《建筑给排水工程》课件

建筑给排水工程建筑给排水工程是现代建筑工程中不可或缺的重要组成部分，涉及建筑物内部给水、排水、热水供应以及消防水系统的设计、施工和维护本课程将系统地介绍建筑给排水工程的基本理论、设计方法、施工技术和运行管理等内容建筑给排水工程学科意义城市基础设施保障绿色建筑推动力建筑给排水工程作为城市基础现代建筑给排水工程承担着节设施的重要组成部分，直接关能减排、水资源循环利用的重系到居民生活质量和城市可持要使命通过采用中水回用、续发展合理的给排水系统设雨水收集、节水器具等技术，计能够保障建筑物的正常使用有效促进建筑行业向绿色、低功能，提供安全、充足的生活碳方向发展用水建筑功能保障给排水工程发展历程简述1古代时期古罗马时期的引水渠系统和中国古代的都江堰水利工程，标志着早期给排水技术的发展这些工程体现了古人对水资源管理的智慧，为现代给排水工程奠定了基础2工业革命时期世纪工业革命带来了城市化进程，促进了现代给排水系统的19发展钢管、铸铁管的广泛应用，以及水泵技术的进步，使得高层建筑供水成为可能3现代发展世纪以来，新材料、新技术不断涌现，塑料管材、智能控制20系统、节水技术等的应用，使建筑给排水工程向着高效、环保、智能化方向发展建筑给排水系统概览排水系统负责收集和排除建筑物内的污水、废水、雨水等，包括室内排水、室外排水、污水处理给水系统等环节系统应确保排水通畅、无渗漏、无堵塞消防水系统负责为建筑物提供生活用水、生产用水等，包括水源引入、管道输送、终端配水等环专门用于建筑消防的给水系统，包括室内消节系统应保证水质安全、水量充足、水压火栓系统、自动喷水灭火系统等系统应保稳定证消防用水的水量、水压和持续供应能力建筑给水系统定义基本概念主要作用建筑给水系统是指为建筑物内各类用水点提供符合使用要求的水•提供安全优质的生活用水量和水压的工程设施系统从水源取水，经过净化处理、输送配•保障各类设备正常运行所需用水送，最终到达用水终端，满足人们的生活、生产和消防用水需•满足建筑物消防安全要求求•实现水资源的合理配置和高效利用给水系统的核心作用是保证水质安全、供水可靠、水压适宜，同•维护室内卫生环境和生活品质时兼顾经济性和节能环保要求系统设计需要考虑建筑类型、使用人数、用水规律等多种因素给水水源分类市政自来水城市集中供水系统提供的处理后自来水，水质稳定可靠，是建筑给水的主要水源具有水质保证、供应稳定、管理规范等优点，但可能存在水压不足或供应中断的风险地下水通过深井开采的地下水源，常用于市政供水不足地区或作为备用水源需要进行水质检测和适当处理，确保符合饮用水标准开采应考虑地下水位变化和环境影响雨水回收收集屋面、路面雨水并进行净化处理后利用，主要用于绿化灌溉、道路清洗等非饮用水用途雨水回收系统有助于缓解城市排水压力，实现水资源循环利用给水系统分类与组成直接供水系统间接供水系统利用市政管网水压直接向建筑物各设置储水设施和加压设备，经二次用水点供水的系统适用于低层建加压后向各用水点供水的系统适筑或市政水压充足的区域系统简用于高层建筑或市政水压不足的情单、投资少、运行费用低，但受市况可保证稳定供水，但系统复政水压波动影响较大杂、投资和运行成本较高系统组成要素•引入管从市政管网引入建筑的管道•储水设施水箱、水池等储水装置•加压设备水泵、变频设备等•输配水管网室内给水管道系统•配水装置各类水龙头、用水器具给水系统设计原则安全性原则确保供水水质符合国家标准，管道材料无毒无害，系统设计避免污染和交叉感染建立多重安全保障措施，包括水质监测、备用水源、应急预案等，保障用水安全可靠性原则系统运行稳定可靠，供水持续不断，设备故障率低采用成熟技术和优质设备，合理设置备用设施，建立完善的维护管理制度，确保系统长期稳定运行节约用水原则采用节水器具和节水技术，建立循环利用系统，减少水资源浪费通过计量管理、阶梯水价、用水监控等措施，提高用水效率，促进水资源可持续利用管材类型与性能镀锌钢管传统给水管材，具有机械强度高、耐压性好的优点，但易锈蚀、使用寿命短、影响水质目前在新建工程中逐步被淘汰，主要用于工业用水或临时工程管道连接采用螺纹连接或法兰连接方式管PPR/UPVC聚丙烯随机共聚物管和硬聚氯乙烯管，具有耐腐蚀、重量轻、安装方便、使用寿命长等优点管适用于热水系统，管适用于冷PPR UPVC水系统管道连接采用热熔或粘接工艺，密封性能良好不锈钢管高档给水管材，具有耐腐蚀性强、卫生性能好、使用寿命长、可回收利用等优点特别适用于高档建筑、医院、食品工业等对水质要求较高的场所管道连接采用卡压或焊接方式，施工要求较高给水系统的常用配件阀门系统包括闸阀、截止阀、球阀、止回阀等多种类型阀门用于控制水流启闭、调节流量和压力、防止倒流等功能选择阀门时需考虑工作压力、介质温度、密封要求等因素水表计量用于测量和记录用水量的装置，是实现分户计量和节水管理的重要设备包括机械式水表、电子水表、智能水表等类型，现代建筑多采用远传水表实现自动抄表压力调节器用于调节和稳定管道水压的装置，包括减压阀、稳压阀、安全阀等在高层建筑中广泛应用，防止水压过高损坏设备或影响使用舒适度，保障系统安全运行给水系统供水方式直接供水利用市政管网压力直接供水水箱供水设置屋顶水箱重力供水分区供水高层建筑分区加压供水供水方式的选择直接影响系统的可靠性、经济性和管理便利性直接供水系统投资少但受市政压力限制；水箱供水能保证供水稳定但需要定期清洗维护；分区供水适用于超高层建筑，能有效控制各区域水压，但系统复杂度较高设计时应根据建筑高度、用水特点、市政条件等因素综合确定最优供水方式高层建筑供水特殊问题静水压力过大问题竖向分区供水原则高层建筑底层静水压力可达数兆帕，远超一般器具承受能力，易将建筑物在竖向分为若干供水区，每区独立设置加压和储水设造成设备损坏、水流冲击过大、噪声等问题过高的水压还会增施分区原则为每区服务高度不超过米，各区末端压力不小60加管道系统的渗漏风险，影响用水安全和舒适性于，底层压力不大于

0.1MPa

0.45MPa解决方案包括安装减压阀、采用低压器具、设置缓冲装置等技术•低区直接由市政管网供水措施，确保末端用水点压力控制在合理范围内•中区由地下室或中间层加压供水•高区由专用水泵和储水设施供水•超高区采用变频调速或气压供水室内管道布置横管设计沿建筑物水平方向敷设，向各用水点配水立管设计垂直敷设，连接各楼层横管系统穿越结构措施管道穿越墙体、楼板的防护和密封室内管道布置应遵循安全可靠、检修方便、美观实用的原则横管多沿墙边或吊顶内敷设，坡度不小于；立管设置在管道井或

0.003明装在不影响使用的位置管道穿越结构时应设置套管，穿越伸缩缝时应采用柔性连接布置时还要考虑管道的热伸缩、抗震要求和与其他专业管线的协调配合消防给水系统设计要点室内消火栓布局喷淋系统结构消火栓间距不超过米，保护半径不超自动喷水灭火系统包括洒水喷头、管30过米，栓口离地米，配备水龙带道、湿式报警阀、水力警铃等组件，系

251.1和水枪，确保任意点都在保护范围内统压力

0.35-

1.2MPa系统可靠性水源保障采用双电源供电，设置备用泵，重要场设置专用消防水池和水泵，确保消防用所设置气压罐，确保系统在紧急情况下水量和持续供水能力，一般不少于小2正常工作时用水量建筑排水系统定义排水系统意义基本要求建筑排水系统是及时排除建筑排水系统应做到排水通畅、不物内各种污水、废水和雨水的渗漏、不堵塞、不冒溢，并能工程设施系统通过重力作用有效阻止有害气体窜入室内将污废水输送到室外排水管网系统设计要考虑排水量、排水或处理设施，维护室内环境卫规律、污水性质等因素，确保生，保障人们健康生活排水安全可靠环保要求现代排水系统注重环境保护，提倡污废水分质处理、中水回用、雨污分流等技术，减少对环境的污染，实现水资源的循环利用和可持续发展排水系统分类雨水系统收集和排除屋面、阳台、露台等处的天然降水，要求排水迅速，避免积水对建筑物造成损害污水系统排除厕所污水和含有病原菌的医疗废水等，需要经过化粪池或污水处理设施处理后排放中水系统处理生活废水并回用于冲厕、绿化等用途，实现水资源循环利用，节约用水并减少排放污水、废水与杂排水污水类型主要来源污染特点处理要求生活污水厕所冲洗水含病原菌、有机化粪池处理物生活废水洗浴、洗衣、厨含油脂、洗涤剂隔油、沉淀处理房雨水屋面、地面径流初期径流污染弃流、过滤处理特殊废水实验室、医院含化学物质、病专门处理设施毒不同类型的污废水具有不同的污染特性和排放要求生活污水含有大量病原菌，必须经过化粪池等设施处理；生活废水虽然污染程度较轻，但含有油脂和洗涤剂，需要适当处理；雨水相对清洁，但初期径流可能携带污染物，需要弃流处理排水管材选用70%25%管使用率铸铁管应用UPVC硬聚氯乙烯管重量轻、耐腐蚀、安装方主要用于高层建筑和有特殊要求的场所，便，是目前最常用的排水管材具有强度高、噪音小的优点5%其他管材钢管、复合材料管等在特殊工程中应用，各有特定的适用条件排水管材的选择应考虑使用环境、经济性、耐久性等因素管价格低廉、性能稳UPVC定，适用于一般民用建筑；铸铁管强度高、隔音效果好，适用于高层建筑；不锈钢管耐腐蚀性强，适用于特殊环境管材连接方式包括承插粘接、卡箍连接、法兰连接等排水管道布置原则横干管设计立管布置出户管要求横干管应有不小于立管应垂直敷设，设置出户管在建筑物外墙

0.011的坡度，保证污水能够在专用管道井内或靠近米处设置第一个检查靠重力自流排放管道卫生间等排水集中区井，管道埋深应在冰冻敷设应避免急弯和逆域立管底部应设置清线以下出户管与市政坡，确保排水通畅在扫口，顶部应伸出屋面管网连接应设置检查适当位置设置清扫口，通气立管与横支管连井，便于维护管理和分便于维护清通接应采用斜三通或斜四清责任界限通排水通气系统作用平衡系统内气压防止水封破坏排水通气系统的主要作用是平衡排水管道内的气压，防止因水流水封是防止下水道有害气体进入室内的重要屏障通气系统通过冲击产生的负压或正压破坏水封当大量污水快速排放时，管道补充空气，防止水封因虹吸作用被破坏同时，通气管还能排除内会形成负压，可能将存水弯中的水吸走，失去隔臭作用管道内的有害气体，改善室内空气质量防止水封被抽吸破坏•通气管道连接大气，使管道内气压保持平衡，确保水封有效工排除管道内有害气体•作合理的通气设计还能减少排水噪音，提高排水效率，防止污•减少排水时的噪音水倒灌等问题•提高排水系统效率•防止污水冒溢和倒流各类通气系统形式单立管系统适用于层数较少的建筑，只设排水立管，结构简单但通气效果有限复合通气系统设置专用通气立管，通气效果好但投资较大环状通气在各层设置环状通气管，连接各卫生器具，通气效果最佳但系统复杂设计时应根据建筑高度、卫生器具数量、排水特点等因素选择合适的通气形式存水弯与水封原理水封作用机理防臭效果存水弯利用其弯曲部分储存一定深度的有效水封深度应不小于，能够阻50mm水，形成水封层，阻止下水道中的有害挡氨气、硫化氢等有害气体，保护室内气体上升进入室内空气质量存水弯类型维护要点包括型、型、瓶式等多种形式，应根P S定期检查水封完整性，防止蒸发干涸，据卫生器具类型和安装条件选择合适的及时清理堵塞物，确保存水弯正常工作存水弯雨水排放系统要求屋面雨水排放屋面应设置雨水斗或檐沟收集雨水，雨水立管应单独设置，不得与污水合流屋面找坡应不小于，确保雨水及时排除大1%型屋面应设置溢流设施，防止暴雨时屋面积水阳台雨水处理阳台设置地漏收集雨水，可与冷凝水合并排放阳台地面应有适当坡度，确保雨水流向地漏阳台雨水管道可与屋面雨水系统合并，但应单独计算排水能力地面雨水收集地下室入口、下沉广场等部位应设置雨水收集设施地面坡度应向雨水口方向倾斜，坡度不小于雨水口前应设置沉砂

0.5%设施，防止泥沙进入排水管道造成堵塞雨水系统与节水利用雨水收集池设计雨水回用技术根据降雨量、汇水面积计算收集雨水经过初期弃流、沉淀过滤、池容积，一般按日降雨量的消毒处理后，可用于绿化灌溉、60-设计收集池应设置沉淀道路清洗、冷却补水等处理工80%区、清水区，配置过滤、消毒设艺包括物理过滤、生物处理、紫备池体材料应耐腐蚀、不污染外线消毒等系统应设置水质监水质，设置溢流和排空设施测装置，确保回用水质达标经济环保效益雨水利用可节约自来水消耗，减少市政排水负荷，缓解城市洪涝压力投资回收期一般为年，具有显著的经济效益和环境效益结合海绵5-8城市建设，实现雨水资源化利用中水系统与再生水1中水水源选择优质杂排水如盥洗、淋浴、洗衣废水，水质相对较好，处理难度小冷却水、空调冷凝水等水质优良，可直接回用或简单处理后使用2处理工艺流程预处理去除大颗粒杂质，生物处理去除有机污染物，深度处理确保水质达标包括格栅、调节池、生物反应器、膜分离、消毒等工艺单元3回用水质标准根据用途确定水质要求，冲厕用水要求较低，绿化灌溉需考虑植物适应性，冷却补水要求控制硬度和腐蚀性水质指标包括浊度、、氨氮、大肠菌群等COD中水回用应用案例公共建筑应用住宅小区应用医院特殊应用大型办公楼、商业综合体采用中水系统，住宅小区建设集中式中水处理站，处理生医院中水系统需要更严格的处理工艺，增处理盥洗废水用于冲厕和绿化系统日处活废水用于小区绿化、道路清洗、景观用加深度消毒环节处理后的中水主要用于理能力可达数百立方米，年节水量显著水等采用地埋式处理设备，占地面积冲厕、绿化和设备冷却，严禁用于可能接配套智能控制系统，实现自动运行和水质小，运行噪音低，不影响居民生活触人体的用途系统设备须符合医疗环境监测要求排水系统噪声控制噪声来源分析排水噪声主要来源于水流冲击管壁、气泡破裂、管道振动等高层建筑中立管噪声尤为突出，特别是夜间排水时对居民休息影响较大不同管材的隔音性能差异明显，需要采取针对性措施隔音管材应用采用隔音性能好的排水管材，如螺旋消音管、多层复合管等管道外包隔音材料，如橡塑海绵、岩棉等在管道支架处设置弹性垫片，减少振动传递关键部位采用双层管道设计，提高隔音效果系统设计优化合理设置通气系统，减少水流冲击避免管道急转弯，减少水流噪音立管底部设置缓冲装置，减小水流冲击在卧室、客厅等安静区域附近的管道加强隔音处理，确保居住舒适度热水供应系统概述集中式热水供应分散式热水供应由中央热水机房统一制备热水，通过管道系统输送到各用水点在用水点附近设置小型热水器，就近供应热水适用于用水量适用于用水量大、用水点集中的建筑系统包括热源设备、储热小、用水点分散的建筑主要采用电热水器、燃气热水器等设设备、循环系统、配水管网等组成部分备，使用灵活、控制方便优点是热效率高、管理集中、维护方便；缺点是初投资大、热损•即热式用时加热，节能但功率大失较大、供水温度和时间受限制热源可采用燃气锅炉、电热水•储热式预先加热储存，供水稳定器、太阳能、热泵等多种形式•太阳能环保节能，需要辅助热源•空气源热泵高效节能，适用面广热水系统分区与循环设计温度控制各区域温度精确调节循环加压设置循环泵保证热水循环竖向分区按楼层高度划分供水区域系统基础建筑物热水需求分析多层建筑热水系统分区原则与给水系统类似，每个分区服务高度不宜超过米循环系统应保证热水温度不低于℃，循环管道应设置保温措施5045分区点通常设在设备层或避难层，便于设备布置和维护管理合理的分区设计能够保证各层热水供应稳定，减少等待时间，提高用水舒适度热水管道保温与节能保温材料选择节能技术措施智能控制系统采用导热系数小、吸水采用变频循环泵，根据采用时间程序控制，按率低、耐温性好的保温用水需求调节循环流使用规律调节系统运材料常用材料包括聚量设置温控阀门，按行设置温度传感器和氨酯泡沫、橡塑海绵、需控制各区域供水温流量计，实现自动调岩棉管壳等保温层厚度利用太阳能、空气节建立能耗监测平度应根据管径、环境温源热泵等可再生能源台，分析用能情况，优度、经济厚度计算确设置热回收装置，回收化运行参数通过物联定，一般为管径的废热提高系统效率网技术实现远程监控和

0.5-倍故障预警1建筑内部生活用水设计流量水力计算基础管径确定原则压降计算方法系统平衡计算根据设计流量和经济流速确定管包括沿程阻力损失和局部阻力损失确保各用水点都有足够的水压和流径给水管道经济流速一般为两部分沿程损失采用达西韦斯量采用节点压力法或管段流量法

0.6--，热水管道为巴赫公式或海曾威廉公式计算进行计算复杂管网可采用计算机

1.5m/s

0.5--管径过小会增加阻力损局部损失考虑弯头、三通、阀门等软件辅助计算设计时应留有适当

1.2m/s失，管径过大会增加投资成本需管件的阻力系数总压降为各段压的安全余量，考虑管道老化和水质要综合考虑初投资和运行费用，选降之和变化的影响择经济管径排水系统水力设计流量计算排水流量根据给水用量和排水系数确定，一般取给水量的85-瞬时流量需要考虑同时使用系数和变化系数雨水流量95%根据降雨强度、汇水面积和径流系数计算管道自净流速排水管道应保证一定的流速，防止固体物质沉积污水管道最小设计流速不应小于，雨水管道不应小于

0.6m/s

0.75m/s最大流速不宜超过，避免冲刷和噪音

2.5m/s管道坡度要求排水横管应有适当坡度，保证重力排水污水管道最小坡度为，雨水管道为管径越大，所需坡度越小在地形

0.

010.005条件限制时，可适当减小坡度但应采取补偿措施建筑给水系统的压力损失分析沿程损失局部损失水流沿管道流动时由于黏性摩擦产生的水流通过管件、阀门等局部障碍时产生压力损失，与管长、流速、管道粗糙度的压力损失，与流速平方成正比有关总压力损失高程损失系统总压降为各种损失之和，设计时需水流克服重力作用向上流动时的压力损要水泵或市政压力克服这些损失失，等于高程差乘以水的容重设备机房与水泵配置设备机房应位于建筑物底层或地下室，便于设备安装维护和管道连接机房高度不小于米，设备周围应留有足够的检修空间水

3.5泵选型应考虑流量、扬程、效率等参数，采用变频调速技术节能运行设置备用泵保证供水可靠性，重要建筑应采用双电源供电机房应有良好的通风排水设施，设置起重设备便于大型设备更换阀门与控制系统手动控制传统的手动阀门控制方式电动控制电动阀门实现远程自动控制智能控制采用传感器和自动化系统现代建筑给排水系统越来越多地采用自动化控制技术电动阀门可以根据时间程序、压力信号、流量信号等自动开关，提高系统响应速度和控制精度智能控制系统集成了传感器、执行器、控制器和软件平台，能够实现系统的优化运行、故障诊断、远程监控等功能，大大提高了系统的管理水平和运行效率建筑消防给水系统规范40L/s

0.35MPa室内消火栓流量最低工作压力高层建筑室内消火栓系统设计流量标准要求消火栓栓口最低工作压力保证有效射程2h

1.6MPa连续供水时间试验压力消防水池储水量应保证的最少连续供水时间消防管道系统水压试验的标准压力值消防给水系统设计必须严格执行国家相关规范标准，包括《消防给水及消火栓系统技术规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》等系统设计流量根据建筑性质、高度、体积确定，保证在火灾发生时能够提供足够的消防用水量和水压，确保人员安全和财产保护。