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1、第二章 室外给排水工程,南京工业大学梅凯,第2.1节 室外给水工程概述,第一节 取水工程,组成结构：水源、取水构筑物及一级泵站等部分。,一、水源,水源分为两类：地面水：如江、河、湖、泊、水库及海洋等。特点：易受污染，一般水量较大，但一般水质较差，不能直接使用，必须进行适当净化来改善水质。地下水：如井、泉等。特点：地下水埋藏于地下，流动于地层之中，水质常较地面水为佳，有时不经净化或经简单净化即可供使用，因此具有经济安全的特点；但一般水量较小。,二、取水构筑物,功能：取用水源水。地下水取水构筑物：井和泉室。,2、地面水的取水构筑物1）岸边式取水构筑物，建在水岸边。,河岸较陡、岸边水深、地质条件较好
2、、流速较大的河流,2）河床式取水构筑物,适用于岸边较缓、主河道岸边较远、岸边水深较浅、而河心水质较好、水深适宜的情况,3）移动式,适用于河流水位变动较大、河床稳定、不受船筏扰动，水质条件较良好的情况。,4）选择：根据水文、地质、地势、河床、航运及卫生等条件综合考虑。 取水构筑物是给水工程的起端。它关系到整个给水工程的成败，必须安全可靠、经济合理。,三、一级泵站,泵站：装置抽水机械的厂房。一级泵站：抽升水源水的泵站。是给水工程系统中的第一个泵站。站内设备：水泵机组、管道、电气控制和附属设备等。结构：可与取水构筑物合建 在一起，称为合建取水构筑物；也可以分建，根据水源、地势、地质、水文及施工条件等
3、而定。,一级泵站与取水构筑物合建的布置图,第二节 净水工程,原因：水源水（原水）多含有各种杂质（如地面水常含有泥沙、腐植质、其他悬游物质、 胶体物质及细菌等），这些物质不符合生活饮用水质标准或工业用水标难，必须进行净化。,一、水质标准,生活用水：生活用水应该符合生活饮用水的卫生标推， 我国1976年公布的水质标准如下表所示。 由表可以看出，水质项目中包括：感官性标准1-4项；化学标准512项；毒理学标准为1320项和生物学标准2123项。如水质达到表列标准。即满足生活饮用水的卫生标难。,工业用水：应按生产工艺要求确定，即使同一类用水，其水质要求亦有差别， 具体要求由生产工艺提供。,二、净水方法
4、,般地面水净水厂的净水工艺流程如所示,1、混凝：由一级泵站送来原水，水中含有悬游物、胶体物等杂质，需加入混凝剂（明矾、硫酸亚铁）。经过充分混合，产生凝聚作用，并与水中杂物形成绒毛状絮体，然后进入沉淀池。 2、沉淀：在沉淀池中，流速近似为零，絮体沉淀，除去水中杂质，使水澄清。 沉淀池类型：平流式、斜管、斜板式沉淀池，后两者沉淀面积大，因而沉淀效率提高很多。,2、澄清池：混合反应与沉淀功能在一个池中进行，利用池中有吸附能力的泥渣来澄清水的构筑物。水经沉淀或澄清后，除去大部分杂质。3、过滤处理：经沉淀或沉清后仍含有微小颗粒杂物及细菌等，采用过滤来截流，进步改善水质。 滤池种类：快滤池（滤料：石英砂）
5、,4、消毒作用：杀灭病菌，保证饮水卫生。消毒方法：氯、二氧化氯、臭氧、紫外 线。 余 氯：保持管网末稍余氯0.3mg/L 。,5、输、配水管网： 输水管网：水厂二泵房至城市边缘段的 管网，管径大、不变径； 配水管网：城区管网：沿程配水、沿程 变径； 二泵站：保证用户水量、水压和管网水 头损失； 调蓄构筑物：水塔：调节用水与供水矛盾 清水池：调节一、二泵房矛盾,6、室外给水管网,（1）布置形式：树枝网，环状网（L、C、可靠）（2）在道路位置：非机动车道、人行道、绿地（3）管径：满足消防要求 主干道：DN200mm 干 道：DN150mm 支 道：DN=100mm（4）室外消火栓间距：=120m,
6、第2.2节 室外排水工程,人们在生活和生产活动中产生大量污水，污水中含有很多有害物质，极易腐化发臭，污染环境，危害人们的生活和生产；天然降水，在降落及流行过程中也受到一定的污染，如不及时排泄，也会危害人们的生活和生产。因此污水、雨水必须有系统地收集、排除并进行适当的处理和利用，变废为宝，造福人类。 排水工程由排水管网、排水泵站、污水处理厂及处理后的排放设施等部分组成。,一、排水体制,1、定义：在排除城市污水、工业污水和废水以及自然降水时，管网系统所采用的布置方式。2、分类：排水体制分为合流制与分流制 两类。,3、合流制,定义：在整个排水区域内仅设一种性质管网 系统（生活污水、工业废水、雨水合流
7、）优点：整个排水区域内只有一种性质管网，因 而管网投资小。缺点：污水处理厂规模大，投资高；如果直接 排水体，造成极严重的水体污染。因此实 际采用合流制排水系统的很少。,截流式合流制,定义：在沿河的干管上设置雨水溢流井。 晴天，污水流入处理厂进行处理； 雨天时，将全部污水和初雨水送至污水厂处理； 当管内流量超过一定截流倍数n时，超出的流量将通过溢流井溢入河道中。,4. 分流制,定义：污水与雨水分 别排除的系统。分类：完全分流制， 不完全分流制。 。,完全分流制,特点：分质分流、卫生情况好、水力条件佳、可以分期建设，减少一次投资。用于新、扩、改建工程缺点：由于管道种类多、总长长，投资比合流制大。初
8、雨水直接排入水体，造成水体污染。,二、污水处理,1、物理处理法： 对象：水中悬浮、漂浮的污染物 方法：格栅、沉淀、过滤、气浮、离心分离法；2、生物处理法： 对象：水中溶解的、胶体的有机污染物 方法：利用微生物的新陈代谢活动将污水中的有机物质分解为无机物质，从而使污水得到净化。3、化学处理法：利用化学反应除去污水中的离子、分子或胶体的无机物质。,4、污水管网,（1）设计特点：污水管按不满流，雨水按满流（2）管材： 排水：双壁波纹塑料排水管（UPVC、PE） de500;混凝土管d=400； 给水：PE给水管；球墨铸铁管；夹砂玻璃钢 管；预应力钢筋混凝土管（3）敷设：覆土h0.7m；dmin=20
9、0污、300雨,第三章 建筑给水工程,第3.1节 给水系统,一、给水系统的任务 供应建筑小区、工业区或不同类型建筑物的用水，满足其对水量、水压、水质和水温的要求。 二、给水系统的分类 根据供水用途，给水系统基本上可分为三种：,1、生活给水系统：供应居住建筑、公共建筑和工业建筑中的饮用、洗沐、烹任及冲洗等生活用水。除水量、水压应满足需要外，水质也必须符合国家颁布的生活饮用水水质标准2。2、生产给水系统：供生产设备的用水系统，如生产中的冷却、洗涤及锅炉等用水。由于生产种类不同，工艺各异，因而对水量、水质、水压、水温的要求也不尽相同。在技术经济比较合理时，应设置循环或重复利用给水系统，以节省大量生产
10、用水。 3、消防给水系统：保安灭火的供水系统，对水量、水压要求必须保证。国家有高层及低层建筑设计防火规范可供参照使用。消防用水对水质无特殊要求。,室内给水排水系统,三、给水系统的组成,1、引入管：将建筑物附近室外配水管网中的水引入建筑物中的总进水管。2、水表：在引入管上或分户的支管上设置水表，以便计量用户的用水量。3、干管：引入管进入室内的水平干管，干管布置在底层地面下或管沟内者，称为下行上给式干管；布置在天棚顶内者，称为上行下给式干管。,4、立管：由水平干管上下分出的立管，其作用是供给各楼层的用水。5、支管：由立管分出支管，供楼层卫生器具配水龙头用水。6、配水龙头及附件：支管上装设各种配水龙
11、头及相应的闸阀等。7、升压设备：在水量、水压不能满足供水要求时，需要设置水泵、以提高水压，储存水量，保证建筑物的安全供水 。,四、给水系统的供水方式,1. 影响因素： 建筑物的性质、高度、卫生设备情况以及配水管网的水压、消防要求等因素来决定。2. 基本方式： （1）直接供水方式 ：直接由室外管网供水。当室外配水管网的压力、水量能终日满足室内供水的需用时，可以采用最简单的直接供水方式。特点：简单、经济而又安全，是城市建筑中最常用的供水方式。,直接供水方式,（2）分区供水将系统分区，低区直供，高区采用以下方式：A:水箱供水方式 配水管网的压力周的高低变化，在屋顶设置水箱。夜晚向箱内蓄水；白天由水箱
12、供水。水箱容积按最大日用水量计。,设置水箱的供水方式,B、水泵、水箱联合供水 当室外配水管网中的水压经常或周期性低于室内所需的供水水压，且用水量较大时，可采取设置水泵及水箱的供水方式。设水泵提高供水压力，水箱的容积可以减小。有了水箱，水泵可以高效运行，箱中水满时，可以停泵，节省能源。水泵用自动控制，供水安全可靠。,分区供水方式,C、气压供水,适用条件：外网的水压经常性不足，建筑内部用 水不均匀，且不宜采用水泵、水箱供水主要特点: a.利用密闭罐内空气的压缩性能来贮 存、调节和输送流量; b.设备简单，管理方便，可置于建筑 中任意部位。,第二节给水管道的材料和配件,一、管道材料：分为金属和非金属
13、材料,金属管钢管：钢管又分为普通钢管、镀锌钢管及无缝钢管。镀锌钢管：钢管镀锌是为了防锈、防腐蚀。用于生活饮用水管或某些工业水管，可免影响水质；普通钢管：用于非生活用水管道或一般工业给水管道等；无缝钢管：用于高压管，其工作压力可达1.6MPa以上。特点：强度高、韧性强、重量轻、长度大、加工安装容易等优点，但抗腐蚀性差，造价较高。,铸铁管：铸铁管有耐腐蚀、接装方便、价格低的优点，但性脆，重量较大，多用于直径大于50mm的埋地管。铜管：铜管具有韧性大、重量较小、耐腐性强、接装方便等优点，但造价较高，国内应用较少。,2.非金属管塑料管：多用硬聚氯乙烯管，也称为UPVC管。具有较强的化学稳定性，水力性能
14、良好，较轻，加工安装方便。但耐热性差，强度较低。石棉水泥管：一般用于埋地管，水力性能良好，机械强度较高，绝缘性能强，重量轻，易加工。但脆性大。,二、管道配件,1. 零件： 管道的装配必须选用连接零件，如转弯的弯头、分支的三通及四通、变径的异径大小头、可以拆卸的活接头、长丝、以及、内管箍和管塞等。2. 配件：配水配件：为放水、盥洗、淋浴及冷热水混合等各种水龙头。最好采用铜制，表面常镀铬、镀镍，既防腐又耐用美观。,控制设备：如控制水流的球阀、闸阀、防逆流的止回阀、控制水位的浮球阀等。 调节设备：如降低水压的减压阀、保证设备安全的安全阀、排除管内气体的排气阀等。 仪表：包括水表、压力表、真空表、温度
15、计等。,第三节给水管道的升压设备,建筑高度较大时，必须设置升压设备，提高建筑用水压力，满足用水要求。升压设备包括水泵、水箱、气压给水及变频调速供水装置等。,一、水泵,水泵流量：水泵流量要根据用水量确定：只设水泵的给水系统，流量必须按照设计秒流量确定；附有水箱的系统，可采用最大小时流量。水泵扬程：根据不同的情况，有不同的计算内容。水泵的轴功率,水泵的轴功率(kw)；,水泵的出水流量(m3s)；,水泵扬程 (m)；,的密度(kgm3)；,水泵的机械效率；,安全系数，可采用1.1-1.20,式中：,二、屋顶水箱,1. 作用：设于屋顶最高处。储存水量以调节用水量的变化；稳定供水水压。2. 容量： 应按供水及用水量变化曲线来确定，但实际上这种曲线不易于取得，因此多采用经验数据和近似的计算。,
