图解高层住宅二层排水设计原理视频讲解详解

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一、高层建筑排水系统实例分析?

高层建筑排水系统实例分析具体内容是什么，下面中达咨询为大家解答。

随着市场经济的不断发展，城市建筑中高层建筑所占比例越来越大，几乎每一栋新建工程均是高层建筑。高层建筑施工是一个极其复杂而精密的过程，往往一些细小的因素就可能决定整栋建筑的质量，高层建筑排水系统的设计和施工就是其中最为关键的环节之一［1］。高层建筑排水设施服务的人数多、使用频率高、负荷大、流速高，这就要求排水设施必须安全、可靠，并尽可能节省空间。高层建筑中的排水管接纳的排水设备众多，而且这些设备同时排水的概率较大，因此立管中的水流量大，容易形成水塞流，使立管的下部形成负压，从而破坏卫生洁具等设备的水封。一般是通过设排水通气系统来解决通气问题，即双立管排水系统，由通气管和排水管连成一个系统，通气管内部无水流，具有加强排水管内部气流循环流动、控制压力变化的作用。该系统排水性能好、运行可靠，但系统复杂、投资大、占地多、施工难度大。自瑞士教师苏玛于1959年提出高层建筑新型单立管排水系统以来，经过几十年来的发展，已形成了完整的理论体系［2］。

1高层建筑新型单立管排水系统

高层建筑新型单立管排水系统通过采用特殊的配件减少立管内的压力变化，保持管内的气流畅通，提高了管道系统的排水能力，同时也减低了工程费用。新型单立管排水系统系统包括以下4种设计形式。

1．1苏维脱排水系统

1959年，瑞士苏玛提出了一种采用气、水混合或分离的配件来代替一般零件的新型单立管排水系统，它是将排水管和通气管的功能合二为一，包括气水混合器和气水分离器两个基本配件，具有自身通气的作用，因而可节约大量管材，降低造价，有利于提高设计质量，加快施工进度以及工业化施工。1．1．1气水混合器气水混合器是一种特殊的管件(见图1)，安装在立管与每层横管的连接处。气水混合器内部有3处特殊的构造:隔板、乙字弯以及隔板上部约1cm高的间隙。其工作原理是:自立管下降的污水经乙字弯管时，水流撞击分散并与周围空气混合成水沫状气水混合物，由于污水比重变轻，下降速度减缓，减少抽吸力。横支管排出的水受隔板阻挡，不能形成水舌，能保持立管中气流通畅，气压稳定。1．1．2气水分离器气水分离器通常安装在立管底部，是由具有凸块结构的管件及跑气管组成的一种特殊配件(见图2)。其工作原理是:沿立管流下的气水混合物遇到凸块后溅散，从而把70%的气体从污水中分离出来，由此减少了污水的体积，降低了流速，并使立管与横干管的泄流能力平衡，气流不至于在转弯处被阻塞。另外，将释放出的气体用一根跑气管引到干管的下游，从而达到防止立管底部产生过大反压力的目的。

1．2旋流排水系统

1967年，法国提出一种新型单立管排水系统(见图3)，广泛应用于10层以上的高层建筑，具有压力波动小、性能良好等特点。该系统主要有两种特殊管件:一是安装于横管与立管相接处的旋流接头，旋流接头由主室和侧室组成，主侧室之间有一侧壁，用以消除立管流水下落时对横支管的负压吸引。立管下端装有满流叶片，能将水流整理成沿立管纵轴旋流状态向下流动，这有利于保持立管内的空气芯，维持立管中的气压稳定，有效控制排水噪声。二是立管底部与排出管相接处的大曲率导向弯头，它是在弯头凸岸设有一导向叶片，叶片迫使水流贴向凹岸一边流动，减缓了水流对弯头的撞击，能消除部分水流能量，避免立管底部气压的过大变化，理顺水流。

1．3芯形排水系统

20世纪70年代初，日本提出一种新型单立管排水系统，它是在前人研究的基础上，进一步加强了立管和横管的排水能力。该系统主要有以下两个特殊管件:1．3．1高奇马接头在各层排水横管与立管连接处设置的高奇马接头，外观呈倒锥形(见图4)，在上入流口与横支管入流口交汇处设有内管，从横支管排入的污水沿内管外侧向下流入立管，避免了因横支管排水产生的水舌阻塞立管。从立管流下的污水经过内管后发生扩撒下落，形成气水混合物，减缓了下落流速，保证了立管内空气畅通。高奇马接头配件的横支管接入形式有两种:正对横支管垂直接入和沿切线方向接入。1．3．2角笛弯头角笛弯头装在排水立管的底部(见图5)，由于其上入流口端断面较大，从排水立管流下的水流，因过水断面突然增大而使得流速变缓，下泄的水流所夹带的气体被释放。一方面水流沿弯头的缓弯滑道面导入排出管，消除了水跃和水塞现象;另一方面，由于角笛弯头内部有较大空间，可使立管内的空气与横管上部的空间充分连通，保证了气流的畅通，减少了压力波动。1．4UPVC螺旋排水系统韩国于20世纪90年代开发的有螺旋导流线的UPVC单立管排水系统，是一种简易的新型单立管排水系统(见图6)。该系统由UPVC管和偏心三通组成，UPVC管是由硬聚氯乙烯材料制成的管件，管件内壁有与管壁一起加工成型的6条突出的三角形螺旋，其作用是用于水流的导流作用，三角形螺旋突起高约6mm，管内水流沿管内壁呈螺旋式下降，从而形成稳定且密实的水膜旋流。管件中心是一个通畅的空气柱，在水流下降过程中，流速也有所减少，明显降低了立管内的压力波动，极大地提高了排水能力。偏心三通安装在立管与横管的连接处，由横支管流入的水流经偏心三通从圆周切线方向进入立管，旋流下降，可以起到削弱支管进水水舌的作用以及避免水塞的形成。同时由于减少了水流的碰撞，起到了减少噪声的良好效果［3］。

2工程实例分析

某高层住宅项目位于山西省太原市杏花岭区小新街10号，为框架剪力墙结构，地上28层，地下2层，地上高度96．5m，建筑总面积25513m2。地下一层为地下室和自行车库，地下二层为设备用房，合同总工期535d。该项目排水系统设计采用污、废水合流制，由于高层住宅住户多，用水量大，排水频率高，故该项目在排水设计中同时采用通气管和UPVC单立管排水系统。通气管的设置是为了防止排水管内形成水塞，水塞流使立管上部特别是在排水管以下2层造成较大的压力，会使附近的设备水封遭到破坏。为避免臭气四溢污染周环境，需设通气管，使排水管内的气体与大气相通，及时补气和排气。在通气管系统设计中，考虑到排水管与专用通气管的间隔不能过大，否则不能充分发挥通气管的通气作用，故采用通气管每层都与排水管相连接。采用UPVC单立管排水系统，主要是考虑该系统的造价低廉、施工简易，最重要的一点是UPVC管道噪声控制良好，克服了普通塑料管噪声大的缺点，提高了生活质量。但需要注意的是，UPVC管的耐热性较差，瞬间排放温度不能超过80℃，故在设计时均远离热源，以保证管材的正常使用。

二、4楼反水为什么3楼不反

答案明确：在一般的住宅楼中，4楼反水而3楼不反是一个常见现象，这主要是由于排水系统设计及水流特性决定的。

详细解释：

1.排水系统的设计与工作原理

住宅楼的排水系统是按照一定的设计进行布置的，通常包括污水管道、排水口等部分。当楼层发生反水现象时，这通常意味着该层的排水系统存在设计缺陷或堵塞问题。在多层住宅中，每一层的排水管道通常是独立的，但可能存在共用部分。因此，某一层的反水情况不一定与其他楼层有直接关联。

2.楼层间排水系统的差异

每层楼由于其独特的布局和使用情况，其排水系统设计可能会有所不同。例如，3楼和4楼的管道布局、管道尺寸或设计细节可能存在差异。这些差异可能导致在不同楼层出现不同的排水效果。如果4楼出现反水现象，可能是由于该层的特定设计或使用情况导致的。

3.水流特性及影响因素

水流在管道中的运动受到多种因素的影响，如管道尺寸、坡度、流量等。在某些情况下，特定楼层可能因为管道布局或水流特性，导致水流不畅或堵塞。这种堵塞可能是由于异物阻塞、管道老化或其他原因造成的。由于每一层楼的管道系统可能不完全相同，因此即使楼上或楼下出现反水现象，其他楼层不一定受此影响。尤其是在高层建筑中，由于排水系统的复杂性，这种差异可能会更加明显。

总的来说，虽然同在一栋建筑内，但由于各楼层排水系统的独立性和差异性，以及水流特性的影响，可能会出现某一楼层反水而其他楼层不反的情况。这一现象需要结合具体的建筑设计和实际情况进行分析和解决。

高层建筑给排水设计4大技巧

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给排水设计师的经验总结，一家之言，旨在交流。

一、设计条件（一）建筑部分

1、熟悉建筑资料，了解建筑性质及分类（该建筑属于几类高层建筑？主要作为消防系统设计依据）；

2、熟悉建筑平面及功能布置，确定用水点（排水点）位置；

3、通过对整体建筑进行给排水（含屋面雨水）初步布置确定建筑布局是否合理？如不合理在那些部分需要修改（主要为设备间尺寸、管道井位置及数量、用水点尽量上下对齐、配电间移位等）？

（二）电气部分

1、根据建筑布置确定电气系统（主要为总配电室和分层配电间）是否对给排水系统布置有影响；

2、对弱电系统采用同样方法处理；

3、对建筑布置中特殊功能房间采用同样方法处理；

4、如上述布置对给排水系统布置有影响应提出合理的修改意见。

（三）给排水部分

1、根据建筑条件选择相关建筑给排水设计规范；

2、初步确定设备间布置地点（规格是否合理）？

3、根据建筑布置熟悉各给水点（生活冷水系统、热水供应系统、消防给水系统等）位置；

4、根据建筑布置熟悉各排水点（生活污水系统、消防后事故排水系统、屋面雨水系统等）位置；

5、初步确定屋面（含各分区）生活或消防水箱设置位置；

6、熟悉或初步确定各管道井（尽量相对分散布置）位置。

二、设计步骤（一）建筑给水系统

1、确定建筑给水引入点（一般为两点引入）及控制方式[一般为两阀（闸阀、止回阀各一）一表]；

2、根据市政给水资料确定采用市政给水余压供水区间（一般为从建筑地下部分至上部三-四层）；

3、根据建筑功能分区和用水点资料确定建筑上部生活给水系统分区（一般分区原则为按建筑高度35-60米分区，建筑要求供水等级越高则分区建筑高度越小；另外要考虑相同建筑功能的空间尽量在相同供水分区内）；

4、确定屋面（含各分区）生活或消防水箱设置位置（水箱容积及形状规格等根据计算结果确定）；

5、根据给水分区对各用水点进行优化的给排水平面布置（各分区给水立管可以设置在一个管道井内方便检修维护；除特殊要求外一般不考虑分层给水计量；除特殊要求外一般应考虑分层给水控制；给水管线布置应水力条件良好；确定给水管线材质-方便水力计算查相应水力计算表）；

6、标注给水立管编号并绘制管道井大样图，注意分层给水支干管应与相应分区给水立干管连接；

7、根据给水管线平面布置绘制给水轴测图，编制给水水力计算表（注意是否有集中热水供应；一般只需要对有代表性的给水管线进行详细的水力计算，其它可以根据该计算结果参考确定流量、管径、水头损失等参数）；

8、根据水力计算结果确定整个建筑给水系统的管径（避免片面根据计算结果频繁变换管径）；根据水头损失计算资料确定建筑给水设备所需要的设计扬程（最上区应考虑屋面消防水箱采用生活水泵供水）；根据流量计算资料确定建筑给水设备所需要的设计流量；

9、如建筑有设置中水系统要求其系统设计参考以上步骤；

10、图纸完善及设计和计算资料整理。

（二）建筑排水系统

1、根据市政排水资料确定建筑排水的总体走向（建筑污水汇集后一般通过局部污水处理构筑物-化粪池后排入市政排水管网，根据建筑规模化粪池可以多处设置；注意室外排水检查井设置间距要求和污水流经化粪池等构筑物存在局部水头损失）；

2、根据市政排水情况和建筑功能确定排水体制（即排水系统是否采用分流制-如建筑设置有中水系统则必须分流）；

3、根据建筑给水系统布置进行优化的排水系统平面布置（排水系统一般不分区，一般需要设计专用或共用辅助通气立管；排水立管应尽量上下取直贯通；排水立管中部、下部及出户横管处应设置专用消能管件；建筑中下部排水水封应安全可靠-一般选择S型水封；排水管件一般选择自带检查口型）；

4、对建筑地下部分进行排水管线平面布置（除正常排水点外设备间等一般应设置集水井排可能出现的积水-采用潜污泵提升排除）；

5、确定排水管线材质（一般选择金属管材或加厚塑料管，排水出户横管最好选择金属管-做加强防腐措施）；

6、绘制排水系统轴测图，进行排水系统水力计算（主要确定排水管径、敷设坡度、专用通气管管径；排水管出户标高应根据建筑的基础结构资料和市政排水资料确定）；

7、建筑室外排水系统的优化平面布置及水力计算（主要确定排水管径、敷设坡度、埋设深度）；

8、图纸完善及设计和计算资料整理。

（三）建筑雨水系统参考建筑排水系统和雨水排除系统（教材资料）设计（屋面雨水经雨水斗收集后通过雨水立管排建筑户外雨水井与室外雨水系统汇集，雨水立管一般设置在建筑室内专门雨水管道井内；注意暴雨强度公式选择和重现期确定）。

部分普通高层建筑室内雨水系统一般由建筑专业考虑。

（四）建筑热水系统参考建筑给水系统和热水供应系统（教材资料）设计。

注意事项：

1、热水用水点不同于冷水用水点；

2、高层建筑供应热水系统必须设计回水管路（循环泵扬程一般小于2米），热水系统沿程温降一般选择5~10℃（要求越高温降越小）；

3、热水系统分区基本同冷水系统分区，热交换装置一般设置在各分区或集中设置在设备间内；

4、需要进行主要部分（热媒选择；热媒耗量、热水部分耗热量计算、热交换装置选择等）的热工计算（热水量计算应注意热水计算温度和用水当量查表方法）。

（五）建筑消防系统

严格执行现行《高层建筑防火设计规范》。

根据建筑等级和功能要求进行消防系统设计（主要为建筑消火栓给水系统、喷淋给水系统、消防器材配置等，其它消防系统暂不考虑）。

消火栓给水系统

1、根据规范及建筑等级和建筑功能确定消火栓系统消防喷枪使用支数[一般为四~六支喷枪动作，即消火栓系统消防设计流量为20~30L/s；注意消防电梯前室必需布置消火栓（含消防立管）并且该消火栓不计算在动作消防流量之内；根据该参数计算设备间消防水箱的消火栓系统贮水容积-设计流量*消防时间（一般不低于二~三个小时）]和屋面消防水箱容积（一般二类高层消火栓系统为不低于12m3，一类高层为不低于18m3，）；

2、根据建筑高度进行消火栓系统的竖向分区（理论上每个分区建筑高度应不超过100米（原规范为80米），实际工程应用一般根据建筑等级采用60~80米，等级越高分区高度越小）；

2、根据建筑平面布置确定消防立管的设置位置和数量（详见附件中的参考资料部分）；

3、根据立管布置进行消防系统的平面布置[主要内容为：消防管道井位置、消防立管位置及数量；消火栓位置及配置参数、室外平面布置图中应绘制水泵结合器（一般每个分区均需要设置）数量及位置、消防器材位置及数量和配置参数、设备间布置-消防泵一般应设置试验管线，排水进入集水井]（消防立管一般应在各分区建筑室内和室外分别连接成环状）；

4、绘制消火栓系统给水轴测图，进行水力计算（确定消防给水流量、管线管径、各设计管路水头损失等），选择消防给水设备（一般选择成套设备，一般每个消防分区选择一套设备）；并根据设备（水泵）实际参数（主要为扬程选定值一般会大于计算扬程）结合水头损失计算结果进行节流孔板的计算（设置节流孔板的目的是保证每个消火栓处的实际出流量为5L/s。实际工程中节流孔板设置依据为消火栓栓口处工作压力应不超过40~50米水柱）；

5、注意建筑最上一个分区应在建筑屋面设置屋面试验消火栓；

6、消防器材选择及数量应根据《建筑消防器材配置设计规范》计算确定（消防器材每个配置点应不少于两具）；

7、图纸完善及设计和计算资料整理。

喷淋给水系统1、根据规范及建筑等级和建筑功能确定喷淋给水系统的设计流量（也可以根据规范要求的喷水强度结合作用面积计算确定）；

2、根据计算流量确定设备间消防水箱的喷淋系统贮水容积-设计流量*消防时间（一般为一个小时）]和屋面消防水箱容积（≥设计流量*消防时间10分钟）；

3、根据建筑平面布置进行喷淋系统的平面布置（注意喷头选型和数量统计），按照每个喷淋分区的喷头数量不超过800个（实际工程中一般应考虑安全系数3~5%，即实际喷头数量一般应少于800个）或静水压力不超过1.2MPa进行喷淋系统分区（注意喷淋系统分区与消火栓系统分区的区别）；[平面布置图主要内容为：喷淋管道井位置、喷淋立管位置及数量；喷淋系统附件配置参数、室外平面布置图中应绘制水泵结合器（一般每个分区均需要设置）数量及位置等]（喷淋立管一般在各分区建筑室内宜设计成环状，但室外应连接成环状）；

4、根据喷淋系统分区进行设备间喷淋系统平面布置（喷淋泵一般应设置试验管线，排水进入集水井）；

5、绘制喷淋系统轴测图，进行水力计算（一般采用流量迭加的作用面积法计算；计算目的为确定流量、管线管径、水头损失等）；

6、根据计算结果选择喷淋设备（设备选择及节流孔板计算参考消火栓给水系统）；

7、图纸完善及设计和计算资料整理。

高层建筑给水排水系统设计的要点就是将高层建筑进行经济合理的分区，每个分区既相对独立又存在有机联系；在设计过程中可以将该高层建筑理解为每一个分区就是一栋普通多低层建筑。

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