居住小区给水排水工程.docx

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居住小区给水排水工程

第10章居住小区给水排水工程

10.1居住小区给水排水特点

10.1.1居住小区

城镇居民的住宅建筑群常被统称为居住小区。

按居住用地分级控制规模的大小可以划分为若干层次。

层次不同，布局要求也不同。

我国城市居住用地组成的基本构造单元，在大、中城市一般由居住区、居住小区两级构成。

在居住小区以下也可以分为居住组团和街坊等次级用地。

城镇中工业与其他民用建筑群，如中、小工矿企业的厂区和职工生活区：

大专院校、医院、宾馆、机关单位的庭院等，这些与居住小区、组团规模结构相似，常被统称为建筑小区。

建筑小区中的各种建筑群，因其本身的功能特点不同，使其室外的给水排水系统也有所不同，在本章不作详细分析。

10.1.2居住小区给水排水系统的分类

根据居住小区离城市的远近、城市管网供水压力大小及水源状况的不同，居住小区给水排水系统可以分为直接利用城市管网的给水排水系统、设有给水加压和排水提升设施的给水排水系统、设有独立水源和污水处理站的给水排水系统。

（1）直接利用城市管网的给水排水系统

（2）设有给水加压和排水提升设施的给水排水系统

（3）设有独立水源和污水处理站的给水排水系统

10.1.3居住小区给水排水特点

由于居住小区给水排水系统的服务范围和用水规律等与城市、居住区不同，也与建筑给水排水系统不同，这就决定了小区给水排水应有自己的特点。

这些特点表现在以下几个方面。

首先，小区给水排水设计流量反映过渡段特性。

其次，小区给水方式的选择具有多样性。

另外，随着人们生活水平的不断提高，高标准的居住小区通常设置直饮净水管道系统；对于淡水资源匮乏的地区，应考虑设置中水管道系统。

居住小区给水排水系统和城市、居住区及建筑给水排水系统又有许多类似之处。

当居住小区的给水方式、排水体制、系统组成及设计流量确定之后，小区给水排水系统的布置、设计计算方法及步骤，又与城市给水排水和建筑给水排水有相同之处，因此本章对居住小区给水排水系统布置、连接和设计计算方法步骤等不再进行详细介绍。

10.2居住小区给水

建筑小区给水系统的任务是把符合用水水质要求的水输送到小区各建筑用水器具（或设备）及小区需要用水的公共设施处，满足它们对水量、水压的要求，同时能保证用水系统的安全可靠和节水，并不受污染。

10.2.1小区给水系统的分类和组成

（1）小区给水系统的分类（按用途划分）

1）小区生活给水系统。

满足小区居民饮用、盥洗、沐浴、洗涤、饮食等方面的用水。

2）小区生产给水系统。

用于小区锅炉、空调冷却、产品加工与洗涤等与生产有关的用水。

3）小区消防给水系统。

满足小区内的建筑内外的消防用水，如小区建筑内外消火栓、建筑内自动喷洒、水幕等的消防用水。

.

4）其他给水系统。

满足小区内各种公共设施如水景、绿化、喷洒道路、冲洗车辆等方面的用水系统。

（2）小区给水系统的组成

上述各种给水系统均由水源、计量仪表、管道、设备等组成。

1）给水水源

可供小区给水系统的水源有自备水源和城市给水管网水源两大类。

①自备水源

小区可能远离城市给水管网水源，或小区靠近城市给水管网水源，但由于其水量有限，另采用自备水源水作为补充。

自备水源可利用地表水源和地下水源。

水水质，同样，应视情况进行处理。

②城市给水管网水源

即利用城市给水管网作为小区供水水源，该水质在正常情况下已经达到国家饮用水水质标准，基本上能满足人们的用水水质要求。

2）计量仪表。

在城市供水系统中，因水的采取、处理、输送等过程需要各种物质费用和非物质费用，这些费用应由用户承担。

计量仪表即完成用水的计量。

3）管道系统

小区给水管道系统由接户管、小区支管、小区干管及阀门管件组成，如图8.2.1、图8.2.2。

图8.2.1某小区给水干管布置图图8.2.2某组团内给水支管和接户管布置图

接户管，指布置在建筑物周围，直接与建筑物引入管相接的给水管道。

小区支管，指布置在居住组团内道路下与接户管相接的给水管道。

小区干管，指布置在小区道路或城市道路下与小区支管相接的给水管道。

4）设备

小区给水设备系指贮水加压设备、水处理设备等。

①贮水设备。

常指贮水池、水塔、水箱等。

②加压设备。

常指水泵和气压给水设备等。

③水处理设备。

用于净化自备水源或对城市给水管网水源作深度处理，以达到有关水质标准的设施。

④电气控制设备。

常用于水泵、阀门等的运行控制。

10.2.2小区给水水质、水量和水压

（1）水质

小区生活给水水质必须符合现行的《生活饮用水卫生标准》。

水景水质应符合现行的《景观娱乐用水水质标准》的要求。

浇洒道路、绿地，应符合现行行业标准《生活杂用水水质标准》的要求，其他用水应满足相应的水质标准。

（2）小区用水水量

1）设计用水量的内容。

居住小区的用水量一般包括：

住宅居民生活甩水量；公共建筑用水量；浇洒广场、道路和绿化用水量；冲洗汽车用水量；冷却塔、锅炉等的补水量；游泳池、水景娱乐设施用水量；消防用水量（消防用水量是非正常用水量，仅用于管网校核计算）；管网漏失和未预见水量。

当小区内有市政公用设施，其用水量应由管理部门提供，当无重大市政公用设施时不另计用水量。

若设计范围内有工厂时，则还应包括生产用水和管理、生产人员的用水。

2）设计用水量的计算：

①最高日用水量。

居住小区内最高日用水量按下式计算：

（10.2.1）

式中

——小区最高日用水量，m/d；

——小区内各项设计用水最高日用水量，m/d；

——考虑管网流失和未预见水量的系数，取0.1～0.15。

②小区各类用水的最高日用水量可按下列方法计算：

a.住宅居民最高日用水量按下式计算：

（10.2.2）

式中

——小区内各类住宅的最高日用水量，m/d；

——住宅最高日生活用水定额，L/（人·d）；

——各类住宅居民人数，人。

b.公共建筑最高日用水量按下式计算：

（10.2.3）

式中

——小区内各公共建筑最高日用水量，m。

/d；

——计算单位，人·床·m2等；

——单位最高日用水定额，L/（人·d），L/（床·d），L/（m·d）等；

c.浇洒道路和绿化用水按下式计算：

（10.2.4）

式中

——浇洒道路和绿化的用水量，m。

/d；

——浇洒道路或绿化的用水量标准，L/（m·次），可按一般绿化用水1.O～3.OL/（m2·d）计；干旱地区可酌情增加。

道路广场浇洒按2～3L/（m2·d）计；

——浇洒道路或者绿化的面积，m2。

d.汽车冲洗的用水量:

（10.2.5）

式中

——汽车冲洗的用水量，m/d；

——各种汽车冲洗用水定额，L/（辆·次）；

——各种汽车每日冲洗汽车的数量，辆/d；

——冲洗次数，一般按1天1次计。

此外，还应考虑水景补充水量、游泳池补充水量、冷却塔补充水量和其他生产补充水量等。

用上述公式计算最高日用水时，应注意下列几点：

a.只有同时使用的项目才能叠加。

b.在计算建筑物（住宅、公共建筑）最高日用水量时，若建筑物中还包括绿化、冷却塔、游泳池、水景、锅炉房、道路、汽车冲洗等用水时，则应加上这部分用水量。

c.一幢建有多种功能时，如食堂兼作礼堂、剧院兼作电影院等，应按用水量最大的计算。

d.一幢建筑物有多种卫生器具，如部分住宅有热水供应，集体宿舍、旅馆中部分设公共厕所，部分设卫生间，则应分别按不同标准的用水定额和服务人数，计算各部分的最高日生活用水量，然后叠加求得整个建筑的最高日生活用水量。

e.一幢建筑的某部分兼为其他人员服务时，如在集体宿舍内设有公共浴室，而浴室还供外来人员使用，则其用水量应按全部服务对象计算。

f.在选用用水定额时，应注意其用水范围。

当实际用水超出或少于该范围时则应作调整。

如中小学内设食堂，应增加食堂用水量；医院、旅馆设洗衣房时，应增加洗衣房用水量。

3）各类用水项目的平均小时用水量按下式计算：

（10.2.6）

式中

——平均小时用量，m3/h；

——各类用水项目的最高日用水量，m3/d；

——使用时段时间，h（使用时段不同的用水项目，应采用对应的使用时间）。

管网漏失水量和未预见水量之和可按最高日用水量的10％～15％计算。

4）小区平均小时用水量

将计算得出的各项平均小时用水量叠加（并包括QLw），即可得出小区的平均小时用水量，但对于非24h用水的项目，若用水时段完全错开，可只计入其中最大的一项用水量。

5）各类用水项目的最大小时用水量按下式计算：

（10.2.7）

式中

——最大小时用水量，m3/h；

——小时变化系数，不同的用水项目应采用相应的Kh。

6）小区最大小时用水量

计算出各项用水的最大小时用水量后，一般可叠加计算出小区的最大小时用水量，但应考虑各用水项目的最大用水时段是否一致。

一般情况下，小区内的住宅、公共建筑按最大小时用水量计人；浇洒道路、绿化、冲洗、冷却塔补水按平

均小时流量计入；游泳池、水景用水量视充水、补水情况定；锅炉补水按相关专业要求确定；管网漏失量和未预见水量应当计入；对于非24h用水的项目，若用水时段完全错开，可只计入其中最大的一项用水量。

7）居住小区室外消防用水量，火灾次数一般按1次计，火灾延续时间按2h计。

如果小区内有高层住宅，普通住宅楼的室外消防用水量按15L/s计，高级住宅楼的室外消防用水量按20L/s计。

（3）水压

1）小区生活饮用水管网的供水压力，应根据建筑层数和管网阻力损失计算确定。

2）小区消防供水压力，如为低压消防给水系统，则按灭火时不小于0.1MPa计算（从地面算起）；如为高压消防给水系统，应经计算后确定。

10.2.3给水方式与选择

居住小区供水既可以是生活和消防合用一个给水系统，也可以是生活给水系统和消防给水系统各自独立。

（1）直接供水方式

直接供水方式就是利用城市市政给水管网的水压直接向用户供水。

当城市市政给水管网的水压和水量能满足居住小区的供水要求时，应尽量采用这种供水方式。

（2）调蓄增压供水方式

当城市市政给水管网的水压和水量不足，不能满足居住小区内大多数建筑的供水要求时，应集中设置贮水调节设施和加压装置，采用调蓄增压供水方式向用户供水。

（3）分压供水方式

当居住小区内既有高层建筑，又有多层建筑，建筑物高度相差较大时应采用分压供水方式供水。

这样既可以节省动力消耗，又可以避免多层建筑供水系统的压力过高。

10.2.4给水管道的管材、配件、布置及敷设

（1）管材及主要配件

给水管管材应根据水压、水质、外部荷载、土壤性质、施工维护和材料供应等条件确定。

一般选用耐腐蚀和防止水质二次污染的优质钢管或新型非金属管道；管道内供水压力不超过O.75MPa时，采用普压给水铸铁管，管道内供水压力超过0.75MPa时，采用高压给水球墨铸铁管。

小区给水管道在下列部位应设阀门：

小区干管从城镇给水管道接出处、小区支管从小区干管接出处、接户管从小区支管接出处、环状管网需调节和检修处。

阀门应设在阀门井内。

在寒冷地区的阀门井应采取保温防冻措施。

在人行道、绿化地的阀门可采用阀门套筒。

在城镇消火栓保护不到的建筑区域，应设室外消火栓。

居住小区公共绿地和道路需要洒水时，可设洒水栓，洒水栓的间距不宜大于80m。

如用旋转喷头，按产品要求确定。

（2）给水管道的布置与敷设

居住小区给水管道的布置，应包括整个居住小区的给水干管以及居住组团内的小区支管及接户管。

定线原则是。

首先按小区的于道布置给水干管网，然后在居住组团布置小区支管及接户管。

小区给水干管的布置可以参照城市给水管网的要求和形式。

给水管道宜与道路中心或与主要建筑物的周边呈平行敷设，并尽量减少与其他管道的交叉。

给水管道与建筑物基础的水平净距，管径DNl00～150mm时，不宜小于1.5m；管径DN50～75mm时，不宜小于1.0m。

生活给水管道与污水管道交叉时，给水管应敷设在污水管上面，且不应有接口重叠；当给水管道敷设在污水管下面时，给水管的接口离污水管的水平净距不宜小于1m。

在冰冻地区尚需考虑土层的冰冻影响，小区内给水管径DN≥300mm时，管底埋深应在冰冻线以下（DN+200）。

为居住小区内管线较多，特别是居住组团内敷设在建筑物之间和建筑物山墙之间的管线很多，除给水管外，还有污水管、雨水管、煤气管、热力管沟等，故在组团内布置给水支管和接户管时，应注意和其他管线的综合协调。

图8.2.3、图8.2.4所示为某地区规定的建筑物周围管线综合布置图。

各种管道平面布置及标高设计，在相互发生冲突时，应按小直径管道让大直径管道；可弯管道让不能弯管道；新设管道让已建管道；临时性管道让永久性管道；有压管道让无压管道。

10.2.5设计流量和管道的水力计算

（1）给水管网水力计算类型

居住小区给水管网的水力计算，可以分为两种类型：

一类是小区给水管网的设计计算；另一类则是管网的复核计算。

（2）居住小区的室外给水管道的设计流量确定

室外给水管道的设计流量应按下列规定确定：

当居住小区的规模在3000人以上，室外给水管网为环状管网，以及小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等建筑，应按下式计算管网节点流量：

（10.2.8）

式中

——最大时平均秒流量，L/s；

——最大小时用水量，m3/h。

小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等建筑，以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等，均以平均用水小时平均秒流量计算节点流量。

（3）小区管网的水力计算

小区管网设计管段计算流量确定后，可按照城镇室外给水干管网的计算方法和步骤确定各设计管段的管径；根据各管段的管径、管长、设计流量计算出各管段的水头损失；选定管网的控制点并确定控制点的最低工作压力，从而推求出加压泵站的扬程和水塔的高度。

居住小区内加压泵站的设计扬程可按下列公式进行计算：

（10.2.9）

式中

——加压泵站设计扬程，kPa；

——小区内最不利供水点要求的最低工作压力，kPa；

——小区内最不利供水点与加压泵站内泵房吸水井最低水位之间所要求的静水压，kPa；

——小区内最不利供水点至加压泵站之间的给水管在设计流量时水头损失之和，kPa；

——加压泵站内水泵吸水和压水管路在设计流量时的水头损失之和，kPa。

（3）水池

水池的有效容积，应根据居住小区生活用水的调蓄贮水量、安全贮水量和消防贮水量确定。

（10.2.10）

式中

——水池的有效容积，m。

；

——生活用水调蓄贮水量，m3，按城镇给水管网的供水能力、小区用水曲线和加压站水泵运行规律计算确定，如果缺乏资料时，可按居住小区最高日用水量的15％～20％确定；

——安全贮水量，m3，要求最低水位不能见底，应留有一定水深的安全量，并保证市政管网发生事故的贮水量，一般按2h用水量计算。

贮水池宜分成容积基本相等的两格（或两个），两格间设连通管，并按单独工作要求布置管道和阀门。

（4）水塔和高位水箱（池）

水塔和高位水箱（池）的位置应根据总体设置，选择在靠近用水中心、地质条件较好、地形较高和便于管理之处。

其容积可按下式计算：

（10.2.11）

式中

——水塔容积，m3；

——生活用水调节贮水量，m3。

可根据小区用水曲线和加压站水泵运行规律计算确定，如果缺乏资料可按最高日用水量的15％～20％计算；

——消防贮水量，m3，按现行防火规范计算。

10.2.7小区生活热水热负荷的计算

（1）热力网支线及用户热力站设计时，生活热水热负荷，应采用经核实的建筑物设计热负荷。

（2）没有建筑物设计热负荷资料时，或热力网初步设计阶段，生活热水热负荷可按下式计算

（10.2.12）

式中

——设计小时耗热量，W；

——平均小时耗热量，W；

——小时不均匀系数：

取K＝2～3。

10.3居住小区排水

在居住小区及工业企业内部，日常生活和生产过程中使用大量的水，水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，成为污水。

污水按其来源不同可分为生活污水、工业废水和雨水三类。

10.3.1排水系统的体制

居住小区生活污水、工业废水和雨水是采用一个管渠系统来排除，还是采用两个及两个以上各自独立的管渠系统来排除，污水的这种不同的排除方式称为排水系统体制。

建筑小区排水系统的体制主要分为分流制和合流制两种类型。

（1）分流制

（2）合流制

设计流量水力计算：

（1）居住小区生活污水排水量与排水管道的设计流量

居住小区生活污水排水量是指生活用水使用后能排人污水管道的流量。

由于蒸发损失及小区埋地管道的渗漏，居住小区生活污水排水量小于生活用水量。

我国现行的《建筑给水排水设计规范》规定，居住小区生活排水系统排水定额是其相应的给水系统用水定额的85％～95％。

确定居住小区生活排水系统定额时，大城市的小区取高值，小区埋地管采用塑料管时取高值，小区地下水位高取高值。

（2）居住小区生活排水管道水力计算

居住小区生活排水管道水力计算的目的是确定排水管道的管径、坡度以及需提升的排水泵站设计。

居住小区生活排水管道水力计算方法与室外排水管道（或室内排水横管）水力计算方法相同，只是有些设计参数取值有所不同。

居住小区生活排水管道的设计流量采用最大小时流量，管道自净流速为O.6m/s，最大设计流速：

金属管为10m/s，非金属管为5m/s。

当居住小区生活排水管道设计流量较小，排水管道的管径经水力计算小于表8.3.3最小管径时，不必进行详细的水力计算，按最小管径和最小坡度进行设计。

居住小区生活排水管道最小管径、最小坡度和最大充满度的规定见表8-5。

居住小区排水接户管管径不应小于建筑物排水管管径，下游管段的管径不应小于上游管段的管径，有关居住小区排水管网水力计算的其他要求和内容，可按现行《室外排水设计规范》执行。

（3）居住小区设计雨水流量与雨水管道水力计算

居住小区雨水排水系统设计雨水流量的计算与城市雨水（或屋面雨水）排水相同，按公式（4.3.1），但设计重现期、径流系数以及设计降雨历时等参数的取值范围不同。

设计重现期应根据汇水区域的重要程度、地形条件、地形特点和气象特征等因素确定，一般宜选用l～3年。

设计降雨历时按下式计算：

（10.3.1）

式中

——降雨历时，min；

——地面集流时间，min，根据距离长短、地面坡度和地面覆盖情况而定，一般取5～10min；

——折减系数，小区支管和接户管：

m=l；小区干管：

暗管m=2，明沟m＝1.2；

——排水管内雨水流行时间，min。