建筑给水排水新技术(姜文源总工)

目次
从以上20项新技术、新动态中选取3 项，作一介绍： 一、同层排水方式的应用 二、特殊单立管排水系统的应用 三、高压细水雾灭火系统的应用
一、同层排水方式的应用
同层排水方式的提出
• 住宅建筑从福利分房转化向商品房出 售，对建筑排水方式提出的课题 • 排水横支管从异（隔）层排水方式调 整为同层排水方式
同层排水方式—单立管排水系统 ——细水雾灭火系统
中建国际设计顾问有限公司· 姜文源 2010.10.27•安徽黄山（101页）
建筑给水排水新技术、新动态
• 建筑给水排水技术近些年来迅速发展 主要表现在以下方面： • 建筑给水：管网叠压技术 防回流污染技术 新型管材及连接技术 节水技术 管道直饮水供应技术…等
沿墙敷设方式图示
→
安装固定支架 安装隐蔽式支架
→
→
安装同层排水管 安装给水管道
表面装饰
沿墙敷设方式的构思
排水支管和卫生器具排水管不穿越 楼板，墙内敷设，在本楼层与排水 立管相连 • 2 用假墙将管道隐蔽起来 • 3 在隐蔽管道的同时，也将大便器冲 洗水箱隐蔽起来（水箱称为隐蔽式 冲洗水箱）
•1
苏维托
苏维托材质
• 高密度聚乙烯HDPE • 铸铁
• HDPE的优点：重量轻
内外表面光滑 符合推广化学建材的国策
另两种特殊单立管排水系统
• 理论依据： 旋流理论
• 水流在向下流动时，水流呈螺旋流特征 • 水流沿着管壁螺旋而下，保持了管道中 心的空气通道
内螺旋管——在管材内表面加工成螺旋肋
旋流效应
单立管系统 的水舌现象
空气通道受阻 影响水流畅通
水舌
水封和水封破坏
水封
水封破坏
单立管→双立管
• 单立管排水能力有限 • 管径100mm，排水能力为：4.5L/s 现为3.2L/s ，4.0L/s • 只能排15户（4.5L/s）的污废水 • 一梯两户住宅——管7.5层 • 楼层增高，超过单立管负荷时怎么办？ ——采用双立管排水系统
高压细水雾界定
标准名称 细规 喷淋手册 DV0.5（μm）
＜200
DV0.99（μm）
＜400 ≤1000
北京市细规
广东省细规 河南省细规 四川省细规
＜300
＜300 ＜300 ＜300
＜1000
＜1000 ＜1000 ＜1000
细水雾粒径分级
水滴直径
（μm）
＞1000 400～1000 200～400 100～200
体积：1m3 面积：1m×1m＝1m2×6＝6m2 • 将其纵向、横向、竖向各分割成100份 体积：1m3 面积：0.01m×0.01m＝
0.0001m2×6×100×100×100＝600m2
• 表面积增大100倍
细水雾技术参数
雾滴直径
（mm）
10 1 0.1
每升水表面 积（m2）
0.6 6 60
• 排水立管只有一根——省管材 省地方 便于施工
排水能力
系统类别 单立管系统 排水能力（L/s）
4.5
双立管系统
特殊 单立 管 苏维托系统 内螺旋管系统
9.0
7.8～8.7 6.0～7.5
旋流器系统
7.5～9.5
小结
• 《苏维托单立管排水系统技术规程》 • 《AD型特殊单立管排水系统技术规程》 • 《旋流加强型单立管排水系统技术规程》 • 《特殊单立管排水系统技术规程》…… 等规程已经实施或正在编制 • 特殊单立管排水系统在国内得到广泛认 可和推广应用
灭火技术发展轨迹（续）
• 气体灭火系统： 可用于可燃液体火灾和电气火灾，但 价格不菲 有的气体灭火剂对环境有影响 还有其他缺陷（气体泄漏、安全、输 送距离短、可靠性……等）
高压细水雾灭火系统
• 能否有一种系统兼有自动喷水灭火系 统和气体灭火系统的优点 • 既可用于可燃固体火灾 又可用于可燃液体火灾和电气火灾 • 灭火速度快，灭火效率高，灭火可靠 性高 ——高压细水雾灭火系统
不降板地面敷设方式图示
2.2 排水汇集器
• 又名排水集水器 • 材质：PVC-U（透明）或铸铁（不透 明），塑料组装成型，铸铁整体浇铸 • 每段连接一个卫生器具排水管 • 每段上部设有检查口，用于清通 • 横断面有蛋形、椭圆形和圆形三种形式 • 构造上做到不致回流，不致壅水
排水汇集器（二）
• 排水汇集器出口处管径不小于接入管 管径 • 排水汇集器的坡度可以按要求调节 • 排水汇集器支架不得破坏防水层
排水汇集器（排水集水器）
排水汇集器（排水集水器）
日本模式同层排水方式的应用
• 排水汇集器要求架空敷设（架空层不 填埋），在我国应用会有一定困难 • 实际工程应用往往只采用旋流器单立管 排水系统的同层排水方式 （如：上海市环球金融中心大厦、汤臣 一品住宅等采用AD单立管排水系统）
3 中国模式同层排水方式
模块化同层排水节水系统（续）
• 排水管放在塑料材质的模块里，管道 不与填料直接接触
其他同层排水方式采用的管件
二、特殊单立管排水系统的应用
同层排水方式与特殊单立管排水系统
• 欧洲模式的同层排水方式与苏维托系 统配套 • 日本模式的同层排水方式与旋流器系 统配套 • 中国模式的同层排水方式与内螺旋管 系统配套 • 苏维托系统、旋流器系统、内螺旋管 系统都属于特殊单立管排水系统
双立管排水系统
• 一根立管排水 ——排水立管 • 一根立管通气 ——通气立管
通气立管
排水立管
双立管优缺点
• 优点： 排水能力成倍增加，4.5L/s→9.0L/s 现为8.8L/s
• 缺点：多了一根立管，耗用管材增多 多了一根立管，占用面积增多
问题的提出
• 能否有一种系统 既有单立管的优点（一根立管） 又有双立管的优点（排水能力大） • 办法是：采用特殊单立管排水系统
——降板地面敷设方式 • 以传统产品为主，也有特殊管件 • 三大特点： 3.1 结构层降板（整体降板或局部降板） 3.2 排水管材：以PVC-U管为主 3.3 配套采用内螺旋管单立管排水系统
3.1 降板
• 降板：降低卫生间楼板 • 排水横支管敷设在降板的上部空间， 并与排水立管连接 • 排水横支管外侧填充轻质材料，也可 不填充，而直接敷设在架空层 • 要做好结构楼板面和完成地面层的防 水（但真正要做好防水有一定难度）
特殊单立管排水系统
• 系统采用特殊管件 • 特殊管件：苏维托 （Sovent） • 瑞士首创
苏维托
• 原理： 分流理论 • 设臵挡板将立 管水流和横支 管水流分开 使两者不互相 干扰
分流效果图
立管水流
横管水流
空气通道
挡板
分流效果
• 横支管水流不会堵塞立管的气流通道 • 压力不会波动，水封不会破坏，臭气 不会外逸 • 挡板上方留有缝隙沟通空气以平衡压力 • 通水能力可达到8.7L/s（欧洲测试结果） 7.8L/s （中国测试结果）
细水雾分级
适用场所
A类火灾
A类火灾 B类火灾
水喷淋
3级细水雾 2级细水雾
1级细水雾
B类火灾
细水雾系统特点是水滴小
• 细水雾灭火系统的特点是水滴小、雾化 • 由于水滴细小，在相同体积下，表面 积成百倍增加 • 因此，热交换就充分、气化时间就短， 下降速度就减缓，降温窒息效果就显著
比表面积比较
• 1m×1m×1m立方体
• 2 日本模式——不降板地面敷设方式 • 3 中国模式——降板地面敷设方式为主
1 欧洲模式同层排水方式
• 沿墙敷设方式（又称：墙体敷设方式） • 以吉博力公司产品为代表（还有伟星、 金牛、慧通、泰宁……等公司的产品） • 沿墙敷设方式的三大主要技术特点： 1.1 排水横支管墙内敷设 1.2 排水管材：以HDPE管为主 1.3 配套采用苏维托单立管排水系统
降板（续）
• 不多作介绍，原因： • 1 对降板做法大家都非常熟悉 • 2 和异（隔）层排水方式在管件选用、 管道敷设等方面没有什么不同 • 3 关键问题在于两层防水措施是否到 位，而不在于给排水专业的技术
模块化同层排水节水系统
• 协会标准《模块化同层排水节水一体 化系统技术规程》 • 两种模块：同层排水模块 同层排水节水一体化模块 • 中国石化集团中原石油勘探局勘察设 计研究院开发 • 山东聊建金柱建设集团有限公司生产
建筑给水排水新技术、新动态（续）
• 建筑排水：同层排水技术 特殊单立管排水技术 虹吸式屋面雨水排水技术 雨水利用技术 真空排水技术 排水流量测试技术…等
建筑给水排水新技术、新动态（续）
• 热水供应：节能技术 太阳能利用技术 热泵技术…等
建筑给水排水新技术、新动态（续）
• 消防方面：高压细水雾灭火技术 真空自动喷水灭火系统 防撞型室外消火栓 室外减压稳压消火栓 新型喷头（家用喷头…等） 闭式喷头在高大净空场所的应用
对沿墙敷设方式的顾虑
• 顾虑卫生间面积会有所减小，但实际 情况是： ——大便器前缘与对面墙面的距离不变 ——洗脸盆处仍有较大的使用空间
Fra Baidu bibliotek 日本模式同层排水方式
• ——不降板地面敷设方式 • 以日本积水化学株式会社…等为代表 • 不降板地面敷设方式的三大技术特点： 2.1 地面结构层不降板 2.2 特殊管件采用：排水汇集器 2.3 配套采用旋流器单立管排水系统
沿墙敷设方式的构思（二）
• 4 冲洗水箱采用扁平形（为了减薄墙
体厚度），塑料材质，吹塑工艺整 体成型（保证内表面光洁，不同于 注塑工艺成型） • 5 冲洗水箱因箱体扁平而提高了水位， 相应增大冲洗位能
沿墙敷设方式的构思（三）
• 6 因水位升高，位能增大，因而可采
用冲落式坐式大便器，从而节省冲 洗水量（不同于虹吸式大便器）， 一般采用壁挂式 • 7 由于水箱隐蔽在墙体内，检修会相 对困难，为此采取相应技术措施： ——改进冲洗水箱进水阀、出水阀 的阀体结构，使不易损坏
立管排水
• 楼层的水要排放—设臵竖向管道→排水 立管 • 排水立管通常只设臵一根→单立管 • 单立管＋排水横管＋排水支管＋通气帽＋ 地漏＋检查口＋清扫口＋ …＝排水系统 • 单根排水立管的排水系统 ——单立管排水系统
单立管排水 系统图示
排水立管 排水横管
排水系统的主功能
• 排水畅通，排水能力大 • 排水工况正常，不会破坏水封 不冒臭气
沿墙敷设方式的构思（四）
——按板尺寸便于阀体的安装和拆卸 • 8 不到顶的假墙上部空间予以利用 • 9 当卫生间需要设臵地漏时，对地漏 构造作了改进，以保证地漏的水封 深度 （在中国实际上采用的是墙体—地面 敷设方式）
沿墙敷设方式的优点
• • • • • 卫生间布臵灵活 墙体不开槽，不破坏建筑物结构强度 不破坏地面防水层＊ 不影响卫生间净高 ……
三、高压细水雾灭火系统
灭火技术发展轨迹
• 消火栓系统： 发现和灭火滞后 需要人来操作 火场环境条件恶劣 （气温高、能见度差、有害有毒气 体弥漫、结构体耐火极限不达标） 水的有效利用率低
灭火技术发展轨迹（续）
• 自动喷水灭火系统： • 从喷头动作到火灾被扑灭的全过程全过 程实现自动化，但缺点是： 只可用于可燃固体火灾 不能用于可燃液体火灾和电气火灾 木垛火灭火试验证明灭火时间还较长
• 立管中心空气 通道被保证
螺旋水流
普通型 螺旋管
加强型 螺旋管
旋流器 ——在管件内表面
加工有导流叶片
AD接头
CHT型接头
导流叶片上下 设臵的旋流器
三种特殊单立管排水系统
• 苏维托单立管排水系统——苏维托 • 旋流器单立管排水系统——旋流器 • 内螺旋管单立管排水系统——内螺旋管
共性特点
• 排水能力逼近乃至超过双立管排水系统
苏维托系统的排水能力
流量 户数 （L/s） （户） 8.7 7.8 108 81 户型 一梯两户 一梯两户 可服务层数 （层/建筑高度） 54/151m 40/112m
苏维托 派生优点
• 消能 （对于超高 层很重要）
苏维托派生优点（二）
• 可连接多根 横向排水支管
立管
横支管预留接口
苏维托的管道连接
同层排水方式分类
• 1、 墙体敷设方式（沿墙敷设方式）
• 2、地面敷设方式
降板 （整体降板、局部降板） 不降板（抬高地面面层） • 3、组合敷设方式（沿墙敷设方式和地 面敷设方式结合） • 4、墙外敷设方式 • 5、整体式卫生间（盒式卫生间）
同层排水方式的三种主要模式
• 1 欧洲模式——沿墙敷设方式
气化时间
（s）
620 6.2 0.062
自由下落速 度（m/s）
9.2 4.0 0,35
0.01
600
0.0062
0.003
说明
表面积增大 气化时间短 下落速度慢
细水雾灭火机理
• 高压细水雾的灭火机理与水喷雾相近
• 降温冷却作用 水滴表面积增加→换热面积增加→热 量交换加快→降温效果迅速→起到灭 火作用