(shè)計秒流量為：其中：qg——設(shè)計秒流量n——某種衛(wèi)生器具數(shù)0q——該種衛(wèi)生器具最大出水量按上式求建工學(xué)院一宿舍進戶管的設(shè)計秒流量，并確定管徑建筑性質(zhì)：學(xué)生宿舍建筑概況：六層，每層2個廁所，2個盥洗室衛(wèi)生器具個數(shù)衛(wèi)生器具個數(shù)額定流量0.1l/s衛(wèi)生器具污水盆小便器大便器水龍頭按水力學(xué)選定流速，便可確定d對管道流速必須加以限制，因為，流速與管徑成反比，與水頭損失成正比前者影響管材投資，后者影響壓力損失，水泵揚程、電耗，應(yīng)綜合考慮兩者后求得經(jīng)濟但室內(nèi)給水管網(wǎng)管經(jīng)小，有時也利用室外壓力，各地管材、電費不盡相同，所以室內(nèi)流量用經(jīng)驗流量取代經(jīng)濟流量，國內(nèi)傾向于小流量，原因：①以減少水頭損失，特別是在當室外給水管網(wǎng)能保證使用水壓較低時。②習(xí)慣認為，水流噪聲決定于水流速度。降低v以求降低噪音③考慮發(fā)展留有余地④閥門的快速啟閉會引起水錘，而水錘壓力與水柱沖擊閥門的速度——管道的初始流速經(jīng)查，實際進戶管徑75mm，差異的出現(xiàn)說明在計算的過程中脫離了用水實際，屬于極限狀態(tài)，即在同一時刻，240個水龍頭，96個大便器水箱同時作用。同時作用指衛(wèi)生器具、配水龍頭同時開啟，故不同于同時使用。衛(wèi)生器具數(shù)量越多，同時開啟的可能性越小，上述計算不符合用水實際，故對公式qg=Σn0qmax進行修正：①引入不同類型衛(wèi)生器具同時作用百分數(shù)b1②引入同類型衛(wèi)生器具同時作用百分數(shù)b2③引入衛(wèi)生器具出流特性不同流量降低百分數(shù)Cg2的合理性是明顯的，因為建筑內(nèi)同類與不同類衛(wèi)生器具100%同時作用的可引入C是考慮到各種配水龍頭配水情況不同，一般說來，龍頭的流量隨龍頭開啟而增g故不宜將同時作用流量都按最大流量疊加，而只疊加重合部分，引入三個修正系數(shù)后b——衛(wèi)生器具同時給水百分數(shù)，由大量統(tǒng)計資料得出，按p45表4-1采用。將q換成qq——一種衛(wèi)生器具的額定流量額定流量不同于最大流量，是指在相應(yīng)水龍頭作用下的流量。如污水盆龍頭，出流水頭為2m時，其額定流量為0.2l/s。該公式適用于：工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴池、食堂、影劇院、體育場。上述建筑用水特點：用水時間集中，設(shè)備使用情況集中，同時給水百分數(shù)高，其數(shù)值相對穩(wěn)定，但是對于住宅、旅館、用水特點為分散型建筑，b是多少？因使用無規(guī)律，無統(tǒng)計資料。二.按秒不均勻系數(shù)求定室外管網(wǎng)流量：室內(nèi)給水管網(wǎng)：Ks=平均秒流EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up8(g),量)Ks——秒不均勻系數(shù)K=？國內(nèi)尚無統(tǒng)計資料s1932~1938年蘇聯(lián)工程師庫爾辛在奧得薩城對大量的公寓性住宅(1年的研究。分析了住宅用水量變化曲線，并通過數(shù)學(xué)計算得出秒不均勻系數(shù)同平均日用水量Q'——平均日用水量m3/dp需要指出的是，在求K時，用水量變化曲線是以5分鐘為單位，而不是以秒為單位，s所謂最大秒流量，實際上是以5分鐘高峰用水的平均流量。日用水量平方根，求設(shè)計秒流量稱之為平方根法。用求建工學(xué)院一宿舍進戶管流量在計算引入管時使用(4-4A)是方便的Qp'=使用人數(shù)×用水標準，然而室內(nèi)的給水管段很難確定服務(wù)人數(shù)，使用并不方便。人們發(fā)現(xiàn)，無論建筑性質(zhì)如何，室內(nèi)用水最終是通過各種配水龍頭來體現(xiàn)的，人們希望變數(shù)人數(shù)到數(shù)衛(wèi)生器具個數(shù)。但各種衛(wèi)生器具配水龍頭出流特性及流量各不相同，為了便于計算提出當量的概念。給水當量：以污水盆用的一般球形閥配水龍頭在出流水頭為2.0m時，全開流量為0.2l/s為一個給水當量，以此為基準，其它衛(wèi)生器具按此折算成相應(yīng)的當量數(shù)。衛(wèi)生器具衛(wèi)生器具污水盆高位水箱集中供水龍頭洗臉盆廚房洗滌盆額定流量1設(shè)計手冊及p46頁表4-5中均列出各種衛(wèi)生器具的額定流量及相應(yīng)的當量數(shù)以便查用。其中：S0——一個當量衛(wèi)生器具一天用水量，即單位當量日用水量N——衛(wèi)生器具當量總數(shù)其中：m——用水人數(shù)q——用水標準dN——衛(wèi)生器具當量數(shù)所以S0是隨用水標準q0、衛(wèi)生設(shè)備設(shè)置情況N及服務(wù)人口而變化。①衛(wèi)生器具設(shè)置情況、用水量標準及當量數(shù)之間的關(guān)系①衛(wèi)生器具設(shè)置情況、用水量標準及當量數(shù)之間的關(guān)系q為下列值時的N衛(wèi)生器具d由上表可知，用水標準與衛(wèi)生設(shè)備設(shè)置有關(guān)有各種衛(wèi)生器具的用戶將會表底所列的當量S0S0從上表可知S0是隨用水量標準而變化的，b0亦隨用水量標準變化而變化，但本應(yīng)qg=(0.174~0.167)Ng，把變化的值取為定值不盡合理，故考慮α系數(shù)，將qd而變化的性質(zhì)用α反映，不同性質(zhì)的建筑α不同(見p49表4-7)。則使用后認為偏小，故加KNg進行修正：用該公式計算建工學(xué)院進戶流量，適用：住宅、旅館、公共建筑查當量數(shù)gΣN=294g結(jié)果一致，在計算某管段流量時查衛(wèi)生器具個數(shù)方便。3-2給水管網(wǎng)的水力計算原始資料3.節(jié)點編號(選擇最不利管段)，從最不利點開始，對流量有變化的節(jié)點編號。最大時用水量QhKh——查表4-1，p240，取Kh=2.5；T——取16小時，用水時間手工啟動，n取2次ⅲ水箱安裝高度3ⅳ管網(wǎng)水力計算器具名稱污水盆大便器1Ngdvilil8-9管段有水泵流量進入水箱，又有水箱供水工況按水箱0.5~1.0小時充滿水，取0.5小時充滿水泵流量水泵向水箱充水時，同時向管網(wǎng)供水，而用水量是未知的但Qh=2.80.77l/s，ggl水表損失(分戶表)q2BK2①上層高位水箱改為低位水箱②改上行下給式供水③繼續(xù)放大管徑④水箱充滿水時為滿足要求，其它時間不滿足要求，控制最低液為0.5m。⑤管網(wǎng)為非設(shè)計流量時，流量減少，損失亦應(yīng)相應(yīng)減少。注：流出水頭未考慮檢查口，清掃口衛(wèi)生器具大便器污水盆個數(shù)777uu相關(guān)因素：市政排水管道標高？地面荷載、冰凍線4-1消火栓給水系統(tǒng)及布置低層建筑：撲救初期火災(zāi)高層建筑：滿足自救需要款：超過七層的單元式住宅，超過六層的塔式住宅、通廊式住宅、底層設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點的單元式住宅。(應(yīng)設(shè)室內(nèi)消防給水)二.建筑內(nèi)消火拴給水系統(tǒng)組成、組件及類型(一)組成及組件水槍、水龍帶、消火拴、消防水喉、消防通道、水箱、消防水泵接合器、增壓設(shè)備和水與水龍帶接口：用快速螺母連接。DNφ與水龍帶接口：用快速螺母連接。DNφ內(nèi)扣式快速連接螺母+球形閥，單出口、雙出口DN65，DN504.消防水喉——小口徑拴225.消火拴箱——玻璃門內(nèi)置：消火拴、水槍、水龍帶、水喉、消防報警及啟泵裝置設(shè)置：承重墻，明、暗、半暗6.消防水泵接合器作用：一端接室內(nèi)消防管網(wǎng)，另一端可供消防車加壓供水組成：閘門、安全閥、止回閥形式：地面、地下、墻壁式設(shè)置點：便于消防車接管供水地點；周圍有15~40m范圍內(nèi)***水池。7.消防給水管網(wǎng)環(huán)狀，立管不變徑。低層可生活+消防，高層獨立8.消防貯水設(shè)備及加壓設(shè)備、水源初期火災(zāi)用水(10分鐘)水箱，氣壓給水裝置火災(zāi)連續(xù)用水水池可與生活貯水合用，但存不動用措施消防水泵水源(二)類型1.不設(shè)消防水箱及水泵的消火拴給水系統(tǒng)室外管網(wǎng)的壓力及水量在任何時候均可滿足室內(nèi)消防要求只保證火災(zāi)初期10分鐘供水(室外水量及壓力不足)3.設(shè)消防貯水箱、消火拴泵的消火拴系統(tǒng)火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)由室內(nèi)保證消防用水量及水壓4.分區(qū)供水的室內(nèi)消火拴系統(tǒng)(高層)分區(qū)原因：從便于滅火和系統(tǒng)安全考慮分區(qū)依據(jù)：最低處消火拴最大靜水壓力超過80mH2O時分區(qū)方式：串聯(lián)分區(qū)，并聯(lián)分區(qū)三、設(shè)置要求1.設(shè)有消火拴的建筑內(nèi)，其各層均應(yīng)設(shè)置(無可燃物的設(shè)備層除外)；2.設(shè)在明顯、易于取用的地點(走廊、樓梯間、大廳入口處)；一只水槍)；b2L——水龍帶長度dH——充實水柱(為保證噴槍射出的水流具有一定強度而需要的密集射流)m5.消火拴拴口靜水壓力≥80mH2O減壓孔板(便于使用，控制出水量，維持10分鐘)；7.同一建筑采用同一規(guī)格的消火拴、水槍及水龍帶；9.每個消火栓處應(yīng)設(shè)直接啟動消火拴泵按鈕。四、室內(nèi)消火給水管道的布置水管應(yīng)為二條。一條事故時，另一條供應(yīng)全部水量；2.閥門設(shè)置便于檢修又不過多影響供水；3.室內(nèi)消火拴管網(wǎng)與噴淋管網(wǎng)宜分開設(shè)，如有困難在報警閥前分開五、水泵接合器設(shè)置b)數(shù)量按室內(nèi)消防水量及每個接合器流量經(jīng)計算定，每個接合器10~15l/s。六、消防水池與水箱的布置a)獨立消防水池設(shè)置條件②不允許直接抽水b)防止消防貯水被動用的措施安裝高度：原則上滿足最不利點滅火設(shè)備所需水量和水壓。一類高層(住宅除外)，可設(shè)增壓設(shè)備，氣壓罐、穩(wěn)壓泵。二類公共建筑、一類住宅，水箱高度：最高處消火拴靜水壓力≦7mH2O七、消防泵及泵房a)消防泵吸水管應(yīng)有獨立的吸水管b)消防泵自灌吸水c)消防泵壓水管二條與環(huán)管接d)備用泵：不小于一臺主泵的能力e)泵房有直通室外出口，在樓層內(nèi)應(yīng)靠近安全出口4-2建筑內(nèi)消火栓系統(tǒng)的水力計算目的：確定管徑、系統(tǒng)所需壓力、選定設(shè)備根據(jù)：火場用水量統(tǒng)計資料，消防設(shè)備供水能力，建筑物的重要性和保證建筑物的基本壓力大，作用力大，使用不便，過短，不能射及火焰充實水柱，低層H≦7mm甲、乙廠房，大于六層民宅H≦10mmmH1.拴口所需壓力HH——建筑層高nH=H+HH——槍口造成某長度的充實水柱所需水壓qH——水龍帶水頭損失d①求Hq不計空氣阻力，理想狀態(tài)下的射流長度，所以其中：v——水流離開噴嘴的流速g——重力加速度實際上，水槍噴嘴及空氣都對射流產(chǎn)生阻力，H=HΔHH——垂直射流高度fqfΔH=HHqf按水力學(xué)管道的沿程損失公式：H=iL式中：λ——水流與管壁的阻力系數(shù)，因是水流在空氣中流動故用K1代替λL——水流流動距離，用H代替Lfdf——柱口噴嘴直徑ffHH=α.H.Hqfqf整理：q建立了H與Hqfα——與噴嘴直徑有關(guān)的系數(shù)，由試驗得H與H之間的關(guān)系ffmH——垂直射流高度f則：給出了Hq與Hm之間的關(guān)系(αf，φ查表得故確定了H值后，便可求出產(chǎn)生H的槍口壓力值實驗證明：充實水柱長度與傾角無關(guān)②水龍帶損失2式中：Hd——水帶水頭損失，mH2OL——水帶長度，mdA——水帶阻力系數(shù)zxh——消防射流量，l/s③消防射流量qxh與水槍槍口壓力Hq有關(guān)，規(guī)范規(guī)定qxh≦5l/s，qxh≦2.5l/s是不同性質(zhì)建筑消防水槍射流的界限值，實際射流量應(yīng)根據(jù)槍口壓力計算并滿足規(guī)范規(guī)定。xhHqμ——噴口流量系數(shù)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up2(2),x)HqEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up4(2),x)H=H+HH=A.L.q2根據(jù)H—→q=2.9l/s—→H=10.7mHO+H—→H最不利點消火拴壓力確定。2.消防貯備水量計算其中：qf——室內(nèi)消防用水量xQf——室內(nèi)外消防用水量，l/sQL——水池連續(xù)補水量T——火災(zāi)延續(xù)時間x3.管路水力計算目的：確定DN和Σh環(huán)狀網(wǎng)：假設(shè)不通水管段，選不利管段進行計算，方法同給水1)水箱供水：從水箱出水口到最不利點算Σh，已確定水箱安裝高度，選補壓設(shè)備。2)水泵供水：從水池液面到最不利點求Σh，選泵的揚程。①建筑內(nèi)同時發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)為1次，著火點1處②消防管，低層≦50，高層≦100，且立管不變徑(流向水箱供水、水泵供水，雙向)各管段流量應(yīng)符合實際情況4.余壓消耗h多層建筑，最不利點Ah使水箱貯水迅速放空。(數(shù)據(jù)10層建筑，低層出水量=2.5，B10分鐘水在5分鐘用完)，為保證柱出水均勻，需將余壓消耗掉。采用減壓孔板求出d即為孔口口徑。各層h不同，求出孔徑不同，由小到大，由下到上。4.增壓設(shè)備選型②氣罐水水P應(yīng)滿足最不利點消火拴口需要的水壓。4-3自動噴水滅火系統(tǒng)及布置一.組成及動作過程自噴系統(tǒng)是一種固定式的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置，在國外有百年的歷史，國內(nèi)有五十余年的歷史，是控制火災(zāi)的有效手段之一。與消火拴系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點：影響，造成水漬的損失小。4.滅火及時，2~5min使火災(zāi)不易擴散，滅火成功率高：美國紐約69~78年十年間，254起裝有自動噴淋滅3個噴頭而撲滅的火災(zāi)239起，成功率94.1%。成功的滅火，保證建筑的安全，國外應(yīng)用于各類建筑及住宅(保險金下降，10年內(nèi)回收)我國自動噴淋設(shè)置要求見規(guī)范。二、分類1.閉式：濕式——系統(tǒng)充水4℃<室溫＜70℃建筑干式——系統(tǒng)充氣70℃<室溫＜4℃2.開式：水幕——冷卻、阻火、防火隔斷雨淋——嚴重危險級別噴霧——噴射出水霧狀，起冷卻、窒息、稀釋、乳化作用。1.濕式適用4℃<t＜70℃2.干式適用無采暖場所管路容積V≧2000L3.預(yù)作用適用建筑裝飾要求高，滅火要求及時三、布置7.噴頭布置：噴頭布置在吊頂下B長方形A2+B2=(2R)2支管噴頭個數(shù)≧8個4-4自動噴淋滅火系統(tǒng)的水力計算目的：選定管徑，計算管路的總水頭損失，確定實際消防用水量和所需總壓力，選擇加設(shè)計噴水強度設(shè)計噴水強度嚴重危險噴頭作用壓力4444消防用水量9作用面積)生產(chǎn)建筑儲存建筑輕危險級建筑物危險等級注：1)困難時，最不利點工作壓力可為5×1043)消防用水量=設(shè)計噴水強度/60×F①選擇系統(tǒng)內(nèi)最不利計算管路，從末端起編號。②逐一計算各噴頭節(jié)點的出流量和各管段的流量，使計算管段的流量為規(guī)定流量的1.3③按求出各管段的流量(v＜5m/s)初選管徑，求出水頭損失。④流量達到設(shè)計流量后的管段，其流量按設(shè)計流量求水頭損失。⑤確定水泵揚程每個噴頭的出水量qBHB——噴頭特性系數(shù)，噴頭一定，該值為常數(shù)，故噴頭出水量與作用于每個噴頭上的工作水頭有關(guān)。噴頭1某點壓力B噴頭1某點壓力B2H223H3234H4H56H6節(jié)點12管段特性節(jié)點壓力H2A2)管長L沿程損失224H66由于管段Ⅰ與管段Ⅱ的水力條件相同(管徑、管材、噴頭口徑)∴管路特性系數(shù)相同H式中：H6——流量調(diào)整系數(shù)，∵H6＞H6'，故管段Ⅱ的流量為管段Ⅰ流量的倍數(shù)。5按此方法進行流量計算直至滿足規(guī)定流量后，管段的流量不再增加，管徑并不變化，求Σh。2.平均噴水強度法。例，按中危險級①選擇最不利位置劃作用面積②每個噴頭流量理⑤作用面積內(nèi)平均噴灑水強度⑥校核作用面積內(nèi)任意四個噴頭的實際保護面積內(nèi)的平均噴水強度不大于也不小于規(guī)不符合，基本符合。一.污水管道分類合流制：將上述三類污廢水中的兩類或三類統(tǒng)一用一套管道系統(tǒng)排出。分流制：分別設(shè)置管道系統(tǒng)排出二.建筑內(nèi)排水系統(tǒng)組成1.衛(wèi)生器具或生產(chǎn)設(shè)備受水口衛(wèi)生器具排水管；橫支管；立管；總干管；出戶管1)向排水管內(nèi)補給空氣，水流暢通，減小氣壓變化幅度，防止水封破壞2)排出臭氣和有害氣體3)使管內(nèi)有新鮮空氣流動，減少廢氣對管道的銹蝕通氣管形式管徑：北方比立管大一號2)專用通氣管(管徑比最底層立管管徑小一級)當立管設(shè)計流量大于臨界流量時設(shè)置，且每隔二層與立管相同3)結(jié)合通氣管(不小于所連接的較小一根立管管徑)10層以上的建筑每隔6~8層設(shè)結(jié)合通氣管，連續(xù)排水立管及通氣管橫支管連接6個以上的便器，橫支管連接4個以上的衛(wèi)生器具且管道長度大于12m時橫支管連接衛(wèi)生器具較多且管線較長時設(shè)置6)衛(wèi)生器具通氣管衛(wèi)生標準及控制噪音要求高的排水系統(tǒng)。清掃口：橫管，隔一定間距清通用6.室外排水管道：室外第一個檢查井至城市下水道之間管道。5-2排水管系中的水氣流動的物理現(xiàn)象一.水封及水封破壞二.排水橫管中的水、氣流動水流流態(tài)和基本特征水流特點：歷時短，流速大，來勢猛，尤其是大變器的支管上更明顯?，F(xiàn)象：形成水躍，使水面壅起，短時間充滿管道斷面，流速增加，動能亦增加。這種不穩(wěn)定的非均勻流——沖激流。一定時間后水面下降，流速下降。結(jié)論：沖激流雖然在短時間內(nèi)形成高峰流量，但由于設(shè)計充滿度的考慮，使管道有足夠的空間容納高峰流量，且v↑,故不會冒水。沖激流以較高的流速沖刷沉積物，有利于排水支管的排水功能。排水管——非滿流，給空氣留有自由空間，沖激流狀態(tài)下，排水點處形成水塞，使空氣不能自由流動，引起壓力波動，如：①B點大量排水，形成水塞，充滿管道，AB管段氣體受到壓縮，壓力升高，正壓，BD段氣體受壓縮，形成正壓，使存水彎中水層上升直至破壞，稱正壓噴濺。②隨水流排出，AB管空氣隨水流流走，且由空間增大而變擴疏，形成負壓，抽吸A存水彎中的水層，使之下降，甚至全部流失。當滿流水流至C點，會因慣性抽吸C點水層水，使之下降，甚至全部抽走——抽吸沖激流引起正壓負壓變化，不利于排水橫支管正常工作。注意：對多層建筑地下橫管來說所，當立管排來水量過大時，在立管底部產(chǎn)生強烈的沖嚴重時,將污水從底層衛(wèi)生器具存水彎中反噴出來，因此在無專用通氣立管時，設(shè)計時應(yīng)將底層橫支管與地下橫管中心線距離應(yīng)有最小高度。且規(guī)定立管底部距橫支管水平距離不得小于1.5m。三.排水立管中的水、氣流動1.立管中水氣流的基本特征①斷續(xù)的非均勻流；②水氣兩相——部分充滿水，水流夾氣；③形成氣壓核心——水流中空部分包卷著氣體(水包氣)引起壓力變化2.立管中水流運動的三個階段①附壁螺旋狀態(tài)流流量小時，水流附著管壁作螺旋運動(因水流受到管壁摩擦阻力)，空氣可以自由流通，②水膜流水流增加到足以覆蓋住管壁，管壁的吸附力大于水的表面張力，使水流附著在管壁作片狀的水膜流狀態(tài)下落。a.會形成短時間的水塞——隔膜流，但管道中有足夠的空氣量可以沖破水塞，使之繼b.水膜運動由變速運動到勻速運動水膜形成后作加速運動，膜的厚度與下降變速運動的速度成正比，在足夠長的管段上，當重力與摩擦力相等時，e不變，v亦不變，此時的流速v終限流速t③水塞運動當流量達到充水率1/3以上時隔膜流形成頻繁，形成不易破壞的水塞，水塞引起立管氣體壓力激烈波動，形成有壓沖擊流，在其前方形成正壓，后方則為負壓，其數(shù)值足以對衛(wèi)生器具水封產(chǎn)生回壓及抽吸現(xiàn)象，不利排水工況綜上，對于一定的管徑的立管，夾氣水流的大小，決定著立管工況的優(yōu)劣，因此必須把立管的水流流量控制在一定的范圍內(nèi)，以免在水流下降的過程中引起管道內(nèi)壓力的波動。立管的最適宜流量應(yīng)在水膜形成的范圍內(nèi)，即充水率為1/3~1/4，此時，即充分發(fā)揮了立管的通水能力，而其壓力波動又不至于太大(控制在允許范圍內(nèi))，立管設(shè)計流量負荷極限值，依3.排水立管中水膜流運動的動水力分析力學(xué)分析的目的：確定各種管徑立管的通水能力。水膜——中空的圓柱體狀若按自由落體其下降v=2gH正比。水流下降一段距離后，當水流受到的管壁摩擦阻力P與重力W等平衡時，便做勻速運動a=0，e不再變化。這種一直降落到立管底部保持不變的下落速度——終限流速。自水流入口到開始形成終限流速的距離，稱為終限流速。根據(jù)牛頓第二定律，建立排水立管中水膜流動運動的微分方程式，按終限流速和終限長度的定義，并引入有關(guān)參數(shù)，經(jīng)數(shù)學(xué)運算得：jQu——污水立管下落的水流的流量(L/s)dj——立管內(nèi)徑(cm)L——終限長度tK——管壁粗糙高度(m)，(新鑄鐵管K=25×10-5m)pp流態(tài)穩(wěn)定。表明橫支管的排水在立管內(nèi)引起了壓立變化，不會對相鄰層橫支管的水封產(chǎn)生影水力學(xué)分析的目的：確定立管在壓立允許波動范圍內(nèi)最大通水能力，提供立管設(shè)計依據(jù)，我們把下降的水膜視為一中空的圓錐體。取ΔL長度的基本小環(huán)，該脫離體在變加速下降過程中同時受到二個力的作用：j紊流：紊流：其中：m——t時刻內(nèi)通過該斷面的水流質(zhì)量(kg)τ——水流內(nèi)摩擦力，單位面積上平均切應(yīng)力(N/m2)K——管壁粗糙高度(m)p終限流速此時Q——L/s；dj——cm。終限長度pj四.排水立管的設(shè)計負荷排水立管的允許通過的流量按水膜流計算，即按v和e確定其流量tptp0t時中d為已知，故預(yù)求Q需確定e=？jt在前面分析中知：水膜流時，立管充水率為過流斷面，①——立管斷面)。即d0j兀是超過et壓力波動。工程中，把對應(yīng)的EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up14(e),d)t(終限狀態(tài)時的)列表p113表6-3j根據(jù)選定不同的d，按表的比值求出et代入上式，求出不同d時的立管呈水膜狀態(tài)再根據(jù)求出相應(yīng)的Qu、dj時的vt列表6-4(p114)。j我國現(xiàn)行排水規(guī)范對排水立管臨界流量呈水膜狀態(tài)的通水能力原因：①實驗是新管，實際上使用一段時間后管道的粗糙度增加，即K↑,過流能力下降20~33%。②實驗是注意：表6-4立管呈水膜狀態(tài)時最大允許通水能力，決非設(shè)置專用通氣立管與否的判別標志，是否需要設(shè)置專用通氣立管以改善系統(tǒng)的壓力波動是以管內(nèi)壓力波動值在±目的：求出d，橫管的i、v和h/v6-1排水定額和設(shè)計秒流量一、排水定額二、設(shè)計秒流量qu其中：q0——同類型一個衛(wèi)生器具排水量n——衛(wèi)生器具個數(shù)b——同時排水百分數(shù)(同給水)N——排水當量：以污水盆額定排水流量0.33l/s為一個排水當量uα——建筑物性質(zhì)系數(shù)max——計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具排水量l/s6-2排水管網(wǎng)的水力計算一、設(shè)計規(guī)定h/D＜1的目的①排除氣體；②調(diào)節(jié)壓力波動避免水氣撞擊；③容納高峰流量二、計算—.iD為方便計，已編制出橫管水力計算表，已知Q、n，選D或—.iD2)立管計算(按臨界流量核算)a.設(shè)通氣立管時排水立管臨界流量，表7-459b.無需設(shè)專用通氣立管臨界流量值排水能力排水能力(L/s)立管工作高度4567三、按維護經(jīng)驗確定服務(wù)人口<250(70戶)>250最小坡度最大充滿度檢查井問題2.管道布置：沿街道和建筑四周呈直線布，與建筑物最小距離3m。3.沖洗廁所排水，需經(jīng)化糞池后進入城市排水管網(wǎng)。五、化糞池1.作用：沉淀，雜質(zhì)去除率50~60%，原因：厭氧分解中產(chǎn)生氣體，氣泡上翻使已沉下來的污泥又翻起，同時氣泡的產(chǎn)生破壞了厭氧條件，致使BOD去除率較低，出水呈酸性有惡臭。僅管處理效果不盡人意，但其造價低，在城市無污水處理廠的地區(qū)，或者有處理廠，但磚砌體，頂?shù)醉虐澹罎B漏。矩形V≤10m3，分兩格，污泥沉降在第一格內(nèi)圓形：小體積3.設(shè)置(就近設(shè)置)平面建筑物背街面，距建筑基礎(chǔ)＞5m，距水源地＞30m?？v向：市政排水管足夠深，由建筑出戶管到市政管網(wǎng)，出管埋深＞0.6m。市政排水管不夠深，由市政管網(wǎng)到出戶管。ff12其中：V1——污水體積V2——污泥體積Nr——使用人數(shù)，不同建筑物要折扣qr——每人每天排水量，合流制用給水，分流制20~30l/人·日sa——每人每天污泥量nT——污泥清掏周期，90~180天，T與溫度K——污泥折減系數(shù)，0.8，不能全沉降在池內(nèi)，隨水流失一部分hh計算出有效容積V后，按國家標準圖集選用。f7-1屋面雨水排除方式1.檐溝外排水(水落管外排水)(小型屋面)雨水→屋面→檐溝→水落管→散水坡→地面→檐溝→鉛皮、預(yù)制砼2.天溝外排水：利用屋面構(gòu)造上所形成的天溝本身容量和坡度排泄雨水(大型屋面)雨水→屋面→天溝→立管→地面或管道天溝在兩跨中間并坡向端墻，雨水斗設(shè)在伸出山墻的天溝末端，立管連接雨水斗沿外墻布置，屋外設(shè)雨水斗，建筑物內(nèi)有雨水管道的雨排水系統(tǒng)。3.內(nèi)排水：建筑立面要求高，大屋面面積，屋面上有天窗，多跨，鋸齒形建筑屋面。雨水→屋面→雨水斗→懸吊管→立管→埋地管→出戶管→室外管道布置：以伸縮縫或沉降縫為分水線，伸出屋面的防火墻可作為分水線，也可在伸縮縫、防火墻、沉降縫二側(cè)各設(shè)雨水斗，懸吊管穿越伸縮縫時應(yīng)作伸縮接頭。2.懸吊管：當雨水斗不能直接接立管埋地時，用懸吊管在空中吊設(shè)，適當位置接立管。i≦0.003，端頭及L＞15m，設(shè)檢查懸吊管：鑄鐵，安裝固定在墻梁衍架上。管道連接檢查井：敞開式；管件：封閉式2.敞開式、密閉式敞開式——重力排水普通檢查井密閉式——壓力排水密閉三通7-2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中的水汽流動物理現(xiàn)象從而為雨水管系設(shè)計提供依據(jù)。圖7-2雨水泄流與各參數(shù)的關(guān)系曲線按降雨歷時，雨水斗泄流狀態(tài)分三個階段：①初始階段0≤t＜tAh水深淺，進氣面積大，而Q小，故k急劇上升，在t處達到最大。AP——雨水斗入口處壓力該階段：雨水靠重力流，水氣兩相重力流②過渡階段t≤t＜tAB∴泄洪量增長速率小B時k=0該階段，水氣兩相壓力流③飽和階段t=tB2.懸吊管和立管內(nèi)的壓力變化①h較淺時，管道泄水能力小。懸吊管——非滿流重力流，立管——附壁膜重力流，管②h↑,管道泄水能力增加，懸吊管、立管壓力變化，壓立變化曲線如圖。懸吊管，起端正壓，末端負壓，整個管系由正壓變負壓，壓立零點位置隨Q↑而上移，滿流的壓力零3.埋地橫管的水氣流動來自立管的水流具有較大的動能，該動能的絕大部分用以克服沿程阻力和轉(zhuǎn)變?yōu)楹竺婢雄崭咚坏撵o水壓力，有利于增強管內(nèi)排水能力。水流特點：①水流摻氣水中夾帶氣泡一方面水平前進，另一方面受浮力。結(jié)果，擾動水流，導(dǎo)致水流阻力和能量損失增加，所以，埋地管不能再按單相水流規(guī)律計算。室占據(jù)了一定的管道斷面積，導(dǎo)致排水能力下降，但另一方面，水流具有壓力，水力坡度不僅是管道坡度一項，還應(yīng)考慮由壓力變化引起的水力坡度的增值。③波動水躍的流動狀態(tài)立管噴出速度較高的水流直沖入埋地橫管，因受阻立導(dǎo)致v下降，動能轉(zhuǎn)化為勢能，使井內(nèi)水位上升，另一方面，挾氣水流上下翻滾，使井內(nèi)水流旋轉(zhuǎn)紊亂，阻擾水流順利下泄，同時部分氣體從水中分離，在井室中產(chǎn)生壓力，若為敞開系統(tǒng)，氣體溢出釋放的壓力，使井中水位猛升，在水柱大于埋深的情況下，很容易由檢查井反冒水。7-3雨水排水系統(tǒng)的水力計算式中：k——屋面泄流系數(shù)F——匯水面積(m2)存在問題：雨量計算中有誤差：雨水→屋面→管道，t=2~3min，但暴雨公式是選用二.單斗系統(tǒng)計算式中：Qy——雨水泄流量h——天溝水深s2.雨水斗排泄雨水面積，由(7-2)得到N——取決于暴雨強度大小的系數(shù)p156，表7-1根據(jù)Qy、F及表7-1，繪制一個65型雨水斗最大允許匯水面積.m2(表7-2)，可供布置3.管道的*流能力(單斗)00sHⅠⅠ4.埋地橫管泄流量埋地橫管為水氣兩相流，但目前無可靠的摻氣水流泄流公式，故按單相流計算，充滿度0.8=h