第五讲建筑排水工程

第6章建筑排水工程概论建筑给水排水工程

建筑给水工程建筑排水工程

水源一泵站水厂二泵站室外给水管网建筑给水排水室外排水管网污水泵站污水处理厂水源6.1城镇排水系统的体制、组成与管网生活污水:人们日常生活中使用过的水，含有较多有机质与菌原微生物，一般不含有毒物质，但含有大量的细菌与寄生虫卵。工业废水生产废水：受轻度污染，仅是温度增高的冷却水，可重复使用，可直接排入水体。生产污水：生产过程中使用受到较严重污染，需处理才能排放，有机物、无机物、有毒物质。降水:雨水，冰雪融化水：初期的较脏，淋洗大气及地表建筑物、地面等而携带污染物。水量较为集中。冲洗街道，消防后用水可以并入雨水。

排水的种类6.1.1排水体制由于生活污水，工业废水，降水各类排水水质不同，可以采用不同的排水方式，这些各种不同的方式，我们称之为不同的排水体制。合流制分流制1分流制

概念：将生活污水，工业废水，降水分别在两个或两个以上的管渠系统收集和输送。完全分流制特点：具有完善的雨水和污水系统。应用范围：大部分现代城市。完全分流制2合流制

将生活污水、工业废水、降水用一套管渠汇集输送的称为合流制排水系统。直排式合流制截流式合流制直排式合流制混合的污水不经处理直接排入水体截流式合流制

污水管道——溢流井————污水处理厂——出水口出水口溢流井跳跃井3排水体制的比较

合流分流环境保护

处理了初期雨水部分污水没有处理

初期雨水未处理

建设投资

较省较贵

施工管理

施工简单，污水流量水质变化大，不利于污水厂的稳定运行，管理复杂施工复杂污水厂运行较稳定，易于管理近远期结合将旧城的直泄式合流制改为截流式

先建污水，后建雨水4排水体制的选择一般新建的排水系统宜采用分流制，下面几种情况，可酌情考虑采用合流制：城镇旧城改造力度不大，可进一步完善合流体制历史故城和历史风貌区，街道狭窄，难有新建管道空间降雨量稀少的地区城市规模较小，附近有大水量水体5国内大城市排水系统简介上海市排水系统上海市排水体制是合流制与分流制并存，规划排水系统341个。已建和在建的排水系统中，有67个合流制排水系统，114个分流制排水系统。中心城污水管网的普及率约为64％。上海市已建成的污水处理设施普遍存在设施利用效率不高的问题。主要原因是收集系统不完善。上海城区铺设排水管道已有相当长的历史。旧的管道系统建设标准低，均采用刚性接口，管道接口技术比较落后。在越来越重视和控制点源污染的时候，雨水径流的非点源污染变得越来越严重。污染物质未加处理直接排入河道中，极大地污染了河道。北京市排水系统北京市城市排水系统分为合流制与分流制两大类。北京市形成了9个大小不等的污水系统。同时修建了一些雨水干沟。北京市建造污水截流工程后仍有大量污水溢流入河，关键问题在于污水截流工程中的截流设施。北京市的污水截流不是在合流沟出口处设截流井，而是在各个污水支管进合流沟干管(沟)处设截流井。广州市排水系统目前正在同时推进四个污水治理项目的建设，城市污水处理的能力达到162万吨/天。广州市排水体制的混乱和脆弱既有城市发展历史的原因，又有污水处理和城市排水系统建设长期严重滞后的原因。污水系统的直接排放和通过合流制及雨污混接方式的污水排放是造成城市水体环境恶化的主要原因。污水厂及管道系统规划建设不配套。一方面，污水主干管建设滞后于支管建设；另一方面，主干管建设滞后于污水处理厂的建设。合流制中心管道淤积情况严重，在清掏不及时的情况下，遇暴雨则出现“水增阶”。深圳市排水系统深圳共建成4座污水处理厂，设计平均日处理污水56万m3，设计污水处理率应达到60％，但实际还达不到30％。深圳特区市政排水管网以分流制为主，但存在雨污合流现象。污水管网没有统一管理，住宅区排水系统与市政排水系统衔接混乱，污水管道质量问题多国内大城市排水系统的特点历史欠账多，弱点明显涉及地域大，问题复杂雨污合流多，污染较大水系破坏重，排涝困难发展不均衡，混接较多综合利用少，有待加强经济实力强，发展较快发达国家城市排水系统简介美国1980年美国污水处理率达到70%。

美国主要大城市的排水体制均为分流制，在已建的合流拱沟中都搞了污水和雨水的完整的截流设施。美国发现污水、雨水分开排放后，雨水管道的初期雨水和在道路上造成迳流的小雨水也严重污染水体，认为不仅在合流制管道中要截流初期雨水进行处理，而完全分流制的雨水管的污浊雨水也应当截流到污水处理厂进行处理。日本日本的排水体系基本是采用分流制。

日本的排水管道密度一般在20-30km/km2，高的地区可达50km/km2

。从1965年起日本就开始有计划地处理和利用雨水，截止1993年，使用雨水作为杂用水的设施日本共有28处，使用水量为500万吨/天。1992年日本颁布了“第二代城市下水总体规划”，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。德国德国的排水系统是分流制和合流制并存的。德国是欧洲极力主张进行雨水利用的国家之一。德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段，并逐步向集成化综合化方向发展。德国的雨水系统包括屋面雨水集蓄和屋顶花园利用系统、雨水截污和渗透系统发达国家城市排水系统发展趋势发展基础好综合利用多环保理念强城乡差距小课后作业无锡市从地形和气候特点来看，排水方面可能存在什么问题？可以采取什么对策？无锡市目前采用什么排水体制？可以采用什么样的改造方法？6.1.2排水系统的组成城市污水排水系统

工业废水排除系统

雨水排除系统

1城市污水排水系统室内污水管道系统和设备。室外污水管道系统污水泵站。污水处理厂。出水口（1）车间内部管道系统和设备；（2）

厂区管道系统；（3）

废水泵站和压力管道；（4）

废水处理站；（5）出水口（渠）。2工业废水排水系统房屋雨水管道系统和设备。收集房屋、工厂车间或大型建筑的屋面雨水，包括天沟、竖管及房屋周围的雨水管沟。街坊或厂区雨水管渠系统。街道雨水管渠系统。包括雨水口、检查井、跌水井及支管、干管等。若设计区域傍山建造，需在建设区周围设截洪沟渠（管）。雨水泵站及压力管。雨水一般就近排入水体，不需处理。若自流排放有困难时，设雨水泵站排水。出水口（渠）。3雨水排水系统6.1.3排水系统的布置

城市排水工程直接关系到城市居民的生产生活，投资较大，建设完成后难以改造，规划设计中应充分考虑近远期结合，并进行多方案比较分析。正交式布置：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离与水体垂直相交的方向布置，称正交式。其干管长度短，口径小，污水排出迅速，造价经济。但污水未经处理直接排放，使水体污染严重。这种方式在现代城市中仅用于排除雨水。1排水系统的布置形式截流式布置对正交式布置，在河岸再敷设总干管，将各干管的污水截流送至污水厂，这种布置称为截流式。这种方式对减轻水体污染，改善和保护环境有重大作用。适用于合流制和分流制污水排水系统，将生活污水及工业废水经处理后排入水体。也适用于区域排水系统，区域总干管截流各城镇的污水送至城市污水厂进行处理。对截流式合流制排水系统，因雨天有部分混合污水排入水体，易造成水体污染。现在部分城市如上海已经开始建设带有初期混合雨水调蓄池的截流式管网。平行式布置在地势向河流方向有较大倾斜的地区，为了避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水并过多，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设，称为平行式布置。分区式布置在地势高低相差很大的地区，污水不能靠重力流流至污水处理厂，可采用分区区布置，分别在高、低区敷设独立的管道系统。高区污水以重力流直接流入污水厂，低区污水利用水泵抽送至高区干管或污水厂。其优点是能充分利用地形排水、节省电力。若将高区污水排至低区，然后再用水泵一起抽送至污水厂则是不经济的。工业废水排除系统雨水排除系统2布置要求（P111）6.2室内排水系统的分类和组成6.2.1室内排水系统分类室内排水系统生活排水系统生活污水生活废水生产排水系统生产废水冷却废水雨水排水系统雨水融化雪水其他……生活污水：来源：粪便污水。生活废水：来源：洗涤，沐浴，厨房用水。总体特点：通常无毒，有大量的悬浮物，有机物容易滋生细菌，卫生条件差。1.生活排水系统生产污水：工业生产中排出的受污染严重的水；随不同的工业，不同的产品，不同的生产工艺，有很大的差别。生产废水：工业生产中排出的受轻度污染的水，如工业冷却水。总体特点：有的有毒（电镀），有的无毒（冷凝水），有的脏（印染，造纸），有的净（冷却水）2.工业排水系统来源：屋面雨水和雪水总体特征：一般比较清洁，可以直接排入水体或城市雨水排水系统。3.雨水排水系统6.2.2室内排水系统的组成1.卫生器具/生产设备2.横支管（坡度）3.立管（管径≥支管管径）4.排出管（坡度）5.通气系统6.清通设备（检查口/清扫口/检查井）7.特殊设备包括废水收集器具、存水弯、设备排水管。存水弯：P形存水弯；S形存水弯作用：形成水封，用来阻挡排水管道中产生的臭气，使其不致溢到房间里，以便保持室内空气清洁。1卫生器具/生产设备器具排水管横支管立管排出管管径要求：排出管≥立管≥支管2排水管道作用：使排水管系保持正常大气压力，避免水封被破坏，存水弯中的存水被抽吸或喷溅；排除水管中的臭气；新鲜空气流通，减轻管道内废气对管道的腐蚀。3通气管类型：器具通气管；环形通气管；伸顶通气管；专用通气管；安全通气管结合通气管3通气管对于在卫生和安静方面要求高的建筑，在生活污水管道上还可设置器具通气管，器具通气管是从每个排水设备的存水弯出口处引出通气管。器具通气管4个及以上卫生器具，与污水立管距离大于12m的污水横支管。6个及以上大便器的污水横支管。设有器具通气管。环形通气管当排水立管的设计流量大于某一数值时，设置专用通气管道；专用通气管与排水立管并列敷设。常用于高层建筑。专用通气管将排水立管伸出屋顶作通气管，管顶装设风帽或网罩，通常直接伸出屋面≥0.3m，屋面经常有人停留时≥2.0m伸顶通气管6清通设备组成：检查口；清扫口；检查井；立管上，也有在横管上，有盖压封，发生管道堵塞时，可打开，进行检查，清理。检查口在排水横管的端部或中部，其端部是可拧开的青铜盖，一旦发生横管堵塞，用于清理。清扫口排出管的拐弯及两条以上排出管交汇处，检查井最小直径为700mm.检查井7地漏设置位置⑴卫生间、浴室、盥洗室、食堂等排除地面积水⑵不透水地面最低处或易溅水卫生器具附近布置要求⑴地漏面应比地面低10mm，地面坡度≮0.01⑵楼板预留孔洞内，孔洞直径DN＋100带水封地漏安装防溢地漏直通地漏多通道地漏直埋式多通道地漏全埋安装名称各类地漏的适用场所直通式地漏用于地面和洗衣机排水，下部需设置存水弯。带水封地漏地漏自带水封，下部不需设置存水弯。直埋式地漏器具排水管及地漏预埋在下沉楼面的填层内防溢地漏可能造成溢水的房间内密闭地漏医院手术室、洁净厂房、制药等行业带网筐地漏公共厨房、浴室等含有大量杂质的场所多通道地漏地面、洗衣机、1-2个卫生器具排水侧墙式地漏排水管不允许穿越下层的楼面不下沉的同层排水防爆地漏人防地下室洗消间、排风竖井、扩散室、淋浴室浙江建设职业技术学院2、水封水封，是指利用存水装置保持一定高度的水柱工作原理：利用静水压力抵抗排水管内的气压变化作用：⑴防止小虫通过卫生器具进入室内⑵防止排水管内有害气体通过卫生器具进入室内S弯P弯洗脸盆专用水封8水封

建筑排水不符合水质排放标准时，在排放前局部处理所需设备。

隔油池：餐厅，厨房等排出的水、机加工车间排水中含有油脂，油脂会凝固在管壁上，堵塞管道，有时也会引起火灾。9污水局部处理设备用于截留生活污水中大块悬浮物的构造物。拦截后的粪便及其它悬浮物，在池内（通常为1—3月），有机物在微生物的分解作用下，经过一段时间，转化为无机化合物的消化污泥，每隔一段时间，将消化污泥清掏出去作肥料。化粪池的池壁距离建筑物外墙不宜小于5米；化粪池距离地下取水构筑物不得小于10米化粪池建筑物的地下室或人防建筑，其内部标高低于室外排水管网的标高，常用水泵将地下定的污水抽送出去。潜水排污泵

无堵塞潜水排污泵

潜水泵

9提升泵6.3卫生器具与卫生间6.3.1卫生器具卫生器具（plumbingfixtrure）指的是供水或接受、排出污水或污物的容器或装置。卫生器具是建筑内部给水排水系统的重要组成部分，是收集和排除生活及生产中产生的污、废水的设备。定义：卫生器具分类：按其作用分为以下几类：便溺（niào）用卫生器具：如大便器、小便器等；盥洗、淋浴用卫生器具：如洗脸盆、淋浴器等洗涤用卫生器具：如洗涤盆、污水盆等；专用卫生器具：如医疗、科学研究实验室等特殊需要的卫生器.1便器卫生设施布置坐式大便器示意图坐式大便器安装图高水箱蹲式大便器小便器未来便器美国亚利桑那大学2009春季创意比赛的最佳作品，很像蹲式厕所，但是使用它的时候，但更像是在做瑜伽，因为它能够锻炼你的背腹部肌肉。这款马桶还非常环保，可以利用洗手水冲洗，每次只需不到2L的水。获奖者认为2030年这款马桶可以普及。未来：便器具有医疗功用，人性设计最受青睐

便器的发明真可以算得上是人类生活文明中的经典之作，在近几十年更是不断地推陈出新。随着高新科技的应用，现代马桶的功用已不再仅限于解决人们的内急问题。

日本在这方面走在了世界的前列。据报道，日本近期推出了一款号称世界上顶级的马桶—“智能马桶”，它可以算是一台迷你医疗站。使用者可以边上厕所边做健康检查，除了量血压以外，马桶的高科技配件还可以做尿液分析，旁边的磅秤也可以测量血脂肪。

上海世博会城市未来馆内展示一个巨大的“青花瓷马桶”，底座上的多媒体显示屏显示着人类在城市中的基本需求。位于世博园区E片区的城市未来馆是本届世博会五个主题馆之一，也是国内第一栋由老厂房改建而成的三星级绿色建筑。展馆的主题是“梦想引领人类城市的未来”，邀请参观者畅想未来的城市，并运用影片、书籍和雕塑等方式，展示历史上人们对未来城市的梦想、设计与实践，阐述推动人类进步永恒不变的精神元素日本著名的东陶公司(TOTO)甚至推出了MP3马桶。人们只要一坐到上面，轻柔的音乐就会飘出来。不仅如此，该型马桶还能散发四种不同的香气，有净化盥洗室的作用。

尽管马桶已经成为人们必不可少的生活必需品，但根据世界卫生组织的调查，全球仍然有多达25亿人缺乏现代厕所设施。马桶不仅要朝着高科技的方向发展，还应当更加人性化，真正满足普通大众的需要。

印度的波塔克博士下面的这段话就告诉我们，马桶依然肩负着重大的历史使命：“我认为马桶与识字率、贫穷、教育同等重要。马桶的发展在欧洲与北美仍未结束，在发展中国家发展的空间更大。2盥洗、淋浴用卫生器具洗脸盆洗脸盆一般用于洗脸、洗手和洗头，设置在卫生间、盥洗室、浴室及理发室。洗脸盆的高度及深度适宜，盥洗不用弯腰较省力，使用不溅水，用流动水盥洗比较卫生。洗脸盆有长方形、椭圆形、马蹄形和三角形。安装方式有挂式、立柱式和台式。洗脸盆安装图长江职业学院工学院红外感应装置洗脸盆实物图浴盆浴盆设在住宅、宾馆、医院住院部等卫生间后公共浴室。多为搪瓷制品，也有陶瓷、玻璃钢、人造大理石、压克力（有机玻璃）、塑料等制品。按使用功能有普通浴盆、坐浴盆和按摩浴盆三种。按形状有有方形、圆形、三角形和人体形，按有无裙边分为无裙边和有裙边两类。古代浴盆现代浴盆现代浴盆安装图淋浴设施安装图卫生器具材质：制造卫生器具的材料有：陶瓷搪瓷铸铁塑料不锈钢其它卫生器具质量要求：表面光滑易于清洗、不透水、耐腐蚀、耐冷热和有一定的强度。除大便器外，每一卫生器具均应在排水口处设置十字栏栅，以防粗大污物进入排水管道，引起管道阻塞。一切卫生器具下面必须设置存水弯以防排水系统中的有害气体窜入室内。节水减噪。便于安装维修。卫生器具的布置坐便器到对面墙面的净距离≥400mm便器中心线距边墙距离≥380mm便器中心线距洗脸盆边缘≥350mm洗脸盆与便器或浴盆对放时，净距>760洗脸盆边缘至对墙净距≥460mm洗脸盆上部与镜子的底部间距为200mm人体工程学的基本知识考虑人体结构、功能、行为的尺度特点，满足人的生理、心理需要。卫生洁具的布置原则满足最小间距要求；根据气候条件、建筑标准、功能要求确定；考虑排水立管的位置。卫生器具的布置示范原始图摆放卫生器具后办公空间卫生间布置家庭卫生间的布置练习6.4排水管道的配管6.4.1排水量标准生活污水排水量标准及时变化系数可与生活用水量标准相同。工业废水排水量标准及时变化系统应按工艺要求确定。卫生器具排水量、当量、排水管管径和管道的最小坡度，应按表6.10.（P124）。（当量:即以污水盆的排水量0.33L/s作为一个排水当量，其他卫生器具的排水量与0.33L/s的比值即为该卫生器具的当量数）。6.4.2设计秒流量室内排水配管的计算也是在绘出排水管道平面布置图和轴测图后进行的；配管计算主要是在已知管中排水流量的条件下，经济合理的确定各排水管段的管径、横管管径、坡度和通气系统的形式污水盆的排水当量取其给水当量0.2L/s的1.65倍，这是考虑到污水中含有一定的悬浮固体和瞬时排水迅猛的缘故.（1）住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算：（2）工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业餐厅的厨房、实验室、影剧院、体育场、候车（机、船）等建筑物的生活管道排水设计秒流量，应按下式计算：例题

1某住宅其中一个单元的排水立管承接坐便6个、浴盆6个、洗脸盆6个、洗涤池6个。坐便、浴盆、洗脸盆、洗涤池的排水当量值分别是6.0、3.0、0.3、2.0，试对排出管的设计排水秒流量进行计算。解：查表6.11，α：2.0～2.5，取2.5，总当量N=（6.0＋3.0＋0.3＋2.0）×6=67.8，一个大便器的排水量为2.0L／s，故6.4.3管道水力计算（1）计算规定管道坡度：

标准坡度、最小坡度见表6.12a（P126），最大坡度不得大于0.15（长度小于1.5m的管段不受限制）。管道流速：为使污水中的杂质不致沉淀管底，并使水流有冲刷管壁污物的能力，管道中的流速不得小于最小流速，也称自净流速（见P127）。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破坏，排水管应有最大允许流速的规定（见表6.13，P127）。管道设计最大充满度

管道充满度是指排水横管内水深h与管径D的比值。重力流排水管上部需保持一定的空间，其目的是使污废水中的有害气体能通过通气管自由排出；调节排水系统的压力波动，防止水封被破坏；用来容纳未预见的高峰流量。污水管道的最大设计充满度如表6.14（P127）。（2）计算公式式中：qu

–计算管段的设计秒流