室内生活给水系统是指提供各类建筑物内部饮用、烹饪、洗涤、洗浴等生活用水的系统,要求水质必须符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)的规定。
室内生活给水系统一般由引入管、水表节点、管道系统、用水设备、给水附件、增压和储水设备、给水局部处理设备等组成(图2.1)。
图2.1 室内生活给水系统的组成
引入管是指室外给水管网与建筑物内部给水管道之间的联络管段,也称为进户管。引入管的敷设方式通常为埋地暗敷。对于一个工厂、一个建筑群体、一个学校区,引入管是指总进水管。从供水的可靠性和配水平衡等方面考虑,引入管一般从建筑物用水量最大处和不允许断水处引入。
水表节点是指引入管上装设的水表及其前后设置的阀门、泄水装置的总称。阀门用于关闭管网,以便维修和拆换水表;泄水装置的作用主要是在检修时放空管网,检测水表精度及测定进户点压力值。
水表节点形式多样,选择时应按用户用水要求及所选择的水表型号等因素决定。分户水表设在分户支管上,可只在表前设阀,以便局部关断水流。为了保证水表计量准确,在翼轮式水表与闸门间应有8~10倍水表直径的直线段,其他水表约为300mm,以使水表前水流平稳。
管道系统是指建筑内部给水的水平或垂直干管、立管、支管等组成的系统。生活给水管道一般采用钢管、塑料管和铸铁管。
给水附件是指管道上的各种管件、阀门、配水龙头、仪表等。给水附件分为管件、控制附件、配水附件等。管件主要用于管道的连接、变向、分流等;控制附件是指用来调节管道系统中水量水压,控制水流方向以及关断水流便于管道仪表和设备检修的各类阀门;配水附件是指为各类卫生洁具或受水器分配或调节水流的各式水嘴(或阀件),是使用最为频繁的管道附件。
用水设备是指给水系统管网的终端用水点上的装置。生活给水系统最常用的用水设备是卫生器具。
当室外给水管网的水压不足或建筑物内部对供水安全性和稳定性要求比较高时,需在给水系统中设置水泵、水箱、气压给水设备等升压和储水设备。
给水方式即建筑物内部给水系统的供水方案。合理的供水方案应充分考虑技术因素、经济因素、社会和环境因素等。技术因素主要包括供水可靠性、供水水质、对城市给水系统的影响、节水节能效果、操作管理、自动化程度等;经济因素包括基建投资、年经营费用、现值等;社会和环境因素包括对建筑立面和城市观瞻的影响、对结构和基础的影响、对环境的影响、占地面积、建设难度和建设周期、抗寒防冻性能、分期建设的灵活性等。
常用的生活给水方式组成如图2.2至图2.10所示。
图2.2 直接给水方式
图2.3 设水箱的给水方式
图2.4 单设水泵的给水方式
图2.5 设水泵、水池的给水方式
图2.6 设水泵和水池、水箱的给水方式
图2.7 气压给水方式
图2.8 变频调速泵给水方式
图2.9 分区给水方式
图2.10 分质给水方式
1—饮用水;2—生活废水;
3—生活污水;4—杂用水
常用的生活给水方式特点及适用场所如表2.1所示。
表2.1 常用的生活给水方式特点及适用场所
生活给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和室外给水管道的位置,以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。进行管道布置时,不但要处理和协调好各种相关因素的关系,还要满足以下基本要求。
①尽可能与墙、梁、柱平行,呈直线走向,力求管路简短。
②为充分利用室外给水管网中的水压,给水引入管、给水干管应布设在用水量最大处或不允许间断供水处。
①对美观要求较高的建筑物,给水管道可在管槽、管井、管沟及吊顶内暗设。
②为便于检修,管井应每层设检修门。暗设在顶棚或管槽内的管道,在阀门处应留有检修门。
③布置管道时,其周围要留有一定的空间,以满足安装、维修的要求。
④给水水平管道应有0.002~0.005的坡度坡向泄水装置,以便检修时排放存水。
①给水管道的位置,不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。
②给水管道不得布置在遇水能引起燃烧、爆炸或损坏原料、产品和设备的上面,并应尽量避免在生产设备上面通过。
③给水管道不得穿过商店的橱窗、民用建筑的壁橱及木装修等。
④对不允许断水的车间及建筑物,给水管道应从室外环状管网不同管段引入,引入管不少于2条。若必须同侧引入时,两条引入管的间距不得小于10m,并在两条引入管之间的室外给水管上安装阀门。
⑤室内给水管道连成环状或贯通枝状双向供水。若条件不能达到,可采取设储水池(箱)或增设第二水源等安全供水措施。
①给水埋地管道应避免设置在可能受重物压坏处。管道不得穿越生产设备基础,在特殊情况下,如必须穿越,应采取有效的保护措施。
②为防止管道腐蚀,给水管道不得敷设在排水沟、烟道、风道和电梯井内,不得穿过大、小便槽。
③室内给水引入管与排水排出管的水平距离不得小于1.0m。室内给水管与排水管平行敷设时,两管间的最小水平净距不得小于0.5m;交叉敷设时,垂直净距不得小于0.15m。给水管应铺设在排水管上面,若必须铺在排水管下面时,给水管应加套管,其长度不得小于排水管管径的3倍。
④给水管道穿过墙壁和楼板时,宜设置金属或塑料套管。安装在楼板内的套管,其顶部应高过楼层装饰地面20mm;安装在卫生间及厨房内的套管,其顶部应高过楼层装饰地面50mm,底部应与楼板底面相平;安装在墙内的套管,其两端与装饰面相平。
⑤通过铁路或地下构筑物下面的给水管,宜敷设在套管内。
⑥给水管不宜穿过伸缩缝、沉降缝和抗震缝,必须穿过时应采取有效措施。常用的措施有留净空、螺纹弯头法、软性接头法、活动支架法。
a.留净空是在管道或保温层外皮上、下留有不小于150mm的净空。
b.螺纹弯头法又称为丝扣弯头法,适用于小管径的管道,如图2.11所示。在建筑物的沉降过程中,两边的沉降差由丝扣弯头的旋转补偿。
图2.11 螺纹弯头法
c.软性接头法是用橡胶软管或金属波纹管连接沉降缝、伸缩缝两边的管道。
d.活动支架法是在沉降缝两侧设立支架,使管道只能垂直位移,不能水平横向移动,以适应沉降伸缩的应力,如图2.12所示。
图2.12 活动支架法
根据美观、卫生方面的要求不同,建筑内部给水管道的敷设可分为明装和暗装。
明装是指管道沿墙、梁、柱或沿天花板下等处暴露安装,适用于一般民用建筑、生产车间或建筑标准不高的公共建筑等。其优点是造价低,安装、维修管理方便;缺点是管道表面容易积灰、结露等,影响环境卫生和房间美观。
暗装是指管道隐蔽敷设,如敷设在管沟、管槽、管井内,专用的设备层内或敷设在地下室的顶板下、房间的吊顶中。暗装适用于建筑标准比较高的宾馆、高层建筑,或生产工艺对室内洁净无尘要求比较高的情况。其优点是卫生条件好、房间美观;缺点是造价高,施工要求高,一旦发生问题,维修管理不便。
引入管进入室内,必须注意保护引入管不致因建筑物的沉降而受到破坏,一般有以下两种情况(图2.13):
图2.13 引入管进入建筑物
①引入管从建筑物的外墙基础下面通过时,应有混凝土基础固定管道。
②引入管穿过建筑物的外墙基础或穿过地下室的外墙墙壁进入室内时,引入管穿过外墙基础或穿过地下室墙壁的部分,应配合土建预留孔洞,管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量。
管道应有套管,有严格防水要求的应采用柔性防水套管连接。管道穿过孔洞安装好以后,用水泥砂浆堵塞,以保证墙壁的结构强度。
水平干管敷设应保证最小坡度,与其他管道平行或交叉敷设时,管道外壁之间的距离应符合规范的有关要求。给水管道与排水管道或其他管道同沟敷设、共架敷设时,给水管宜敷设在排水管、冷冻管的上面及热水管、蒸汽管的下面。
每根立管的始端应安装阀门,以免维修时影响其他立管供水。室内冷、热水管垂直敷设时,冷水管应在热水管的右侧。
给水横管在敷设时应设0.002~0.005的坡度,坡向泄水装置,便于维修时管道泄水及排气。给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时均应预留孔洞,暗装管道在墙中敷设时,也应预留墙槽,以免临时打洞、刨槽影响建筑结构的强度。
管道在空间敷设时,必须采用固定措施(管卡、托架、吊架),以保证施工方便和安全供水,如图2.14所示。这种固定的结构称为支架,它是管道系统的重要组成部分。按支架在管道中的作用,分为活动支架(允许管道在支架上有位移的支架)和固定支架(固定在管道上的支架)。活动支架有滑动支架、导向支架、滚动支架、吊架4种。
图2.14 管道固定措施
管道支架间距与管子及其附件、保温结构、管内介质重量对管子造成的应力和应变等都有关,一般应符合表2.2和表2.3的要求。
表2.2 钢管支架最大间距
表2.3 塑料管及复合管管道支架的最大间距
给水系统安装工艺流程:安装准备→支架制作、安装→预制加工→干管安装→立管安装→支管安装→管道试压→管道冲洗→管道防腐和保温→管道通水。
认真熟悉图纸,根据施工方案的施工方法,配合图纸会审等相关内容做好技术准备工作;现场应安排好适当的工作场地、工作棚和料具,水电源应接通,设置必要的消防设施;准备好相应的机具及材料,材料必须达到饮用水卫生标准,并对各种进场材料做好进场检验和试验工作。
管道支架、支座的制作应按照图纸要求进行施工,代用材料应取得设计者同意;支吊架的受力部件,如横梁、吊杆及螺栓等的规格应符合设计及有关技术标准的规定;管道支吊架、支座及零件的焊接应遵守结构件焊接工艺,焊缝高度不应小于焊件最小厚度,并不得有漏焊、结渣或焊缝裂纹等缺陷;制作合格的支吊架,应进行防腐处理和妥善保管。
按设计图纸画出管道分路、管径、变径、预留管口、阀门位置等施工草图,在实际位置做上标记。按标记分段量出实际安装的准确尺寸,记录在施工草图上,然后按草图测得的尺寸预制加工,按管段及分组编号。
干管的连接方式有螺纹连接、承插连接、法兰连接、热熔连接等。
①管螺纹连接时,一般均加填料(铅油麻丝、聚四氟乙烯生料带和一氧化铅甘油调合剂)。螺纹加工和连接的方法要正确。不论是手工还是机械加工,加工后的管螺纹都应端正、清楚、完整、光滑。断丝和缺丝总长不得超过全螺纹长度的10%。螺纹连接时,应在管端螺纹外面敷上填料,用手拧入2~3扣,再用管子钳一次装紧,不得倒回。装紧后应留有螺尾,管道连接后,应把挤到螺栓外面的填料清除掉。填料不得挤入管道,以免阻塞管路。各种填料在螺纹里只能使用一次;若螺纹拆卸,重新装紧时,应更换新填料。
②给水管的承插连接是在承口与插口的间隙内加填料,使之密实,并达到一定的强度,以达到密封压力介质的目的。承插口填料分为两层,内层用油麻或胶圈,外层用石棉水泥接口、自应力水泥砂浆接口、石膏氧化钙水泥接口、青铅接口等。承插口的内层填料使用油麻时,将油麻拧成直径为接口间隙1.5倍的麻辫,其长度应比管外径周长长100~150mm。油麻辫从接口下方开始逐渐塞入承插口间隙内,且每圈首尾搭接50~100mm,一般嵌塞油麻辫两圈,并依次用麻凿打实,填麻深度约为承口深度的1 /3;当管径≥300mm时,可用胶圈代替油麻,操作时可由下而上逐渐用捻凿贴插口壁把胶圈打入承口内,在此之前,宜把胶圈均匀滚动到承口内水线处,然后分2~3次使其到位。
③法兰连接时,法兰与管子组装前对管子端面进行检查,管口端面倾斜尺寸不得小于1.5mm;法兰与管子组装时,要用角尺检查法兰的垂直度,法兰连接的平行度偏差尺寸不应大于1.5mm;法兰与法兰对接时,密封面应保平衡。
④热熔连接时,将热熔工具接通电源,到达工作温度指示灯亮后方能开始操作。切割管材时,必须使端面垂直于管轴线,管材断面应去除毛边和毛刺,管材与管件连接端面必须清洁、干燥无油。用卡尺和合适的笔在管端测量并标绘出热熔深度。熔接弯头或三通时,按设计图纸要求,应注意其方向,在管件和管材的直线方向用辅助标志标出位置。连接时,应把管端旋转导入加热套内,插入到所标志的深度,同时把管件无旋转地推到加热头上,达到规定的标志处。达到加热时间后,立即把管材与管件从加热套的加热头上同时取下,迅速无旋转地直线均匀插入到所标深度,使接头处形成均匀凸缘。在规定的加工时间内,刚熔接好的接头还可校正,但严禁旋转。
立管安装时,每层从上至下统一吊线安装卡件,将预制好的立管按编号分层排开,按顺序安装,对好调直时的印记,丝扣外露2~3扣,清除麻头,校核预留甩口的高度、方向是否正确。支管甩口均加好临时丝堵;立管阀门安装朝向应便于操作和修理;安装完后用线锤吊直找正,配合土建堵好楼板洞。
将预制好的支管从立管甩口依次逐段进行安装,根据管道长度适当加好临时固定卡,核定不同卫生器具的冷热水预留口高度,上好临时丝堵。支管装有水表的位置先装上连接管,试压后在交工前拆下连接管,换装水表。
铺设、暗装、保温的给水管道在隐蔽前做好单项水压试验,管道系统安装完后进行综合水压试验。水压试验时放净空气,充满水后进行加压,当压力升到规定要求时停止加压,进行检查。如果各接口和阀门均无渗漏,持续到规定时间,观察其压力下降在允许范围内,通知有关人员验收,办理交接手续。
管道在试压完成后即可进行冲洗,冲洗应用自来水连续进行,应保证有充足的流量。冲洗洁净后办理验收手续。
给水管道铺设与安装的防腐均按设计要求及国家验收标准施工,所有型钢支架及管道镀锌层破损处和外露丝扣要补刷防锈漆。
给水管道明装、暗装的保温有防冻保温、防热损失保温、管道防结露保温。其保温材质及厚度均按设计要求,质量应达到国家验收标准的要求。