排水管与通气立管安装图(建筑给水排水设计手册（排水与雨水）)

Posted 2023-05-27

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排水管与通气立管安装图(建筑给水排水设计手册（排水与雨水）)

排水系统的分类与选择：

卫生器具及卫生间：

高档卫生间设计要求：

冷、热水管道—铜管或不锈钢管；

排水管—机制铸铁排水管；

尽量采用器具通器，如条件限制，也应是环形通气连接；

卫生间可不设地漏；

优质的热水供应，龙头打开3-5秒就出热水；（滞水长度不大于5m）

单独的淋浴采用大水量，多变化的淋浴头，淋浴排水宜DN75。

排水支管避梁安装示意：

最高日和最大时生活排水量计算：

居住建筑：给水量的0.85~0.90；

公共建筑：排水量=给水量；

综合建筑区：居住水量+公建水量。

注意：绿化、道路浇洒水，冷却塔补水，水景补水不计入排水；室外污水管计算时，适当考虑进污水泵排水流量。

伸顶通气立管排水能力 Q(L/s)：

有专用通气立管排水能力Q(L/s)：

立管排水能力：

新规范报批稿立管排水能力两大变动：

塑料立管负荷降低与铸铁管持平。

负荷值大幅度降低，比如单立管5.4→3.2。

为何这么大变动？目前数据存在什么问题？

立管内流量与压力的关系，排水能力的确定。

气压沿立管的典型分布：上部负压，底部正压；最大负压值大于底部正压。

压力和水流关系：流速越大→水流量越大→负（正）压值越大→水封损失越多。

流量负荷=40mm负压对应的流量，目前流量负荷对应的负压远大于40mm水柱。

提高排水能力措施：

负压形成原因：空气芯在水流拖拽下向下流动，支管入水在立管横断面上形成水舌，使过气断面收缩，气流形成很大的局部气压损失，压力突降。

谬论：水向下气向上；通气改善水流状况等。

减小压力提高排水能力措施：

设通气管道-气流绕过水舌；

特殊接头(含三通）-消除水舌，增过气面；

螺旋立管；加吸气阀等。

排水系统水力计算：

UPVC塑料管道最小坡度，建筑层高紧张时有优势：

排水管道的材料与接口：

建筑内排水管道应采用：柔性接口机制排水铸铁管及相应管件；建筑排水塑料管道及相应管件。

对防火等级要求较高、要求环境安静的场所，不宜采用塑料排水管材。

环境温度可能出现0℃以下的场所、连续排水温度大于40℃或瞬时排水温度大于80℃的管道，应采用金属排水管。

卡箍式柔性接口排水铸铁管的卡箍材料和紧固件材料均应为不锈钢。

建筑排水用塑料管主要为UPVC管，大多采用专用胶水粘接，螺旋管一般采用螺纹接头。

采用UPVC螺旋管时，立管用螺旋管，横管应采用光滑管，连接管件及配件应采用螺旋管件。

当采用UPVC螺旋管时，立管上的三通、四通必须采用侧向进水型管件，横管接头宜采用螺母挤压密封圈接头，也可采用粘接接头。

排水管道敷设的原则和不准设置的场所：

建筑物内排水管布置应符合下列要求：

卫生器具至排出管的距离最短，管道转弯最少。

立管靠近排水量最大、最脏、杂质最多排水点，尽量不转弯。

宜明设，也可在管槽、管道井、管窿、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和检修。在全年不结冻地区，可沿建筑外墙敷设。

排水管道连接应符合下列要求：

横管与横管或立管的连接优先选45°斜三通或45°斜四通，其次顺水三通或四通。

连接要求-靠近排水立管底部的排水支管连接：

注：1.当横干管比与之连接的立管大一号管径时可将距离缩小一档。

2.当塑料立管的排水量超过铸铁立管的排水能力时，不宜按注1执行。

连接点距立管底部下游水平距离 (L)不宜小于3m，且不得小于1.5m；底部排水支管的连接不能满足本款第两图要求时，底层排水支管应单独排出。

与室外排水管道连接时，排出管管顶标高不得低于室外排水管管顶标高。其连接处的水流偏转角不得大于90。当有大于0.3m的跌落差时，可不受角度的限制。

室内卫生器具处地面标高或地漏面标高低于室外检查井地面标高时，该卫生器具排水管不得直接接入室外检查井。

排水管道不准设置的场所：

食品和贵重商品仓库、通风小室、变配电间和电梯机房。

食堂、饮食业厨房的主副食操作烹调、备餐部位、浴池、游泳池的上方当受条件限制不能避免时，应采取防护措施。如在排水管下方设托板，托板横向有翘起边缘，纵向应与排水管有一致的坡度，末端有管道引至地漏或排水沟。

沉降缝、伸缩缝、抗震缝、烟道和风道。条件限制必须穿沉降缝、变形缝时，沉降缝处应预留沉降量、设不锈钢软管柔性连接，并在主要结构沉降基本完成后再安装；伸缩缝处应安装伸缩器。

不埋在结构层内。在地下室必须埋设时，不得穿越沉降缝，宜采用耐腐蚀的金属管道，坡度不小于通用坡度，最小管径不小于75mm，并应在适当位置加设清扫口。

立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧室相邻内墙。

不穿过图书馆书库；不应安装在与书库相邻的内墙上。

不得穿越档案馆库区。

不宜穿越橱窗、壁柜。

住宅卫卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户。

生活给水泵房内不应有污水管道穿越。

生活饮用水池(水箱)的上方，不得布置排水管道，且在周围2m内不应有污水管线。

间接排水与防污染措施：

设备间接排水宜排入临近的洗涤盆、地漏、排水明沟、排水漏斗或容器。间接排水口应有空气间隙。

排水管道在穿越楼层设套管且立管底部架空时，应在立管底部设支墩或采取牢固的固定措施。立管在地下室与排出管连接的转弯处也应设支墩或其他固定设施。

通气管布置：

增加了侧墙式通气、吸气阀和正压衰减器。

通气管分类、设置条件和连接方式：

通气立管系统：

建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及以上高层建筑。

环形通气系统（含主通气立管或副通气立管）

① 同一支管连接的卫生器具在4个及以上，且支管长度大于12m时。

② 同一支管连接大便器在6个及以上时。

③ 横支管的充满度超过最大充满度规定的数值时。

④ 使用要求较高的建筑或高层公共建筑。

器具通气系统对卫生、安静条件要求较高的建筑物内。

同层排水系统：

1、卫生间器具全在地面之上，横支管走在地面上的夹墙内，又称夹墙法。不设地漏。

2、降板或局部降板法：即在需要敷设排水横支管处区域把结构楼板相应降低250~350mm，排水管道安装后，再用轻质材料如泡沫混凝土填实，再做找平防水层。

3、踏步法：把卫生间地面抬高，排水横支管敷设在楼板之上。

多数采用合流制，减少排水管道交叉。排水横管至立管时，须确保坡度，地漏宜单独接立管或接口靠近立管处，防止其他器具排水时造成地漏自溢。

真空排水系统技术要点：

工作原理：建筑内用真空排水系统与飞机上真空便器相似，但规模大，设备和控制复杂。

系统中保持-0.035~-0.06 MPa负压。

真空排水系统特点：

①安装灵活，横管无需重力坡度，节省空间。卫生间位置不强求上下对齐。卫生间下层不允许附设排水管，真空排水甚至可以上行输送。

②节水：真空坐便器，一次冲洗量为1L。对重力系统坐便器而言，目前一次冲洗量为6L。靠空气和水冲洗。

③卫生：正常工作时，管道无臭气外泄。是一个全密闭排水系统，无透气管，排水管系统为真空状态。

选用的设备供应商，要求设备可靠性强，使用寿命长，（例如真空控制阀应能正常工作30万次无故障），能指导安装，具备系统协调能力，确保调试和正常使用，还要能提供备品备件，培训专业管理人员。

高层建筑排水：

高层综合楼分区排水。例如：

一幢超高层综合楼，在竖向上分成三段：

最上部建筑公寓，中部酒店，下部餐饮娱乐。

排水分区可分成三段，公寓区、酒店区、餐饮娱乐区。

公寓卫生间排水在上技术层汇总，酒店卫生间在下技术层汇总后排下，餐饮娱乐分排水系统在底层下分别汇总排出。

屋面雨水的控制标准排除方式：

给排水工程师在设计中需要解决的屋面雨水排除标准：一般建筑10年重现期雨水。

重要公共建筑、高层建筑50年重现期雨水。

排除方式或手段可选下列之一种：

全部用一套管网系统排除。

一部分用管网系统排除，另一部分用溢流口排除。

用两套管网系统排除，其中一套排溢流雨水。

三种屋面雨水系统的共性：

雨量较小时，雨水口水深浅、入流量小，横管和立管中的水流具有自由水（表）面，水面上作用着大气压（或接近于大气压），为无压流态。

降雨量很大时，雨水入口的水深增加，把入口淹没在水面下且达到一定深度（比如水位升到女儿墙上的溢流口底面），横管和立管的整个断面均被雨水充满，水流为有压流动；

降雨量较大但入水口不能被全部淹没时，管道中的水流处于无压流和有压流之间的过渡流态，或简化称呼为半有压流。

一个系统，无论半有压、虹吸式或重力流式，都：

雨水入口水深足够浅时(如30cm),系统内均为无压流动；

水深足够大全淹没入口，系统转变为有压流动；

水深不能封闭入口时，过渡流态或半有压流。

各系统在运行中都不可避免地经历无压流态、半有压流态甚至有压流态。目前市场上的三种系统中的任何一种，都不可能把管道中的水流控制在一种状态上。

最大排水能力(非设计能力)都和管径、排水高度正相关，且排水能力相同。

各屋面雨水系统的特点

建筑物雨水系统的选择原则：

屋面雨水排除优先选既安全又经济的系统。

安全性。雨水系统应迅速及时、有组织地将屋面雨水排至室外，并且：

1）屋面天沟不向室内溢水或泛水。

2）室内地面不冒水。

3）管道能承受正压和负压作用，不变形、不漏水。

4）屋面溢流少或避免。

经济性，雨水系统在满足安全排水前提下，能够：

1）工程投资费用少、造价低、用料省。

2）少占用建筑空间高度。

3）系统的寿命长。

建筑物雨水系统的选用：

建筑屋面一般应采用65、87型斗雨水系统。

长天沟外排水应采用65、87型斗雨水系统。

大型屋面厂房、库房或公建，当悬吊管受室内空间限制时，宜采用虹吸式雨水系统。

檐沟外排水宜采用重力流斗雨水系统。

当溢流设施最低溢流水位高于雨水斗进水面10cm以上时，不应采用重力流斗内排水系统。

排水高度小于3m时，不得用虹吸式系统。

内排水应采用密闭系统。

阳台雨水不排入屋面雨水立管。

雨水斗及溢流口设计不能避免超量雨水进入系统时，必须考虑压力作用，不可按无压重力流设计。

65型、87(79)型雨水斗系统-计算部分：

新旧版的差异-雨水斗DN100服务面积：

65、87 型雨水斗排水能力：

新旧版的差异-立管DN100服务面积的异同：

雨水立管排水能力：

立管越高、管径越大，排水能力越大。

DN100立管，高12m时，顶层和次顶层同时进水，立管最大可排水42L/s。

立管设计排水能力取19~25L/s，仍留有足够排水余量。

悬吊管排水能力：

Q=Av，v=R2/3I1/2/n

新旧版差别在参数I：

旧版 I——悬吊管敷设坡度。

新版 I——水力坡度：I=（h+Δh ）/ L

h——悬吊管末端的的最大负压(mH2O)，取0.5；

Δh——雨水斗和悬吊管末端的几何高差（m）；

L——悬吊管的长度（m）。

设计关注要点：

管材承压，正压和负压。正压耐灌水试验，负压耐虹吸作用。雨水管道应采用钢管、不锈钢管、承压塑料管等，其管材和接口的工作压力应大于建筑物高度产生的静水压，且应能承受0.09MPa负压。

内排水要用密闭系统；

多斗系统立管顶端不设雨水斗；

雨水斗宜对雨水立管做对称布置；

一个悬吊管上不超过4个雨水斗；

设计关注要点：

悬吊管的敷设坡度不宜小于0.005；

悬吊管的管径可按下游段的管径延伸到起点不变径

一个悬吊管上连接的几个雨水斗的汇水面积相等时，靠近主管处的雨水斗连接管可适当缩小，以均衡各斗的泄水流量；

接入同一悬吊管上的各雨水斗应设在同一标高层上；

超设计流量雨水不要指望溢流口能排除；

设计关注要点：

不同标高层的雨水斗接入同一个立管或系统时，最低斗宜在系统立管或系统高度的2/3以上。

屋面天沟（包括边沟）设置：

天沟沟底可水平设置或有坡度设置，北方寒冷地区不宜做平坡。

当天沟坡度小于0.003时雨水出口应自由出流

天沟的深度应在设计水深上方留有保护高度。

天沟长度一般不超过50m，经水力计算确能排除设计流量时，可超过50m。

天沟中的雨水斗应避免布置在沟的转折处。

天沟不应跨越建筑沉降缝或伸缩缝。

天沟宜设置溢流设施。

虹吸式屋面雨水系统：

类似于冷却塔回水：三个斗为集水盘，回水到集水池。

三个斗、盘的进水量要均匀，进水少的会溢水，因此各节点的压差要尽量小。要尽量利用水的位能减小管径；负压真空值要控制。

虹吸系统不神秘，水力计算应该都会做。

各个管段节点都需要做压力平差计算。

系统的流量负荷、管材、管道布置等都考虑水流压力的作用。

选用承压金属管材和接口，用承压塑料管时应能承受0.09MPa以上的负压。

汇水面积大于5000m2的大型屋面，宜设2组及以上独立的系统单独排出。

不同高度、不同形式的屋面，宜采用独立的系统单独排出。塔楼侧墙雨水和裙房雨水应各自独立排出。

管道敷设坡度小或无坡度且管径小，在大型屋面建筑中节省建筑空间——主要优点。

雨水斗应设于天沟内；DN50的雨水斗可直接埋设于屋面，应采用带集水斗型雨水斗。

雨水斗宜对雨水立管做对称布置。

连接有多个雨水斗的系统，立管顶端不得设置雨水斗。

立管用高密度聚乙烯管时，应设检查口，最大间距不大于30m。金属管材，检查口设置同87斗系统。

立管应设过渡段：

（1）过渡段应设在系统的末端。

（2）过渡段下游的管道应按重力流管道设计。

雨水斗的最大排水能力与65、87斗相近，但设计排水能力不留余量，取最大值。

超设计流量雨水必须借助溢流设施，溢流设施不可缺失。

系统的水力计算：

1、各斗设计流量6L/s；

2、系统总高度和直线管长HT= 8+0.5=8.5m；

到过渡段且不低于地面L=8+1+9+9+3+0.5=30.5m；

3、估算总当量管长，管直长1.6倍：

LE=30.5×1.6=48.8m

4、估算水力坡度：i= HT/LE=8.5m/48.8m=0.174

选择管径、水力坡度、流速：

根据流量、估算的水力坡度在图上选管径和对应的水力坡度，并注意满足流速不应小于1m/s。

管段1-0：18L/s，估算i=0.174

选D=110mm对应的实际i为0.065，流速2.3m/s。

若2-1-0管径缩1号，选DN90，则系统总水头损失为8.04m，出口处剩余水压只0.45m，不足1m。

6、检查立管DN

≤75 ≥90

HT≥3m ≥5m

7、据所选DN确定配件当量长和管段计算长LE。

8、据坡度i和管段LE逐段计算管道水头损失i、LE和末端水头。

9、检查节点压差，应符合：

DN≤75时，ΔPi≤10kPa；

DN≥100时，ΔPi≤5kPa。

如点2分别为-5.81和-5.98m水柱，压差值小于0.5m水柱或10kPa，满足。

10、检查系统出口水压：3个雨水斗至系统（末端）。出口的剩余水压分别为1.35、1.24、1.18m水柱，均大于1m水柱，满足要求。

11、检查最大负压：最大负压为-6.13m水柱，满足真空度要求。

65、87斗和虹吸式雨水斗的比较：

构造：都有阻气顶板，都有整流栅（反涡流），65、87斗无下沉腔，虹吸斗有一类也如此。

水力性能：特性曲线相似，最大流量的斗前水深相近（无下沉腔）。

重力流屋面雨水系统：

根据规范4.9.14条，不同设计流态的系统应采用相应的雨水斗，重力流系统应采用重力流雨水斗。

注意：

重力流雨水斗无法控制自由堰流和重力排水流态；

重力流管道系统也无法控制重力流态；

流量一旦超过附壁膜流极限流量，立管中的膜流状

态立刻转化到过渡流态或者半有压流态，增设通气立管（进气性能远优于重力流雨水斗）都无济于事。

工程设计无法控制重力流态

屋面溢流口高度一般高于屋面20~30cm，会高于雨水斗的淹没入流水位。当雨水面达到溢流水位，斗前水位已高于折点水位，雨水斗入流为几乎满管流的状态。

超设计重现期雨水进入重力流系统后，系统中的流态会向半有压流甚至有压流转变，产生明显正压和负压，造成负压区塑料管吸瘪，室内检查井冒水，甚至管道系统的破坏。重力流系统设计必须考虑非重力流工况及压力作用。

当重力流雨水斗系统设计考虑了压力作用即非重力流排水工况后，便发现，该系统的设计条款和传统的87型雨水斗系统变得非常相像：

同样要使用既抗正压又抗负压的管材；

同样要设计成密闭系统（怕水淹的场所）；

同样要考虑压力对雨水斗流量的影响等等。

重力流系统所宣称的优势便不复存在。

当重力流雨水斗系统设计考虑了压力作用即非重力流排水工况后，系统所宣称的优势便不复存在。和 65、87型雨水斗系统相比具有的突出特点便是：

1）立管排水能力可用附壁膜流公式计算；

2）使用的雨水斗数量多、悬吊管和立管的管径大或根数多，耗用材料多。

耗用翻倍管材，换来的只是能对雨水立管进行公式计算（实际上设计人员仍是查表），这不值得，也和国家节材政策相悖。

生活排水单立管最大通水能力数据，都不是用公式计算来的，都是来自试验。65、87型雨水斗系统的流量数据根据试验确定也属正常，规范不应歧视它。

雨水提升系统：

下沉庭院、室外下沉广场或下沉地面应设置雨水口，雨水排入雨水集水池。

地下室汽车坡道和地下室窗井的雨水集水池应设在室内。

收集室外雨水的集水池应设在室外。

水池容积和水泵流量的关系：

容积大，泵流量可小；

容积小，泵流量大，最大5min降雨强度，

当雨水积水会向室内回灌有严重损失时，水池容积最小要能储存5min雨水。

建筑与小区雨水利用：

雨水利用径流量：

（1）雨水控制利用径流总量按下式计算：

W =10Ψc hy F。

式中雨量Ψc按表采用，平均雨量径流系数按地面种类加权平均算。

（2）设计降雨重现期

雨水入渗系统不宜小于2年。雨水收集回用系统宜为1~2年。雨水调蓄排放系统宜为2年。

（3）设计降雨厚度

降雨厚度hy以日为单位计算。根据当地近期10年以上降雨量统计确定。

各地水文手册有当地降雨资料。

常年最大24h雨量均值：

（4）汇水面积

为小区内的所有硬化面面积，包括屋面、路面、广场、停车场等。景观水体面也包括在内。

汇水面积按汇水面水平投影面积计算。

基本思路：W渗（1天）+W回用（3天）≥10ΨchyF

雨水收集回用：

回用雨水的水质标准：

与中水的重要区别：BOD vs COD

雨水收集系统：

系统中设弃流设施时，弃流设施服务的各雨水口至该设施的管长宜相近。

雨水蓄水池设在室内时，雨水收集管上应设重力排到室外的超越管，超越转换阀门能自动控制。

向室外蓄水设施输送屋面雨水的室外输水管，可用检查口替代检查井，管道设计流量的降雨重现期可按雨水蓄水池的设计重现期取值。

初期径流雨水弃流：

屋面收集：弃流装置宜室外。设室内时，应密闭式。弃流池宜靠近雨水蓄水池，蓄水池设室外时，弃流池不设室内。

可采用2～3mm径流厚度，地面弃流可采用3～5mm径流厚度。

初期径流弃流量按下式计算：Wi＝δF

弃流雨水可排入雨水排水管道或污水管道。也可就地排入绿地。排入污水管道时应确保污水不倒灌回弃流装置内

渗透弃流井应符合：

1 井体和填料层有效容积不小于弃流量；

2 位置距建筑物基础不小于3m；

3 渗透排空时间不超过24h。

雨水蓄存：

（1）常用储存设施：景观水体、钢筋混凝土池、各种成品水池水罐等。

（2）景观水体宜作储存设施，水面和溢流水位之间的空间作为蓄存容积。

（3）蓄水池、罐宜设室外地下。室外地下蓄水池（罐）的检查口应设防人员落入的双层井盖。

（4）蓄水池可兼作自然沉淀池。兼做沉淀池时，应满足：进水端均匀布水；出水端避免扰动沉积物；进、出水管的设置不使水流短路。

雨水蓄水池应设溢流。设在室内且溢流水位低于室外地面时，应设自动提升设备排溢流雨水，按50年降雨重现期5min降雨强度设计，并不得小于集雨屋面设计重现期，并设溢流报警。

雨水蓄水池宜和中水原水调节水池分开设置，分别水质处理。

蓄水池储水容积计算：取下列2个值得小者：

收集面上的日径流雨量，雨水供应管网的3Qd。

计算例题：

某小区有屋面面积3.45m2，其中70%的屋面做雨水收集，回用于小区的杂用水；

杂用水管网系统Qd为449.1m3，其中冲厕206.6m3，绿化浇洒210m3，洗车32.5 m3。补水采用小市政中水；当地1a重现期最大日降雨量为55mm。

要求确定工程规模。

（1）日雨水径流量：

屋面雨量Ψc取0.9，则日雨水径流总量为：

W=10ΨchyF=10×0.9×55×3.45×70%=1195.4m3

（2）弃流雨量按2mm计：Wi=10×2×3.45×70%=48.3m3

（3）蓄水池容积

蓄水池有效容积为：1195.4-48.3=1147.1m3

雨水管网：Qd=449.1m3，3Qd=3×449.1=1347.3m3；取小者1147.1，取整1150m3。

（4）雨水处理设备

雨水用途有冲厕和洗车，需过滤处理。处理规模根据日用水量确定： =449.1/24=18.7m³/h。

取整数20m3/h选择过滤设备。

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