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建筑给水排水预埋方法有哪些建筑给排水基础知识汇总
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- 卫生器具及卫生间
- 建筑内部给水系统
- 建筑给水设备
- 建筑消防给水管道计算
- 建筑消防给水系统
- 自动喷水灭火系统
- 建筑内部排水系统
- 建筑内部排水管道计算
- 建筑雨水排水系统
- 污废水抽升与局部污水处理
- 建筑内部热水及饮水供应（本文内容为第十一章部分内容）
- 建筑中水系统
- 居住小区给系统
- 居住小区排水系统
- 特殊地区给排水管道
一、热水供应系统的分类
局部热水供应系统：一般采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用。一般适用于热水用量小且分散的建筑，如饮食店、理发店、门诊所、办公楼等。
集中热水供应系统：采用锅炉或换热器在锅炉房或热交换站中将水集中加热，通过热水管道向一栋或几栋建筑输送热水。适用于热水用水量大，用水点多且较集中的建筑，如旅馆、医院、住宅、公共浴室等。
区域热水供应系统：一般以集中供热的热网做热源来加热冷水或直接从热网中取水，通过室外热水管网向城市街坊、住宅小区各建筑输送热水。一般适用于要求热水供应的建筑甚至多且较集中的城镇住宅区和大型工业企业。
二、热水供应系统的组成
以集中热水供应系统为例，热水供应系统一般由两个循环系统组成。第一循环系统包括发热设备、加热设备及热媒管道，其功能是制备一定水温和水量的热水；第二循环系统包括建筑内部热水配水管网，回水管网及各种附件，其作用是将热水送至各用水点，并保证各配水点热水的温度。
1、热媒系统也称第一循环系统（热媒、水加热器和热媒管网）
由锅炉生产的蒸汽通过热媒管网送到水加热器加热冷水而后变成冷凝水，靠余压回到凝结水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝水泵作用压送至锅炉重新加热为蒸汽，如此循环完成热传递过程。
2、热水供应系统也称第二循环系统（热水配水管网和回水管网）
在水加热器中冷水被加热到一定温度经配水管网送至各热水配水点，而消耗的冷水由高位水箱或给水管网直接补给。本系统中各立管、水平干管甚至支管处都设了回水管，其目的是在循环水泵的作用下使一定量的热水通过回水管流回加热器重新加热，以补充管网所散失的热量，从而保证了各配水点设计水温。
3、附件
包括热媒和热水的控制附件、配水附件。如温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、膨胀罐、补偿器、闸阀、水嘴等。
三、热水供水方式
1、直接加热与间接加热
直接加热主要是利用热水锅炉，把冷水直接加热到所需温度或是通过蒸汽锅炉将蒸汽直接通入冷水混合转换成热水。对于蒸汽直接加热供水方式存在噪声大，对蒸汽品质要求高，冷凝水不能回收，热源需大量经水质处理的补充水等特点，适用于具有合格的蒸汽热媒，且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。直接加热具有设备简单、热效率高等优点，但又存在对热媒质量、冷水硬度条件要求较高的缺点，因而主要用于用水量较少的建筑。直接加热又可分为锅炉直接加热、蒸汽直接加热、太阳能直接加热、电加热器直接加热和煤气加热器等几种。
间接加热主要是利用热交换器，通过一定的传热面积将冷水加热到所需设计温度。尽管其设备较直接加热复杂，热效率也较低，但由于冷凝水可回收，热水水温和水量较易调节，系统使用寿命较长等优点，因而应用较较广泛，适用于供水稳定、安全，对噪声要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等。
2、开式系统和闭式系统（管网压力工况）
开式系统：不需设置安全阀或闭式膨胀水箱，只需设置高位冷水箱和膨胀管或高位形式加热水箱等附件。管网与大气相通，系统内的水压主要取决于水箱的设置高度，而不受室外给水管网水压波动影响，系统运行安全可靠并且稳定。其最大缺点是，高位水箱占用使用空间，开式水箱水质易受外界污染。适用于要求水压稳定，且允许设置高位水箱的热水用户。
闭式系统：管网不与大气相通，冷水直接进入水加热器。系统中需设安全阀、隔膜式压力膨胀罐或膨胀管、自动排气阀等附件，以确保系统安全运行。由于系统供水水压稳定性较差，安全可靠性差，一般适用于不设置屋顶水箱的热水供应系统。
3、强制循环和自然循环
全日循环是指在热水供应时间内，循环水泵全日工作，热水管网中任何时刻都维持着设计水温的循不流量。适用于需全日供应热水的建筑，如宾馆、医院等。
定时循环是指每天在热水供应前，将管网中冷却了的水强制循环一定时间，在热水供应时间内，根据使用热水的繁忙程度，使循环水泵定时工作。一般适用于
水泵装在回水干管上，膨胀水箱装在水泵吸入端。
自然循环不设循环水泵，仅靠冷热水密度差产生的热动力进行循环。
4、全循环、半循环、无循环管网的供水方式
全循环热水供水方式是指热水干管、立管及支管均能保持热水的循环，打开配水龙头均能及时得到符合设计水温要求的热水，适用于有特殊要求的高标准建筑中。
半循环热水供水方式又分为立管循环和干管循环的供水方式。
立管循环是指热水干管和立管内均保持有热水循环，打开配水龙头只需放掉支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水，适用于有全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中。
干管循环是指仅保持热水干管内的循环，使用前先用把干管中已冷却的存水加热，打开配水龙头时只需放掉立管和支管内的冷水就可流出符合要求的热水，多用于采用定时供应热水的建筑中。
无循环热水供水方式是指管网中不设任何循环管道，适用于热水供应系统较小，使用要求不高的定时供应系统，如公共浴室、洗衣室。
对于高层建筑一般采用分区热水供应方式，根据水加热器设置位置不同分集中设置的分区热水供应系统和分散设置的分区热水供应系统。前者各区水加热器、热水循环泵统一布置在地下室或底层辅助建筑等专用设备间。一般适用于高度不大于100m的高层建筑中。后者不需要耐高压的水加热器及热水管道等附件，但防噪音要求高。一般适用于高度在100m的超高层建筑。
四、热水管网的布置与敷设
布置原则：在满足各配水点水压、水量及水温的条件下，管线长度最短；一般与给水管平行布置，以保证各配水点冷热水压的大致平衡。
对于下行上给的热水管网，水平干管可敷设在室内地沟或地下室顶部；对于上行下给的热水管网，水平干管可敷设在建筑物最高层吊顶内或技术层内。
上行下给式系统配水干管的最高点应设排气装置；下行上给式热水配水系统，应利用最高配水点放气。系统的最低点均应有泄水装置或利用最低配水点泄水；热水横管的坡度不应小于0.003，以便放气和泄水，满足检修需要。
下行上给系统设有循环管道时，其回水立管应在最高配水点以下（约0.5m）与配水立管连接；上行下给式系统中只需将循环管道与各立管连接即可。
热水管道系统，应有补偿管道温度伸缩的措施。干管的直线段应设置足够的伸缩器。立管与横管连接时，为避免管道伸缩应力破坏管网，应设乙字弯。热水管穿过建筑物顶棚、楼板、墙壁和基础处，应加套管，保证自己伸缩。穿楼板的套管应高出楼板地面5~10㎝。
配水或回水环形管网的分水干管处、配水立管和回水管的端点，以及居住建筑和公共建筑从立管接出的支管上，均应设阀门。配水支管的阀门控制的配水点不得超过10个。热水管道中水加热器或贮水器的冷水供水管和机械循环第二循环回水管上应设止回阀，以防止加热设备内水倒台流被泄空，或防止冷水进入热水系统影响配水点供水温度。
热水系统中的加热设备（锅炉、水加热器）、贮水器、热水配水干管、机械循环回水干管和有结冻可能的自然循环回水管，应保温，以减少热损失，保证最不利点的热水设计温度。常用的保温材料有膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、玻璃棉、石棉、硅藻土和泡沫砼等制品。其施工方法有涂抹式、充填式、包扎式、预制式。为增加保温结构力学强度及防湿能力，在保温层外面一般均应有保护层。常用的有石棉水泥保护层、麻刀灰保护层、玻璃布保护层、铁皮保护层等。
11－2加热与贮热设备及附件热水系统中，贮存热水的设备有热水箱、热水罐，兼有加热和贮存作用的设备有容积式水加热器、加热水箱，只具有加热作用的设备有快速式水加热器。
热水的加热方式分直接加热（锅炉、蒸汽、太阳能、电加热和煤气加热器直接加热）和间接加热（容积式水加热器、快速水加热器和热水箱间接加热）两种。
一、加热与贮热设备
1、小型锅炉
热水系统的发热设备主要为锅炉。民用建筑热水系统所需要的耗热量一般不大，故选用小型快装锅炉。常采用小型快装锅炉，有燃煤、燃油和燃气三种。
燃煤锅炉有立式和卧式两类。立式有横水管、横火管、直水管之分；卧式有外燃回水管、内燃回水管、快装卧式内燃之分。其中快装卧式内燃锅炉效率较高。但污染环境。
使用液体燃料的锅炉称为燃油锅炉或油炉，燃油炉属于悬浮燃烧炉型的一种。常用液体有重油和渣油。液体燃料的发热量很高，一般在36800-41800kJ/kg，又容易着火，燃烧迅速而稳定。因此燃烧很完全。液体燃料在运输、贮存和对周围环境的污染方面，都比固体燃料优越。
燃油锅炉的运行调节比较灵活，也容易实行机械化和自动化。由于燃油中灰尘极少，不会对受热面产生磨损，所以对燃油炉的对流受热面可以采用较高的烟气流速，一般可达到20-39m/s，以提高传热效果，缩小锅炉体积，降低锅炉的耗钢量。燃油锅炉房一般无需设置除尘设备，也减少了锅炉房的基建投资和运行费用。
燃油和燃气是通过燃烧器向正在燃烧的炉膛内喷射成雾状油或煤气，使燃烧迅速、完全，具有热效率高、排污总量少的特点。
2、水加热器
⑴容积式水加热器
是内部设有热媒导管具有热水贮存容积的设备，并具有加热冷水和贮备热水两种功能，热媒为蒸汽或热水，其型式有卧式、立式之分。它具有较大的贮存和调节能力被加热水通过时压力损失小，用水点处压力变化平稳，出水温度较为稳定等优点，但热交换效率低，容积利用率很低。
⑵快速式水加热器
适用于用水量大且均匀的建筑。当配有自动温度调节器或贮水罐时，可供应较稳定的热水。热水箱设置在建筑物屋顶，水箱内装有加热盘管，若进水管压力较大时，应配置减压水箱，以防浮球阀漏水。根据热媒不同，有汽—水和水—水两种类型，前者热媒为蒸汽，后者热媒为高温热水；根据加热导管的构造不同，又有单管式、多管式、板式、波纹板式等多种型式，可以采用串联或并联形式。其缺点是不能贮热水，水头损失大，当热水压力不稳定时，出水温度波动较大。
⑶半容积式水加热器
半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。具有加热快、换热充分、供水温度稳定的优点。
⑷半即热式水加热器
半即热式水加热器是带有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。具有快速加热被加热水，浮动盘管自动除垢，热水出水温度稳定（偏差±2.2°）且体积小，适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。
⑸加热水箱和热水贮水箱（罐）
贮存设备在热水系统中起着调节水量和水温的作用，有热水箱和热水罐两种。前者置于屋顶，后者常与加热设备安装在一起，其底部高出加热设备10cm以上。
汽—水加热水箱适用于公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。
热水贮水箱（罐）是一种专用调节热水量的容器，可在用水不均匀的热水供应系统中放置，以调节水量，稳定出水温度。
二、附 件
1、自动温度调节器
当加热器出口温度需要控制时，应设置直接式自动温度调节器或间接式自动温度调节器。由温包、感温元件和调压阀组成。
直接式自动调节器由温包、感温元件和调压阀组成，温包内装有沸点较低的液体，安装在加热器出口处，当温包内水温度变化时，温包感受温度变化，并产生压力降，传导到装设在蒸汽管上的调压阀，自动调节进入加热器的蒸汽量，达到控制温度的目的。
其调节阀安装在蒸汽管上对蒸汽量进行调节
间接式自动温度调节器：由温包、电触点温度计、电动调压阀组成，若加热器出口水温高于设计要求，电动阀门关小减少热媒进量，若加热器出口水温低于设计要求，电动阀门开大，增加热媒进量，达到自动调节加热器出水口水温的目的。
2、疏水器
当采用蒸汽间接加热冷水时，凝结水管上宜安装疏水器，以防止蒸汽漏失，同时排放凝结水。自动迅速地排出蒸汽供暖设备及系统中的凝结水，并阻止蒸汽进入凝结水管道。热水供应系统通常采用高压疏水器，常用的有浮桶式、吊桶式、热动力式、脉冲式、温调式等。
疏水器分低压蒸汽系统使用的恒温疏水器（恒温疏水器又分为直角式和直通式两种）和高压蒸汽系统用疏水器（常用的有浮筒式、吊管式、热动力式三种）。
当热媒的工作压力不大于0.06MPa时，可采用吊桶式疏水器，当工作压力不大于1.6MPa时，排水温度t不大于100℃时，可采用热动力式疏水器。
3、自动排气阀
排除管网中热水汽化产生的气体，以保证管网内热水畅通。若系统为下行上给式，则气体可通过最高处配水龙头直接排出；若系统为上行下给式，则应在配水干管的最高部位设置，以免集聚的气体影响热水的流动。
在开式热水系统中，最简单且安全的排气措施是在管网最高处装置排气管，向上伸至超过屋顶冷水箱的最高水位以上一定距离排出。在闭式热水系统中，应在管网最高处安装自动排气阀来排气。
4、管道伸缩器
金属管道的受热伸长量必须予以补偿，否则会使管道承受较大巨大压力，管路产生挠曲，接头破裂漏水。因而在较长的直线热水管路上，应每隔一定距离设置伸缩器。
自然补偿：利用管路布置敷设的自然转向来补偿管道的伸缩变形。分L、Z形两种型式。
Ω形伸缩器：在较长的直线管道上，不能采用自然补偿方式，每隔一定距离设伸缩器。Ω形伸缩器是用整根管道弯制而成，工作可靠，制造简易，严密性好，维护方便，但占地面积较大。一个Ω形伸缩器可承受50mm左右的伸缩量。
套管伸缩器：适用于安装空间小且管径较大的直线管路。（伸缩量大，易漏水及经常检修）。
球形伸缩器：伸缩量大且占室内空间较Ω形伸缩器小，但造价较高。
此外，还有波形管伸缩器、橡胶软管伸缩器等，均适用于安装空间较小的地方。
5、膨胀管、释压阀和闭式膨胀水箱
主要是解决由于水量膨胀而使管道设备破坏的方法。把冷水加热，水的体积要膨胀，如果热水系统是密闭的，加热时卫生设备不用水，膨胀水量必然会增加系统压力，有胀裂管道设备的危险，解决的办法是设置膨胀管或释压阀或膨胀水箱。
膨胀管：用于高位冷水箱向水加热器供应冷水的开式热水系统。装设于水加热器，并高出水箱最高水位有足够的高度，以免加热时热水从膨胀管中溢出。膨胀管可与排气管结合使用，称为膨胀泄气管。膨胀管上严禁装设阀门，冬季需要采取保温措施。
释压阀与膨胀水箱：从室外给水管道直接进水的闭式热水系统，可在加热器上设置释压阀。在热水系统的压力超过释压阀设定压力时，释压阀开启，排出部分热水，使压力下降，而后再关闭，如此往复。其灵敏度低，动作可靠性差。
膨胀水箱适用于闭式热水系统，以吸收加热时的膨胀水量（补水、排气、控制水压），一般安装在热水供水的总管，也可安装在回水总管上或加热器冷水进水管上。
膨胀水箱接有：检查管、泄水管——都装有阀门；循环管、溢流管。
6、减压阀与节流阀
热水加热器所需蒸汽压力一般不大于0.5MPa，若蒸汽压力大于加热器所需蒸汽压力，则不能保证设备安全运行，此时应在蒸汽管上设置减压阀，以降低蒸汽压力。
节流阀用于热水供应系统回水管上，可粗略调节流量与压力，有直通式和角式两种，前者安装于直线管段上，后者安装于水平和垂直相交管段上。
减压阀应安装在水平管段上，并配有必要的附件。在蒸汽供暖系统中，减压阀起自动调节阀门开启程度，稳定阀后压力的作用。减压阀有活塞式减压阀和薄膜式减压阀两种。
热水供应系统的附件除上述几种外，还有除污器、捕碱器、磁水器和分水器等。
11—3 热水水质、水温及用水量定额一、热水水质
管道和设备的腐蚀和结垢是热水供应系统中较普遍的两个问题。水中溶解氧的含量是腐蚀的主要因素；水垢的形成主要与水中钙、镁离子的含量即硬度有关。一般情况下，按65℃计算的日用水量小于10m3。
软化水处理一般采用离子交换、永磁等方法，甚至采用专用的除氧装置（高级宾馆）。
二、热水水温
配水点最低水温不低于40℃
11—4 加热及贮存设备的选择热水箱和热水罐具有热水贮存作用，加热水箱和容积式水加热器兼具热水贮存和加热的双重作用，而快速水加热器则只有加热作用。理论上讲，贮存设备的容积应根据建筑物日热水用水量小时变化曲线及加热设备的工作制度经计算确定。但在实际工程设计过程中，很难获得较准确的耗热量逐时变化曲线资料。若热源充足，热媒供应能满足设计秒流量对应的耗热量，建筑物用水均匀，并且自动控制装置运行可靠，管理水平较高，则理论上无需贮热容积；若具备以上条件，仅建筑物用水不太规律，这时可考虑较小的贮存容积，反之，若热源和热媒仅能满足热水系统的最大小时用水量或平均小时用水量所需耗热量的要求，又无可靠的自控装置，则必须设置贮水器贮存一定的热水量。
11—5 热水供应管网的水力计算热水供应管网的水力计算，包括热媒管网与热水管网的水力计算两大部分，它们又分别称为第一循环管网与第二循环管网的水力计算，而热水管网的水力计算，又包括热水配水管网和热水循环管网的水力计算两部分。
一、第一循环管网的水力计算
1、热媒为高压蒸汽管网
高压蒸汽管
凝结水管：蒸汽放热产生的凝结水管是锅炉高品位的补水，因而蒸汽间接加热产生凝结水必须回收，通常采用较简单且节能的余压凝结水回收系统，即利用疏水器后的余压（也称背压）输送到凝结水池的。凝水从凝结水池至锅炉是靠凝结水泵动力实现的，因此该管段也称机械回水。
2、热媒为高温热水管网
热媒为热水的第一循环系统，主要由于连续热水锅炉与水加热器或贮水器的热媒热水配水管道和回水管道组成。
二、第二循环管网
1、配水管网的水力计算
控制管道中的流速，不宜大于1.5m/s。对防止噪声有严格要求的建筑或管径≤25㎜的管道，宜采用0.6~0.8m/s。
管网的局部压力损失一般可按沿程压力损失的25~30%进行估算。
2、回水管网的水力计算
设置回水管风的目的是使热水在系统中循环流动及时补充补充管网散热损失，保证各配水点设计水温。其运行方式有自然循环和机械循环两种。自然循环是利用管网中水温不同而产生水的相对质量差，而循环流动；机械循环是指当自然循环作用压力低于循环流量所产生的压力损失时，必须采用水泵强制循环的
⑴自然循环管网
回水管最小管径不得小于20㎜，加热设备出水口水温与最远配水眯水温的温度差一般以5~10℃为宜，最大不应超过15℃。在系统较大和采用自然循环时，宜取较大温差。回水管道的温降，一般采用5℃。
计算管段的起点和终点水温的确定方法有平均管长温降法、温降因素法、面积比温降法。
计算配水管网总热损失，其目的在于计算管网的循环流量，它是为了补偿配水管网在用水低峰时，管道向周围散失的热量。
形成自然循环的条件主要取决于自然循环作用压力值Hx必须能够克服循环管网的总压力损失值H，方可进行自然循环。考虑到系统运行的安全性和技术经济的合理性，一般留有一定的裕量。即形成条件是Hx≥1.35H。否则放大管径以减少管网压力损失或在回水管上设置循环水泵。
⑵机械循环管网计算
全日循环系统的总循环流量系指管网不配水时为使配水点的水温不低于规定温度所需的最小循环流量。如按此流量选择循环水泵，则当热水供应系统大量用水时，系统的循环流量就会降低，配水点的水温则低于规定温度。因此，选泵时应考虑有一个附加流量。
在热水机械循环系统中，所需扬程较小，因此要选低扬程的水泵，宜采用管道泵。如所选水泵扬程过高，在实际运行中，易在管网某些部位形成负压区，影响热水系统正常工作。
循环水泵必须设在回水管上，水泵设置位置较低，泵体承受的静水压力较高，设计时应加以考虑。
11—6 饮水供应一、饮水供应系统及制备方法
1、开水与冷水的饮用水供应
开水供应系统分集中开水供应和管道输送开水两种方式。
集中开水供应是在开水间集中制备开水，用容器取水饮用。开水间宜靠近锅炉房、食堂等有热源的地方。每个开水间的服务半径一般不宜大于250m。
管道输送开水供应方式是采用集中制备开水 ，用管道输送到各开水供应点。该系统要求水加热器出水水温不小于105℃，回水温度为100℃。为保证供应点的水温，系统采用机械循环方式。加热设备可设于底层，采用下行上给的全循环方式；也可以设于顶层，采用上行下给的全循环方式。
冷水供应系统的冷水供应水温，在夏季一般不用加热，冷饮水温与自来水水温相同即可；在冬季，冷饮水温度一般为35~40℃，与人体温度接近，饮用后无不适感觉。
冷饮水供应系统，应避免水流滞留影响水质，需要设置循环管道，循环回水也应进行消毒灭菌处理。
饮水管道均应采用铜管、不锈钢管、铝塑复合管或聚丁烯管，配件材料与管材相同，保证材质不影响饮水水质。
2、制备方法
开水制备，一般采用集中制备方式，其加热方法一般采用间接加热方式，不宜采用蒸汽直接加热方式。目前，常用燃气、燃油开水炉、电加热开水炉。
冷饮水制备方式有三种：
⑴自来水烧开后再冷却至饮水温度。
⑵自来水经净化处理后再经水加热器加热至饮水温度。
⑶自来水经净化处理后直接供给用户或饮水点。
冷饮水的常规处理方法是通过过滤和消毒去除自来水中的悬浮物、有机物和病菌。对自来水进行深度处理后的优质水（蒸馏水、纯水）提供给用户。
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