1.7　建筑的给水排水系统

给水排水工程的作用是安全、可靠、经济、合理地用水。安全包括用水水质、洪水排放、消防、生产、生活等方面的安全。可靠是指保证供水水量、水质。经济是指节约用水、不随便浪费水。合理是指按需用水（比如冷却水可以用中水系统的水，饮用自来水不要用于洗涤）。工业废水不要随意排放。城市应尽量建在靠近水源的地方，城市取水要在河流的上游，城市的污水排放要置于河流的下游。

给水排水工程的基本内容包括取水、净水、输水、用水、排水等几个环节。给水排水工程由三部分组成，即城市给水系统，建筑给、排水系统，城市排水系统。给水排水工程的常见设施包括取水构筑物、一级泵站、净水厂、清水池、二级泵站、输水管、城市给水管网、水塔、高位水池等。

（1）城市给水系统

城市给水系统由取水、净水、输水设施三部分组成，应根据城市规划、地势地形通过综合考虑确定出安全可靠、经济合理的给水系统。城市给水系统主要有三种形式（即统一给水系统、分区给水系统、循环给水系统）。统一给水系统适用于水质、水压差别较小的中小城市或工业区，其水质标准统一为饮用水标准，其特点是用统一的管网供应生产、生活、消防用水，构造简单、成本低、管理方便。分区给水系统适用于地势（地形）高差很大、有山（河）分隔、有明显的功能区别、各部分用水量较大的情况，有分压给水系统、分质给水系统、分区给水系统等三种类型，分压给水系统适用于城市地形高差很大、各区用水压差大的情况（其水质标准为饮用水标准。其特点是两个或多个区域、两个管网、要求管理高、构造较统一、系统复杂），分质给水系统适用于有用水量很大的且对水质要求较低的工业用水，分区给水系统适用于超大城市以及地势有自然分割（江，河，山脉）的情况。循环给水系统适用于有用水量很大的工业用水，比如冷却水，使用后水温升高但水质基本未受污染，其工艺为：供水→使用→冷却→降温→补充水→再使用，其水质标准较低、可实现水循环使用。

城市用水量是根据城市人口、工业生产、生活标准、其他行业用水情况由设计部门通过计算得来的，它必须保证生活及生产等安全可靠的供水。取水工程由水源、取水构筑物、一级泵站等部分构成。水源可以是地下水源（井水，泉水）、地表（面）水源（江、河、湖、水库）。

水源水由于自然或人为因素都有被污染的可能，为保证人们正常的生产与生活，水源水要进行处理（即为净水工程）。生活饮用水的质量标准主要有5个方面，即感官指标（色、味、可见物、透明度）、化学指标（铜、锰、铁、锌、等单质元素含量；酚类、盐类等化合物含量）、毒理学指标（氰、氟化物、铅、砷等含量）、细菌学指标（细菌总数、大肠菌总数）、放射性指标（ α 、 β 放射检测）。净水方法和净化结果应根据需求确定，最简单的工艺流程为：泵站→（加药器）→澄清池（混凝池→沉淀池）→过滤池→（消毒器）→清水池→二泵站，加药主要为（混凝剂）明矾、硫酸亚铁、碱式氯化铝等，混凝沉淀的作用是去除原水中的固体颗粒物、微小悬浮物（混凝成絮状）。快滤池的简单的工艺流程为：进水管→集水槽→承托层→排水系统（集水管）→出水管→冲洗（清理）→集水管→承托层→砂层→洗砂排水槽→洗砂排水管。消毒可采用物理法（紫外线、超声波）和化学法（加氯、氯胺、ClO ₂ 、臭氧等）。经过上述处理后进入清水池即可达到饮用水标准。

输配水工程是指将符合标准的水通过输水管网送到用水户。它包括二泵站、输水管线、配水管网、水塔等，在给水系统中该部分工程量最大、投资最高。

（2）给水管道材料、配件及设备

给水管道材料、配件及设备是管网组成的主要构件，应根据水的工作情况、管网的重要程度、施工的技术及方法、可以获取的材料等多种因素合理选取。

管道材料主要为金属材料和非金属材料等两大类。不同的管材需采用不同的管道配件。常用铸铁管管道配件（以承插连接为主）包括承插盘、承插渐缩管、（正、斜）三通、（正、斜）四通、90°弯头、45°弯头、乙字管、大小头、P弯、S弯、套筒、双承管等。

（3）建筑给水工程建筑给水系统是指供应小区、工厂或城市内各建筑物生活、生产、消防用水的系统，分生活给水系统、生产用水系统、消防给水系统等三种系统，以上三种系统既可设置成一个系统，也可设置成三个分别独立的系统（具体应根据经济、通流量、管道的技术布置情况确定）。生活给水系统是专供饮用、烹饪、洗涤、沐浴及冲洗器具等生活用的用水系统，应符合饮用水的质量标准，其水压、水量应满足需求，其管线要简短、使用要方便。生产用水系统是供生产场所生产设备用水的系统，其水质须符合生产工艺要求，当其与生活用水的水质要求不同时可设分质给水系统。消防给水系统包括消火栓系统（设置于各种需要设置消防给水系统的地方）和自动喷洒灭火系统[指火灾危险性大、可能损失严重的建筑物（比如商场等）内需另外添加的灭火系统]，其作用是消防灭火（对水质无特殊要求，但水压、水量必须满足设计标准）。

给水系统主要有引入管、水表、干管、立管、支管、用水设备等组成。应根据建筑情况、城市给水管网情况（供水压力、供水能力）确定建筑物内的给水方式。给水方式有直接供水形式（适用于城市管网的供水能力大于建筑用水需求的情况）、设置水箱的供水方式（适用于城市管网压力有波动的情况）、设置水箱和水泵的供水方式（适用于城市管网供水能力不足且建筑用水不均匀的情况）、分区供水方式（在多、高层建筑中通常采用）等四种。

城市配水管网压力通常只能满足大多数低层用户的用水需求。多、高层建筑的大量出现使用水量剧增并导致用水高峰时水压下降，因此，必须在建筑给水系统上加设增压设备。常见增压设备包括水泵、高位水箱、气压装置及变频调整供水设备等。

水泵是一种机械设备，其通过泵中叶轮的转动将机械能转换为水的势能从而使水加压，常用的为离心式水泵。水泵应布置在底层或地下室，以减小建筑物负荷、减小振动对建筑物的影响、降低噪音传递、便于水泵吸水。水箱通常置于建筑物顶部，其作用是存储水、调节用水量、稳定水压。

气压给水装置是指局部升压和调节水量的给水设备（配有水泵、压缩机），其优点是应用灵活方便、建设快、投资小、供水水质好；其缺点是容量小、调节水量小、罐内水压变化大、水泵开启频繁、耗电多。可布置在任何位置。

（4）消防给水系统

消防给水要求极为严格，必须使供水系统（包括管网和设备）处于常备不懈的警备状态，以随时保证消防的用水需求。

城市给水管网是最常用的消防用水水源还可以是天然水体，如河流、湖泊等和人工水体，如消防水池、人工喷泉等。

城市消防给水管网一般与生活、生产给水管网结合设置，消火栓是用于管网向外送出消防水的设备。城市消防系统要求在城市管网的沿线装备消火栓，消火栓应在道路沿线布置，并应靠近十字路口（间距不大于120m，离墙小于5m，离路不大于2m，出水量10～15L/s），建筑消防给水系统是设置在建筑物内用于扑灭建筑物内的火灾和防止火灾蔓延的给水系统，包括消火栓给水系统、自动喷淋系统、水幕系统等。

低层建筑消防给水系统可用于向九层及以下的住宅建筑以及高度在24m以下的其他建筑，发生火灾时应首先报警并同时启动消防给水系统灭火，其只能起到防止火灾扩大和蔓延作用而不具备完全灭火的能力，对较大火灾须由消防车担当主要灭火任务。

高层建筑消防给水系统适用于10层及以上住宅建筑或24m以上的其他民用建筑，系统由消防贮水池、水泵站、消防给水管网、消防灭火设备及存水箱等部分组成，其给水管网无论在水平面上及竖向立面上都要成环状，其进水管应不少于两条且应由不同方向进入建筑体。

自动喷水给水系统在火灾发生后能自动启动喷水灭火，可有效扑灭初始火灾，有极好的灭火能力（成功率达到95%以上）。我国目前要求在人员密集的购物场所、娱乐场所、高级宾馆、大型公共建筑、易燃品工厂等场所必须装该种灭火方式。该系统由消防泵、消防管网、自动控制系统、闭式喷头等构成（同时包括消防水源）。

（5）热水供应系统

生产、生活中常需要使用热水，我国经济持续增长、人民生活水平日益提高，热水的需求量也以倍数的形式增长，过去只有在旅馆、高级住宅区使用的热水系统已走入寻常人家。

热水供水系统通常由热水加热器、热水管网及其他附属设备组合而成。典型的热水供水系统由一个加热器、一个换热器、进水泵、循环泵、热用户组成。热水供应系统类型很多，局部热水供水系统用于供水点很少的情况，集中热水供水系统通常设于热水供应范围较大且用水量多的建筑物里，其热水的加热、输送动力、贮备都在锅炉房中，通过管网输送。区域热水供水系统通过建设小区锅炉房或利用城市热水管网集中供应热水。

热水供应的方式应根据建筑物的性质、供水要求、建筑高度、热源情况确定，按加热方式可分为直接加热法和间接加热法；按管网布置形式可分为上行下给式（横干管在立管上方）和下行上给式；按循环情况可分为无循环、半循环（对定时供应热水的系统在供水前半小时用循环泵使干管中的水循环以减小排放管路中冷水的时间）、全循环（管路中一直是热水）。

水温升高会导致热水供水中管道腐蚀（是水中温度较低时的稳定化学成分开始活跃的结果）、热胀冷缩、析出气体、水体膨胀结垢等现象，因此，热水系统的器材与设备有专门的要求。

加热方法一般采用发热体的热能通过壁面直接与水接触而使水得到热量，分直接加热法和间接加热法。直接加热热水供水系统利用燃料直接燃烧加热锅炉中的水；利用清洁蒸汽的凝结加热容器中的水；利用电能；利用太阳能等。

热水管道应在满足热水供应的前提下力求管路简短、使用方便、便利维护，应与冷水管平行敷设且在冷水管之上（热气上升、冷气下降）以免热、冷相互干扰，通常应明装（暗装则管槽应尽量在器具下方），在送水管上要设保温层以减少热损失及避免烫伤人。水平管道应有与水流方向相反的不小于0.003的坡度并在最低处设泄水管，上行下给式管网应在最高处设排气阀，热水贮水箱、加热器应置于锅炉房以便于管理。

饮用水包括开水、温水、饮用自来水、冷饮水、矿泉水、纯净水、蒸馏水、等离子水等。饮用水供应应遵守相关规定，可集中制备、集中供应，也可集中制备、管道输送，还可分散制备、分散供应。

（6）建筑排水工程

建筑排水是指建筑物内污水与废水的收集、输送、排出及局部的水处理。生活和工业生产都会产生污水，而工业生产过程中还会产生废水，常用指标有悬浮物、有机物、pH值、色度、有毒物等。污水排放应符合标准，排水出路有两个，即排入水体、排入排水沟。

排水有污水和废水之分。水一经使用即成污水。工业使用过的水叫工业废水，其中污染较轻的为生产废水（冷却水），污染严重的为生产污水（比如印染）。生活污水为日常生活用水后排出的水（包括洗涤、沐浴、厨房用水、粪便污水。其特点是通常无毒并有大量的悬浮物、有机物，容易滋生细菌、卫生条件差）。雨雪水一般比较清洁，可直接排入水体或城市雨水排水系统。

排水系统有合流制与分流制之分（我国采用分流制）。粪便污水排水系统排入化粪池，中水排水系统的对象是沐浴、洗涤用水（一般需回收利用此部分废水时采用该系统），上述两类常合为一个生活管道系统。工业废水排水系统的作用是排除工业废水的管道系统。雨水排水系统的作用是排除屋面雨水、雪水（因其比较清洁，故可直接排入水体）。

排水系统通常由污水（废水）收集器具、排水管道、水封装置、通气管、清通部件、提升设备、污水局部处理设备等七部分组成。

室内排水管常含有大的悬浮物及纤维类，易阻塞管道，因此，排水管一般应比较粗大。室内排水管的布置应力求简短、减少拐弯，不能穿越卧室、客厅、贮藏柜、物品堆放处的上方以免漏水损坏物品，不能穿越炉灶上方，不穿过烟道，不穿越沉降缝、伸缩缝、重载地段，不穿越冰冻地段。

设备排水管应设置水封管（S型、P型），排水管与存水弯既可直接连接也可间隙连接（如各种水箱的溢水管）。屋面雨水排除方式主要有无组织排水（雨、雪水沿屋面檐口落下，无专门集水和排除设施）和有组织排水（有专门设置，使其沿一定路线排泄）两种形式。

（7）高层建筑给排水系统

高层建筑是指10层以上的住宅建筑或24m以上的公共建筑，其特点是“两大三多”，即高度大、面积大、层数多、功能多、人数多。建筑物内设备多、标准高、管线多且大；通常有设备层、管井。高层建筑要求供、排水必须可靠、安全；需设置独立自救的消防给水系统；要有自设水泵房并能自行供水；分区供水以减少每区水压差。

高层给水方式可采用重力供水和压力供水两种方式。重力供水在最高处设高位水箱，底层设置贮水池和水泵，水再靠重力流向给水管网。重力供水又分串联式给水方式（每区设水箱、水泵）、并联式给水方式（泵集中设于地下室，各区放水箱）、单管给水方式（减压水箱）等三类。压力供水又分气压给水（用气压罐代替高位水箱且置于底层）和水泵直接给水方式（变频调速泵）等类型。

高层消防给水可采用两种形式，即设置室外消火栓、设消防系统。

高层热水供应可采用集中热水供应，由一个锅炉房或热交换站提供热水。加热设备一般在地下室或设备层，热水由管道向各层楼输送。也可采用局部热水供应，就地加热、就近供给。

高层排水系统通常采用分流排放。生活污水收集处理后回到中水系统。净化处理后的水，用来冲洗厕所、浇洒绿地。中水系统通常由调节池、沉淀池、生物反应池、过滤池等组成。

管道布置应符合要求，立管设在管井中，管井上、下贯穿各层。通常设置设备层，当立管无法贯穿时在此用水平管道做上层立管的新起点，为美观可将各种交叉管道置于此，可放置水箱、水泵。贮水池、水泵站、加热换热器通常设在地下室。

（8）室外排水工程

室外排水工程的作用是排除城镇生活污水、工业废水、大气降雨以保证城镇的正常生活、生产活动。

室外排水管道的布置与敷设应符合要求。街道排水支管的布置应简便并尽可能地在埋深小的前提下使庭院与街坊排水管都能靠自流接入。排水干管的布置应充分利用地形、地势，应用最简便的方法使污水送入污水处理厂或河道（水体），这些方法包括正交式、截流式、平行式。应避免敷设在交通干线下，与其他管线要有一定的距离，要有一定的坡度。 bqzCbEo9vSsQcFkRvStaU0MWUvy4tNTQxQ6Z/mEqjuOYkBM3IG133NqutiT4f7j3