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全国民用建筑工程设计技术措施 2009 建筑产品选用技术(水暖电)第一部分 给水排水

来源:发布时间:2018/8/1

1 建筑给水设备


1.1 增加给水设备


1.1.1 管网叠压给水设备
1 概述
1)定义:管网叠压给水设备是在设备密闭条件下,从市政供水管网直接抽水,采用叠压原理充分利用市政供水管网的水压,经过工频或变频水泵加压后向用户供水的设备。管网叠压给水设备是国内从:二十世纪九十年代后期开发的新型给水设备。与传统给水方式相比,具有防止水质二次污染和节能的特点。
2)分类及组成:管网叠压给水设备按结构型式分为整体箱式和分体式。按水泵台数分为单台式和多台式。按控制方式分为微机控制型、PLC控制型和智能控制型。按对储水容器(稳流补偿器)的取舍和选择分为通用型、不带稳流补偿器型和带储水箱型。
①通用型:该类设备是由变频调速水泵、稳流补偿器、真空抑制器、控制柜和进水管上的倒流防止器、压力监测仪表等组成。在市政管网正常供水情况下,设备从市政管网直接抽水,通过变频调速泵组向用户输送水。但当市政管网水压能满足用户所需水压时,变频泵组自动停泵,市政自来水通过旁通管直接供给用户使用。当市政管网供水压力小于安全供水限定压力值时或用户用水量过大,使稳流补偿器与大气相通并用完其内的储存水前,变频调速泵组也将自动停泵,从而对市政管网的供水和管网上其它用户起保护作用。稳流补偿器采用不锈钢材质,且是密封的。凡是可能与大气连通的地方必须装有过滤膜,以确保进入稳流补偿器的空气洁净。
②不带稳流补偿器型:这类设备除省略了稳流补偿器外,其它均与通用型相同。它能正常运行的前提是市政管网通过引水管至水泵的供水必须时刻大于用户的最大用水量。设备常采用管中泵来代替普通离心泵以降低噪声。
③带储水箱型:这类设备是在通用型的基础上,带有一个小型储水箱(有时仍设有稳流补偿器)。平时与通用型一样,直接从市政管网抽水,当市政管网短时供水不足或因故障停水时,设备可抽取储水箱内的存水,以保证在一定时间内不间断供水。为保证储水箱内的水质,经程序控制,每天保证用净一次储存水,做到天天补充新水。
3)优缺点
①优点:与普通变频调速给水设备一样,可通过变频器调节水泵转速的方法调节水泵的出水量与水压。采用叠压的原理,充分利用市政管网供水压力,比普通变频调速给水设备更节能。不采用低位水池(水箱)临时储水,从市政管网抽水后直接向用户供水,减少了水的二次污染。省去厂储水池(带储水箱型是小型储水箱),比普通变频调速给水设备更节省材料,节约占地。产品采用真空抑制器和压力监控仪表,避免从市政管网直接抽水时产生负压,对市政管网其它用户不产生影响。管理方便,维修简单,可全自动运行。
②缺点:对市政管网供水状况有—定要求,水量不足、水压偏低、管径偏小、供水不稳定地区不宜采用。对用户性质也有一定要求,对用水集中、瞬间用水量过大、不允许停水用户,以及加工、制造、贮存有毒物质、药品等危险化学品的工厂、科研单位和仓库不应使用。该产品要保证正常供水的监控点较多,与普通变频调速给水设备相比,故障率增加,其供水稳定性差,易出现瞬间断水、水表空转、计量不准的现象。
4)适用范围:适用于新建、扩建和改建的城镇居民区和企事业单位生活用水供给。采用该类设备有可能对周边其它用户用水产生严重影响的区域,或市政主管部门认为不宜使用该设备的区域不应采用。
2 选用要点
1)与管网叠压给水设备连接和取水的市政供水管网应水量充裕、水压稳定。设置前应征得地方自来水公司同意。与市政管网接驳点的正常供水水压应由各地供水部门给出,但不应低于0.1MPa(从地面算起)。
2)管网叠压给水设备的吸水管管径应比市政供水管小至少两级或两级以下,或不大于市政供水管管径的1/3。也可参考表1.1.1-1确定。

表1.1.1-1 管网叠压给水设备吸水管管径
表1.1.1-1 管网叠压给水设备吸水管管径

3)对于将“水池+水泵+高位水箱”和“水池+变频调速水泵”供水方式改造成管网叠压给水设备供水方式时,必须对吸水管管径和过流量进行核算,以避免改造后产生市政供水量经常性小于用户用水量的不正常供水状态。
4)为杜绝管网叠压给水设备使用后,产生针对市政供水管网的污染性事故,在接驳点与给水设备之间必须设置倒流防止器(不能用止回阀代替)。
5)管网叠压给水设备应留有水消毒装置接口。当供水管网水中余氯含量达不到《生活饮用水卫生标准》规定时,应加装水消毒设备。
6)稳流补偿器上所有与外界连通的接口(包括真空抑制器)应装有针对尘粒与微生物的过滤装置。
7)设备与水接触组件、容器、管件和阀门等应选用铜、不锈钢或者耐腐蚀塑料及复合材质,并应取得地方卫生行政部门颁发的卫生许可批件。
8)为达到节能目的,水泵必须在高效区内工作。在非用水高峰期,设备应有利用市政水压经旁通管道向用户直接供水,满足用户用水需求,同时停止运行水泵的功能。
9)当低谷用水量时,且时间持续较长或断续出现时,设备宜配有适合低谷用水量的小泵或气压罐。
10)设备应在稳流补偿器处设置清洗管道和阀门。稳流补偿器为不锈钢材质。卫生指标应符合卫生部《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219—1998。
11)设备应有防负压控制系统。设备工作状态应有明显标志,并应有水源无水时停机、泵互为备用、自动切换和巡检等保护功能。设备电机及电气部分应符合电气专业有关要求。
12)设定供水压力调节精度在0.01MPa以内。设备正常运行时,单机功率≤2.2kW的设备噪声应≤55dB(A);单机功率介于3~15kW的设备噪声应≤75dB(A)。
3 参考价格(见表1.1.1-2)

表1.1.1-2 参考价格
表1.1.1-2 参考价格
注:管网叠压(无负压)给水设备包含水泵、稳流补偿器以及控制柜。选用品种多,选择余地大,不同制造商的设备价格有一定差异,表中价格仅供参考。

4 相关标准、规范
《微机控制变频调速给水设备》JG/T 3009—1993。
《管网叠压供水工程技术规程》CECS 221:2007。
《管网叠压供水设备》CJ/T 254—2007。
《无负压给水设备》CJ/T 265—2007。


1.2 建筑给水处理设备


1.2.1 直饮水系统
1 直饮水系统主要设备
直饮水系统主要分为两大类:管道直饮水系统和终端直饮水系统。管道直饮水系统指原水经过深度净化处理达到标准后,通过管道供给用户直接饮用的供水系统。终端直饮水系统指直接在用水点终端安装的深度净化处理设备供给用户直接饮用水的系统。管道直饮水所采用的水处理设备类型见表1.2.1-1。

表1.2.1-1 管道直饮水系统主要设备
表1.2.1-1 管道直饮水系统主要设备

2 膜过滤
1)概述
①定义:膜过滤(膜分离)是利用膜对流体混合物中各组分的选择性渗透而将各组分分离的方法统称。膜分离过程的推动力可以是膜两侧的电位差,也可以是压力差、浓度差及化学位差等。
②分类:一般膜分离过程按照膜对物质的分离范围和分离过程应用的推动力分类,见表1.2.1-2。

表1.2.1-2 膜过滤(膜分离)
表1.2.1-2 膜过滤(膜分离)

2)技术性能要求:膜过滤主要性能指标包括膜通量(单位时间、单位面积的透过物量)、水通量(单位时间、单位面积的透过水量)、截留率(被分离物质在料液中的浓度与透过液中的浓度差与料液中的浓度之比)、渗透压及截留分子量(截留率为90%的物质的分子量)。膜产品应具有高选择性,截留率高。具有尽可能大的透过能力,即膜通量尽量大。具有良好的化学稳定性和物理机械强度。产品质量稳定,经济性高。
3)选用要点:应根据原水水质选择合适过滤级别的膜。反渗透和纳滤必须控制进水水质,膜前应加预过滤装置。饮水系统应有妥善的浓水回收或利用措施。直饮水系统配件和附件必须能够满足膜过滤压力和强度要求。膜组件不应单支设置,应保证系统中膜组件不少于两支。如采用多级膜过滤,每级膜组件也应不少于两支。采用膜过滤系统必须设置相应的机械或化学膜清洗装置。国内日前尚无膜过滤材料的相关标准。
4)施工安装要点
①膜组件安装必须严格按照组件的水流方向,不得反向安装。膜过滤组件进出门应安装压力表。
②安装膜组件时应注意保持场地、环境清洁,防止灰尘、杂质进入膜组件。
③膜组件和连接膜组件的管道应稳固固定,不得使腆组件承担管道及附件的重量和固定作用。
④膜组件的安装应便于拆卸检修和维护,所有管道连接处不得使用影响水质卫生的材料。
5)参考价格(表1.2.1-3)

表1.2.1-3 膜材料参考价格
表1.2.1-3 膜材料参考价格

3 紫外线发生器
1)概述
①定义:利用高强度紫外线杀菌灯照射,破坏细菌和病毒的DNA等内部结构,杀火水中病原微生物的消毒装置。
②分类:按紫外线的波段分为A、B、C、D四个波段,饮用水消毒可采用C波段和全波段的紫外线发生器。按紫外线灯管的电源电压分为低压、中压和高压三种类型。
③适用范围:民用领域一般采用低压和中压紫外线灯管。对原水的要求是浊度≤5度,色度≤15度,总Fe≤0.3mg/L,锰≤0.05mg/L,水温为5~60℃。对环境的要求是温度应为5~40℃,湿度≤90%(25℃)。
2)技术性能要求
①低压紫外线发生器的性能指标包括灯管辐射强度[(μW·s)/cm2]、流量(m3/h)、工作压力(MPa)、功率(kW)、使用寿命(h)。其中对于30W新灯管要求距其1m的辐射强度应≥90(μW·s)/cm2,起始工作辐射强度应>12000(μW·s)/cm2
②中压紫外线发生器性能指标要求紫外线剂量应>42mJ/cm2,设备承压应≥0.10MPa,应有灯管工作状态指示、温度及流量显示等监控措施,并应有不可调节的在线强度监测装置及采用湿式探头。
3)选用要点
①紫外线消毒是瞬间消毒,不能起到长效消毒作用,建议和长效消毒措施结合使用。
②低压紫外线发生器应按一用一备选用。中压紫外线发生器宜配备在线清洗装置。
③必须控制进水水质,原水不能达到水质要求时应加预处理措施。
④低压紫外线灯管寿命应大于8000h,中压紫外线灯管寿命应大于9000h。
⑤紫外线发生器的外壳应采用304或316不锈钢。
⑥紫外线发生器应配有完善的强度检测和电气控制设备。
4)施工安装要点
①不应将紫外线发生器安装在紧靠水泵的出水管上,防止停泵水锤损坏石英玻璃管和灯管。应将紫外线发生器安装在过滤设备之后。
②紫外线发生器应严格按照进出水方向安装,应保证水流方向与灯管长度方向平行。
③紫外线发生器应有高出建筑地面的基础,基础高出地面不应小于110mm。
④紫外线发生器及其连接管道和阀门应稳固固定,不得使紫外线发生器承担管道及附件的重量。
⑤紫外线发生器的安装应便于拆卸检修和维护,所有管道连接处不得使用影响水质卫生的材料。
5)参考价格(表1.2.1-4,以处理水流量30m3/h的紫外线消毒器为例)

表1.2.1-4 参考价格(元/台)
表1.2.1-4 参考价格(元/台)

6)低压紫外线消毒器相关标准
《城市给排水紫外线消毒设备》GB/T 19837—2005。
《生活饮用水紫外线消毒器》CJ/T 204—2000。
4 二氧化氯发生器
1)概述:
①定义:二氧化氯发生器是用化学或电解方法产生二氧化氯气体或水溶液,对水进行消毒的设备。
②分类:二氧化氯发生器分电解法和化学法两种。建议用亚氯酸钠、氯酸钠和盐酸反应的化学方法。
③使用要求:二氧化氯应现场制备、负压投加。二氧化氯发生器的原料中不应有危害水质卫生的杂质。对环境的要求是温度为0~40℃,湿度≤90%(25℃)。
2)技术性能要求:主要性能指标包括产量(g/h)、浓度(mg/L)、使用寿命(h)、水源压力(MPa)、功率(kW)、流量(m3/h)及纯度。二氧化氯发生器产生的二氧化氯纯度应≥95%。
3)选用要点:二氧化氯发生器可不设备用,且应具有安全防爆措施和自动保护功能。二氧化氯发生器的出口亚氯酸盐浓度应≤0.05mg/L,氯酸盐浓度应<0.6mg/L。
4)施工安装要点:安装二氧化氯发生器的场所应有良好的通风设施。二氧化氯发生器应有高出建筑地面的基础,基础高出地面应≥100mm,二氧化氯发生器及其连接管道和阀门应稳固固定。所有管道连接处不得使用影响水质卫生的材料。
5)参考价格(以100g/b的化学法二氧化氯发生器为例):高档:65000元/台;中档:35000元/台;低档:25000元/台,
6)相关标准
《环境保护产品技术要求 化学法二氧化氯消毒剂发生器》HJ/T272—2006。
《化学法复合二氧化氯发生器》GB/T20621—2006。


2 建筑排水设备


2.1 小区生活污水处理设备


2.1.1 格栅
1 概述
1)定义:格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条和框架组成,倾斜或垂直安装在进水的渠道里,或进水泵站集水井的进口处,用于拦截污水中悬浮和漂浮固形物的污水预处理设备。
2)产品分类:格栅种类及分类方式很多,总体可分为格栅机和筛网两大类。格栅机适用于尺寸较大、悬浮物浓度较高污水,筛网适用于含有尺寸细小、比重轻及低悬浮物浓度的污水。常用格栅机类型有:臂式、弧形格栅机、链式格栅机、阶梯式格栅机、钢绳式格栅机、回转式格栅机等。小区污水处理中通常使用回转式格栅机。
3)格栅机通用技术要求
①格栅机在运行过程中,齿耙、传动机构等运动部件应运转灵活、平稳,无卡滞、无碰撞、无梗阻、无异声等现象,整机运行平稳可靠。
②在正常工况条件下,格栅机平均无故障运行时间应不少于2000h,正常工作寿命应不少于15年。
③设备的控制方式分为手动控制、自动控制两种运行方式,其中自动控制方式分定时、液位差控制两种方式。
④设备应设置机械过载保护装置和电气过载保护装置,并应设置报警系统。
⑤运行噪声不应大于80dB(A)。
2 回转式格栅机技术性能要求
选用回转式格栅机时,需要控制有效深度(沟深)、有效宽度(栅宽)、栅条间隙、安装角度、排渣高度及水质等技术指标。回转式格栅机基本性能参数见表2.1.1-1。

表2.1.1-1 回转式格栅机基本性能参数
表2.1.1-1 回转式格栅机基本性能参数

3 选用要点
1)栅条间隙根据污水种类、流量、代表性杂物种类和大小来确定,一般选取范围为:机械清栅(3~25mm),人工清栅(25~50mm),筛网(0.1~2mm)。
2)在中小型污水站,应设置两道机械格栅:第一道为粗格栅(10~40mm),第二道为细格栅(3~10mm)。在小污水站,设置一道格栅即可,栅条间隙应为3~15mm。
3)过栅流速:污水在栅前渠道内流速应控制在0.4~0.9m/s,经过格栅时流速应为0.6~1.0m/s。过栅水头损失与过栅流速相关,—般应控制在0.1~0.3m之间。栅后渠底应比栅前相应降低0.1~0.3m。
4)格栅有效过水面积按流速0.6~1.0m/s计算,但总宽度不小于进水管渠宽度的1.2倍,格栅倾角应为45°~75°,如果为人工格栅则采用安装角度30°~60°。
5)根据进水水质、水深可以确定格栅的材质、种类。格栅的耙齿、链节长时间浸泡在水中,为了防止腐蚀生锈,一般选用高强度塑料或不锈钢制成,其链轴也应采用不锈钢。
6)根据流量、过栅流速、安装角度、栅条间隙等可以计算出格栅的宽度。
4 施工安装要点
1)格栅机安装前应配合土建做好基础和预埋件,并牢固安装于基础上。
2)格栅机应定位准确。安装角度偏差应符合产品随机技术文件规定。各机架的连接应牢固。
3)格栅机安装完毕后,其两侧与沟渠壁间隙宜小于格栅栅条间隙。
4)格栅必须设置工作台,台面应高出栅前最高水位0.5m,台上应设安全和冲洗设施。工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。台正面宽度,当采用人工清渣时,不应小于1.2m,当采用机械清渣时,不应小于1.5m。
5)格栅间应设置机械通风设施,常用轴流排风扇。如果污水中含有有毒气体则格栅间应设置有毒有害气体的检测与报警系统。中小型格栅间应安装吊运设备,便于设备检修和栅渣的日常清除。
5 参考价格
根据格栅机的栅宽、安装渠深、栅条间隙、设备材质等不同,其价格也不同,不同厂家的产品价格也相差较大。回转式格栅机大致价格范围见表2.1.1-2。

表2.1.1-2 回转式格栅机参考价格范围
表2.1.1-2 回转式格栅机参考价格范围

6 相关标准、规范
《环境保护产品技术要求 格栅除污机》HJ/T262—2006。
《环境保护产品技术要求 旋转式细格栅》HJ/T 250—2006。
《室外排水设计规范》GB 50014—2006。
2.1.2 曝气设备
1 概述
1)定义:曝气设备是用于给生化处理单元提供氧气(空气)的设备。
2)分类:小区污水曝气设备主要有鼓风机和曝气机两大类。鼓风机的类型主要有:回转式鼓风机、罗茨鼓风机等。曝气机为水下曝气机。水下曝气机类型主要有:水下射流曝气机和自吸式曝气机。小区污水处理曝气设备特点见表2.1.2-1。
2 技术性能要求

表2.1.2-1 小区污水处理曝气设备特点
表2.1.2-1 小区污水处理曝气设备特点

1)鼓风机
①当进气温度不高于40℃,空气中微粒含量不大于100mg/m3的情况下,最大粒径应不大于鼓风机气缸内务相对运动部件最小工作间隙的一半。
②鼓风机累计无故障运行时间应不少于6000h。
③鼓风机、驱动机及其附属设备,在规定工作条件下,其设计寿命应不少于15年(易损件除外)。
④罗茨鼓风机型号较多,小区常用产品口径范围约40~500mm,风量范围约0.6~450m3/min,风压范围0.1~0.8kg/cm2
⑤回转式风机常用产品口径范围约20~80mm,风量范围约0.25~5.5m3/min,风压范围0.1~0.5kg/cm2
⑥压缩机应采用其风量、风压适用于小区生活污水处理的压缩机类型。
2)水下曝气机
①射流曝气机气水比应>1。
②产品标准测试工况下,射流曝气机氧转移效率应≥20%,理沦动力效率应≥2.0kg/(kW·h)。
③射流曝气机工作寿命应不少于8年。
④射流曝气机运行噪声应不大于80dB(A)。
3 选用要点
1)根据总体工艺设计,选择确定曝气方式和曝气设备类型。
2)根据污水水质、处理要求、曝气池容积等计算需氧量(或空气量)。需氧量计算时应考虑维持曝气池混和液有2~3mg/L的溶解氧量。
3)选择鼓风曝气方式时,主要考虑以下因素:
①根据曝气池水深、空气管道布置、曝气器形式及水头损失等计算出所需风压。风压计算应考虑系统阻力和运行肝的阻力增加等因素。
②根据计算的风量、风压,考虑电机功率,对应设备技术性能指标,选择合适的风机型号和数量。风机至少应有1台备用。
③宜设置成多台风机的配置,当仅有一台风机时,应设置成变频,以便可根据需要调节供给空气量。
④配套的空气扩散装置(曝气器)应具有较小的阻力损失和氧转移利用率,同时应性能稳定、故障少、耐腐蚀。
4)选择水下曝气机时,主要考虑以下因素:
①根据系统需氧量及设备传氧速率,求出需要的总功率。
②根据设置深度和曝气机的功率特性曲线选择合适的机型。
③根据需要的总功率及合适的机型群,得到几种不同的组合,再根据水池形状,选出最优组合。
④根据水质,选定曝气机材质及轴封型式。
4 施工安装要点
1)鼓风机
①鼓风机机组的布置和通道宽度,应满足机电设备安装、运行和操作要求。
②土建施工时应根据设备要求做好基础和预埋,鼓风机基础与鼓风机房应采用分离式基础。
③设备安装应牢固,按要求安装配套的隔振、消声等设施。
④风机与输气管道连接处,宜设置柔性连接管。输气立管进入曝气池宜高出水面0.5m,管道上需设置控制阀。
⑤宜设置单独的风机房,门、窗等需采取隔音措施。
2)水下曝气机
①土建施工时应根据设备要求做好基础和预埋,处理池应预留设备安装、维修设施。
②设备安装应牢固,应按要求安装配套的隔振、消声等设施。
5 参考价格(表2.1.2-2)

表2.1.2-2 曝气设备参考价格范围
表2.1.2-2 曝气设备参考价格范围

注:罗茨鼓风机的同一出口门径可以配套多种电机,其风量也不同,但价格差别不大。
6 相关标准、规范
《环境保护产品技术要求 罗茨鼓风机》HJ/T251—2006。
《环境保护产品技术要求 鼓风式潜水曝气机》HJ/T 260—2006。
《环境保护产品技术要求 射流曝气器》HJ/T263—2006。
《室外排水设计规范》GB 50014—2006。
2.1.3 滗水设备
1 概述
滗水器是SBR等间歇式生化法处理污水的关键设备。其作用是排出间歇(周期)运行的曝气池静沉后的上清液。
国内目前开发研究出多种形式的滗水器,主要有固定式、升降式。其中固定式分为虹吸式和旋转式,升降式分为浮筒式和提升式等。不同形式滗水器的特点见表2.1.3-1。

表2.1.3-1 滗水器特点
表2.1.3-1 滗水器特点

2 技术性能要求
1)堰口、载体管道等与水接触的部件应采用耐腐蚀的材料。
2)驱动装置应能满足滗水器的动作要求。动作应灵活,不得有卡阻现象。
3)电控系统应有自控保护功能。
4)在正常工况条件下,滗水器连续正常运行时间应不少于12个月。设计寿命不少于15年。
5)滗水器排水量不得低于标定值。
6)运行的控制方式应采用程序控制或智能控制。
7)滗水器运行噪声不大于75dB(A)。
3 选用要点
1)根据工艺高程、水池结构形式、排水要求、安装要求等选择合适的滗水器形式。
2)根据工艺运行周期、排水水位、池体宽度等计算排水量。
3)根据排水量和排水宽度选择对应的滗水器型号。
4 施工安装要点
1)根据选用产品安装要求,安装前应配合土建做好墓础和预埋件。
2)安装时应保证设备在基础上安装牢固。
3)注意各部件的安装与连接应顺畅省力,不得变形强力连接。
4)设备周围应预留安装检修空间,地下安装时应预留安装洞和检修孔。
5)集中控制柜尽可能安放在水处理厂的中心控制室内,电控柜要求有效接地。室内环境应整洁,且便于设备维护。
5 参考价格:不同类型的滗水器价格差别较大,同一类型滗水器价格主要和排水量相关。滗水器参考价格范围见表2.1.3-2。

表2.1.3-2 滗水器参考价格范围
表2.1.3-2 滗水器参考价格范围
注:滗水器大多为非标产品,需根据工艺要求定制,价格变动较大。

6 相关标准
《环境保护产品技术要求 旋转式滗水器》HJ/T 277—2006。
《旋转式滗水器》CJ/T176—2007。
2.1.4 填料
1 概述
1)定义:填料是生物膜法污水处理工艺中,用于微生物附着生长的载体。
2)分类
①根据其使用状态可以分为悬浮式填料和悬挂式填料两大类。悬浮式填料指使用时在被处理水体中处于悬浮、流化状态的填料;悬挂式填料是指安装时把填料两端分别拴扎在各种类型支架上使用的填料。
②按形状可以分为蜂窝状、束状、筒状、列管状、波纹状、板状、网状、盾状、圆环辐射状以及不规则粒状等。
③按性状可以分为硬性、软性、半软性及弹性等。
④按材质可以分为塑料、玻璃钢、纤维、陶瓷及金属等。
2 技术性能要求
1)通用技术要求
①水力特性:要求比表面积大、空隙率高、水流畅通、阻力小、流速均一。
②生物膜附着性:有一定的生物膜附着性能。在物理方面主要是填料的外观形状,应当形状规则、尺寸均一(不规则粒状填料和软性纤维状填料除外),表面粗糙度较大。同时还与微生物和填料表面的静电作用有关,微生物多带负电,填料表面电位愈高,附着性也愈强。此外,微生物为亲水的极性物质,因此在亲水性填料表面易于附着生物膜。在生化反应过程中,老化污泥应易于脱落。
③化学与生物稳定性:要求经久耐用,不产生有害物质,不导致产生二次污染。
④经济性:要求价格便宜、货源广,便于运输和安装。
⑤使用寿命:应保证5年以上连续使用,且填料结构损坏率不超过5%。
⑥需定期反冲洗。
2)蜂窝状填料
①蜂窝状填料的材质为玻璃钢及塑料,其主要特性为:
a 比表面积大,(133~360m2/m3,根据内切圆直径而定)。
b 空隙率高(97%~98%),质轻但强度高,堆积高度可达4~5m。
c 管壁光滑无死角,衰老生物膜易于脱落等。
②蜂窝状填料的主要缺点
a 如选定的蜂窝孔径与BOD5负荷率不相适应,生物膜的生长与脱落失去平衡,填料易堵塞。
b 如采用的曝气方式不适宜时,蜂窝管内的流速难以均匀。
因此选定的蜂窝孔径应与BOD5负荷率相适应,应用全面曝气方式并采取分层充填措施,在二层之间留有200~300mm的间隙,每层高1.0m,使水流在层间再次分配,形成横流与紊流,使水流得到均匀分布,并防止中下部填料因受压而变形。
玻璃钢蜂窝填料主要技术参数见表2.1.4-1。

表2.1.4-1 玻璃钢蜂窝填料主要技术参数
表2.1.4-1 玻璃钢蜂窝填料主要技术参数

3)波纹板状填料
波纹板状填料用硬聚氯乙烯平板和波纹板相隔粘接而成,其规格和主要性能见表2.1.4-2;这种填料孔径大,不易堵塞,结构简单,便于运输、安装、可单片保存,现场粘合。该类填料还具有质量轻、强度高、防腐蚀性能好的特点。其主要缺点是难以得到均一的流速。

表2.1.4-2 波纹板状填料规格和主要性能
表2.1.4-2 波纹板状填料规格和主要性能

4)改型软性填料
也称软性纤维状填料,具有比表面积大,利用率高、空隙可变不堵塞、重量轻、强度高、性能稳定、运输方便、组装容易等优点,近年来已被广泛应用于印染、丝绸毛纺、食品、制药、石油化工、造纸、麻纺、医院、含氰等废水处理中。
经改型后产品已发展成第二型(包括A2、B2、C2、D2、E2、F2型)、第三型(包括A3、B3、C3、D3、E3、F3型)系列产品。具体性能参数见表2.1.4-3、表2.1.4-4、表2.1.4-5。

表2.1.4-3 第一型软性填料产品规格
表2.1.4-3 第一型软性填料产品规格

表2.1.4-4 第二型软性填料产品规格
表2.1.4-4 第二型软性填料产品规格

表2.1.4-5 第三型软性填料产品规格
表2.1.4-5 第三型软性填料产品规格

软性填料改型后,适用范围加大,其中D2、D3、E2、E3型适用于印染、炼染、毛纺、地毡、棉纺、丝绸、制药、含氰、石油化工等工业废水和生活污水的好氧处理,A2、A3、B2、B3、C2、C3型适用于麻纺、酒精、制糖、造纸、食品、发酵等行业高浓度废水的厌氧处理。
5)半软性填料
由变性聚乙烯塑料制成具有一定的刚性和柔性,能保持一定形状,又有一定变形能力。具有散热性能好,阻力小,布水、布气性能好,质量轻,耐腐蚀,不堵塞,安装、运输方便等优点。表2.1.4-6为半软性填料主要技术指标。

表2.1.4-6 半软性填料主要技术指标
表2.1.4-6 半软性填料主要技术指标

6)多孔球形悬浮填料
高密度聚乙烯制成直径为80mm的球体,其重量为17g左右,外壳重13~14g,填充料仅为3.5g,它的特点是微生物挂膜快,老化的生物膜易脱落,材质稳定,抗酸碱,耐老化,使用寿命长达15年,长期不需要更换,产品耐生物降解,安装方便。
7)组合填料
组合填料是在软性与半软性填料基础上发展而成的,由高分子聚合塑料和合成纤维组成,采用高密度塑料制成。它的特点是塑料片体经特殊加工能与纤维同时挂生物膜,且能有效地切割气体,提高氧利用率。纤维均匀分布在塑料片体周围,使纤维的有效表面积充分地利用起来,大大提高生化池有效容积内的生物污泥量,从而提高污水处理效果。它的性能优于软性和半软性填料,弥补了前两种填料的不足,使得它易于挂生物膜,老化的生物膜又容易脱落。
8)不规则粒状填料
有砂粒、碎石、无烟煤、焦炭、矿渣及陶粒等,粒径一般由几毫米到数十毫米。这类填料的主要特点是表面粗糙、易于挂膜,截留悬浮物的能力较强,易于就地取材,价格便宜等。存在的问题是水流阻力大,易于产生堵塞现象,应根据污水水质选择合适的填料及其粒径。
3 选用要点
填料的选择主要根据污水的性质、构筑物或设备种类以及去除对象选择。主要以比表面积大、质量轻、造价低、容易取材、使用时间长、可重复利用的填料作为选择对象。大致可按如下规律选择:
1)沉淀池内填料:一般选择波纹板(管)、蜂窝状填料。这类填料有利于污泥的附着及沉淀,使沉淀效果更佳。
2)厌氧池内填料:多用半软性填料、软性填料、组合填料、改型软性填料、多孔球形填料。有时电选择无规则填料比如卵石、砾石等。
3)好氧池内填料:一般选择比表面积大、生物膜容易附着的填料:半软性填料、软性填料、组合填料、改型软性填料、多孔球形填料、活性炭等都有使用。
4)过滤器内滤料:过滤器内使用的滤料也属于填料的一种,截留污水内的悬浮物,主要使用不规则矿物填料、活性炭填料、纤维滤料等。
4 施工安装要点
1)根据填料安装技术要求做好填料支架的安装,检查所有焊接点牢固性,复核支架能够承受的荷载。
2)填料支架应做好防腐处理。
3)填料安装前要保持填料表面干净,严禁沾染油污,堵塞填料,严禁填料长时间在烈日下暴晒。
4)按照设计要求安装填料,使填料分布均匀统一。
5 参考价格(表2.1.4-7)
6 相关标准
《环境保护产品技术要求 悬挂式填料》HJ/T 245—2006。
《环境保护产品技术要求 悬浮填料》HJ/T 246—2006。

表2.1.4-7 填料参考价格范围
表2.1.4-7 填料参考价格范围

2.1.5 气浮溶气设备
1 概述
1)定义:气浮处理法就是向废水中通入空气,并以微小气泡形式从水中析出,粘附在废水中的油、悬浮颗粒等污染物质上,使污染物的比重小于1而上浮到水面,形成泡沫—气、水、颗粒(油)三相混合体。通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。利用这种原理来处理污水的设备或构筑物就是气浮设备或气浮池。此类设备多用于小区及建筑优质杂排水的水处理中。
2)产品分类
①气浮净水工艺分类
气浮净水工艺已开发出多种形式,一般根据产生气泡方式进行分类。
a 布气法气浮(包括转子碎气法、微孔布气法,叶轮散气浮选法等)。
b 溶解空气气浮(包括真空气浮法,压力气浮法的全溶气式、部分溶气式及部分回流溶气式)。
c 电解气浮法。
d 生化气浮法(包括生物产气气浮法及化学产气气浮)。
其中溶气气浮是使用最广泛、操作最方便的一种气浮法。
②压力溶气气浮装置类型
压力溶气气浮装置是污水溶气气浮处理设备中使用最广泛的装置。
压力溶气气浮装置采用加压方法将空气溶解于水,再在减压条件下释放出微小气泡粘附于悬浮物上,使其整体比重小于水而上浮于水面,通过机械装置刮除,实现固液分离的装置。压力溶气气浮主要分为加压溶气气浮和射流溶气气浮。
a 加压溶气气浮装置:由水泵、空气压缩机、压力溶气罐、溶气水释放控制阀、释放器、刮渣机、电气控制箱、流量计和气浮池等构成。
b 射流溶气气浮装置:由水泵、射流器、压力溶气罐、溶气水释放控制阀、释放器、刮渣机、电气控制箱、流量计和气浮池等构成。
2 压力溶气气浮主要技术性能
1)溶气释放器在工作压力0.3~0.5MPa范围内释放的气泡应细密、均匀,气泡在1000mL量筒中的消失时间应大于4min。
2)溶气罐的溶释气效率不应小于80%。
3)当100mg/L≤进水SS≤500mg/L时,装置的SS去除率应大于80%;当500mg/L<进水SS≤2500mg/L时,装置的SS去除率应大于90%。
4)装置运行噪声声压级应小于76dB(A)。
5)当溶气水回流比为处理水量(Q)30%时,装置能耗为:
①当Q≤25m3/h时,能耗≤0.4(kW·h)/m3
②当25m3/h<Q≤100m3/h时,能耗≤0.3(kW·h)/m3
③当100m3/h<Q≤400m3/h时,能耗≤0.18(kW·h)/m3
6)压力溶气罐的工作压力一般为0.25~0.4MPa,压力溶气罐应设置排水口,水位计和溶气水取样口。
3 选用要点
1)根据污水进水水质、处理要求核算设备参数。
2)根据污水处理水量和设备参数选择合适的气浮设备。
3)根据安装空间、系统高程进行设备布置。
4 安装要点
1)设备主体
①安装前对设备基础进行抄平校正,保证设备主体水平。
②设备与周围墙壁要留出>700mm的检修通道,设备要安装检修和观察平台(平台宽度>700mm)并安装保护栏杆。
③安装的刮渣机设备底面应平整,高程和坡度应符合设计要求。
2)溶气罐
①注意与气浮设备主体、溶气泵、空压机之间间距、各管道走向、交叉情况,做到合理布置,留出检修空间。
②溶气罐各支撑脚高度一致,与地面接触面水平,安装完毕的溶气罐应与水平面垂直。
③溶气罐液位计要安装在容易观察和操作的一侧以便于工作人员操作。
5 参考价格(表2.1.5)

表2.1.5 加压溶气气浮装置参考价格范围
表2.1.5 加压溶气气浮装置参考价格范围

6 相关标准《环境保护产品技术要求 压力溶气气浮装置》HJ/T261—2006。


2.2 建筑中水设施


2.2.1 中水处理工艺
1 概述
中水是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。建筑中水是建筑物小水和小区中水的总称,建筑中水的用途主要是冲厕、绿化、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。中水利用是污水资源化的一个重要方面,具有明显的社会效益和经济效益。
2 工艺流程选用要求
中水工程应用的成败与其采用的工艺流程关系密切。适用的中水处理工:艺流程应当符合以下要求:
1)技术先进,安全可靠,处理后出水能够达到回用口标的水质标准。
2)经济适用,在保证中水水质的前提下,尽可能节省投资、运行费用和占地面积。
3)处理过程中,噪声、气味和其它因素对环境不造成严重影响。
4)经过一定时间的运行实践,技术成熟、实用的处理工艺流程。
中水处理工艺流程较多,本节仅对工程中常用的混凝气浮一过滤、生物接触氧化、毛管渗滤土地处理、膜生物反应器、曝气生物滤池、速分处理等六种常见的中水处理工艺流程进行介绍。
3 技术性能及选用要点
1)混凝气浮—过滤处理工艺流程(适用于优质杂排水的处理回用)
原水→格栅→调节池→混凝气浮→过滤→消毒→中水
①技术特点:物化处理方法,无需生物培养,具有设备体积小、占地省、可间歇运行、管理维护方便等特点。
②适用范围:原水的有机物浓度较低(CODcr≤100mg/L,BOD5≤50mg/L,LAS≤4mg/L)、住房率浮动较大或间歇性使用的建筑物,特别适用于季节性旅游高档公寓、宾馆的洗浴废水。
③选用要点
a 混凝气浮可以设备化,占地小,适用于层高较小的地下室等。
b 气浮和过滤对悬浮物去除效果较好,对溶解性有机物的去除效果较差,但对洗涤剂有一定的去除效果。设计中应对原水有机物浓度指标严格控制。
c 为了保证水质处理的效果,对高级公寓、宾馆等建筑,最好在气浮和过滤后,增加活性炭吸附装置,并应在设计中明确,根据实际水质情况,半年至1年更换活性炭。
④施工安装要点:当气泡发生方式采用溶气泵式时,应在溶气泵吸气管路吸嘴前安装气体流量计,以便调节和控制吸气量。当采用组合式气浮处理设备时,安装后应注意对成套设备外表面破损部位进行防腐处理。
2)生物接触氧化处理丁艺流程
原水→格栅→调节池→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→中水
①技术特点:生物接触氧化是一种成熟实用的处理工艺。它对原水适应性强,经济实用,运行管理方便,对操作管理水平的要求较低。
②适用范围:该工艺适用范围较广,对于杂排水、生活污水和二级出水均适用。
③选用要点
a 接触氧化池的曝气应尽量做到布气均匀。
b 填料上生物膜的更新是保证生物膜法有效工作的重要条件。因此,生物接触氧化法在单位面积上要有足够的曝气强度,曝气量宜按BOD5的去除负荷计算,根据工程经验取值40~60m3/kgBOD5。球形填料曝气强度要求比固定填料小,因为其本身的漂移运动有利生物膜的脱落。
c 当接触氧化池面积过大时,接触氧化池的供气量设计应依据所需曝气强度进行,以满足池体搅动强度的需要。
d 生物接触氧化池内建议优先选用弹性立体填料(该填料具有使用寿命长,价格便宜等特点)。
也可采用安装和维修较为方便的球形填料。
④施工安装要点:生物接触氧化池内填料需要支架时,应根据填料供应商提出的要求做支架预埋件。支架安装完毕后应对其进行防腐处理。弹性立体填料与支架之间应连接牢固,并应方便填料的更换和调整。其它安装要点需参见国家建筑标准设计图集03SS703—1《建筑中水处理工程(一)》。
3)毛管渗滤土地处理工艺流程
原水→格栅→厌氧调节池→毛管渗滤土地处理→消毒→中水
①技术特点:系统运行稳定可靠,抗冲击负荷能力强。无需建设复杂的构筑物,综合投资和运行费用低。运行管理简单,便于维护。
②适用范围:分散的居民点、休假村、疗养院、机关和学校等小规模污水处理,并与绿化相结合。对于杂排水和生活污水均适用。
③选用要点
a 布置在草坪、绿地、花园等之下的土壤中, 日处理1m3生活污水大约需占用8m2土地。
b 根据小区内建筑物的位置,处理装置可集中设置,也可分散设置,经处理的水就地回用。
c 根据地形地势,利用自然地形,宜采用重力流布置。
d 格栅及厌氧调节池应将原水中所含的大颗粒固体物去除,避免阻塞毛管渗滤土地处理系统。
e 处理装置应设置在冻土层之下。
f 当毛管渗滤处理装置设置在硬质地面(如道路、广场等)之下时,硬质地面的面积不得超过装置占地总面积的30%。
④施工安装要点:毛管渗滤土地处理系统所采用的土壤渗滤介质应优先使用现地土壤,如现地土壤无法符合处理功能要求时,应根据设计需求进行改良。应严格控制配水管和集水管的坡度,配水管和集水管管材均采用塑料管。其它安装要点需参见国家建筑标准设计图集03SS703—1《建筑中水处理工程(一)》。
4)膜生物反应器处理工艺流程
原水→格栅→调节池→毛发聚集器→保安过滤器→膜生物反应器→消毒→中水
①技术特点:膜生物反应器是在活性污泥法的曝气池中设置微滤膜,用微滤膜替代二沉池和后续的过滤装置,将生化与物化处理在同一池内完成,并对原水中的细菌和病毒具有一定的阻隔作用。该工艺具有耐冲击负荷能力强、有机污染物及悬浮物去除效率高、出水水质好、结构紧凑占地少、污泥产量少、自动化管理程度高等优点。
②适用范围:以生活污水和杂排水为原水的中水系统。
③选用要点
a 厨房排水应预先设置隔油池等隔油装置,确保进入膜生物反应器的污水中动植物油含量不超过50mg/L。
b 膜组件的寿命是影响中水工程投资、设备运行管理和运行成本的主要问题,应根据膜材质、组件结构形式等因素,尽量选用质量好、寿命长的膜。
c 毛发聚集器选型应确保对毛发等长纤维状物质的去除能力,防止其进入MBR池后对膜组件造成不利影响。
d MBR池内的曝气方式宜选用鼓风曝气系统,曝气量应参照膜供应商提供的技术数据确定。
e 膜生物反应器具有对水中细菌和病毒的阻隔功能,但工艺流程中不应缺少消毒环节。
f 室内中水处理站的净高应符合膜分离设备(或称膜组件、膜组件单元)安装和检修对最小吊装高度的要求,一般不宜低于4.5m。
g 宜设置自动计量、在线监测等设备,提高自动化管理水平。
④施工安装要点:在池内焊接工作全部结束、且焊渣等清扫完毕后,方可安装膜组件。膜分离设备的出水管路在安装膜组件之前应完成管道试压,确保该段管路不存在漏气现象。移动膜组件时,不应拿中空纤维膜组件的膜丝部分或平板膜组件的中间部位,应用双手拿中空纤维膜组件两端的集水管(或集水端头)或平板膜组件的框边,禁止拉伸中空纤维膜丝或按压平板膜框。MBR池内布气装置的安装应确保散气孔水平度符合设计要求,避免曝气不均匀。膜组件安装完毕后宜浸没于清水之中,或在其上方用防火布遮盖,避免粉尘或火花溅到膜组件上。其它安装要点需参见国家建筑标准设计图集08SS703—2《建筑中水处理工程(二)》。
5)曝气生物滤池工艺流程
原水→格栅→调节池→初沉池(水解池)→曝气生物滤池→过滤→消毒→中水
①技术特点:曝气生物滤池处理工艺是生物膜法的一种,与生物接触氧化法不同之处在于它采用孔隙率较小、颗粒较规则的球形陶粒滤料作为微生物载体,不仅具有生物膜工艺技术的优势,同时也起有效过滤作用,因而在运行过程中需要反冲洗。该工艺流程简单,不需二沉池,占地少,投资省,处理效率高,自动化运行程度高,对污水浓度和水量的变化适应性强。
②适用范围:以生活污水、杂排水和二级出水为原水的中水系统。
③选用要点
a 要求有前处理,对来水中的悬浮固体及纤维状物质应有效去除,否则易造成布水、布气长柄滤头堵塞及滤池反冲洗频繁。因此在曝气生物滤池前宜设有粗细格栅、初沉池或水解池,必要时在初沉池前加絮凝剂,以强化一级处理。在初沉池或水解池出水堰上宜设置2mm不锈钢格网,以拦截纤维状悬浮物。当原水中的悬浮固体含量较少时,可以省去初沉池或水解池。
b 滤料要求:为细菌生长提供理想的表面,促进气、水的平均分配,保证能截留固体悬浮物,具有机械耐久性,易于进行反冲洗。宜采用多孔的陶粒滤料,其硬度和耐磨性可使滤料保持颗粒大小和形状多年不变,其多孔性为菌胶团提供最佳生长条件。
c 曝气生物滤池的工艺稳定性和运行能力取决于正确的布水、配气设计和实际运行时的调控情况,布水、布气应参照相关规范或设计单位图纸施工。
d 曝气生物滤池一般采用上向流,纳污能力强,工作周期长。
e 当进水总磷浓度较高且有去除总磷要求时,可采用辅助化学除磷,可在进水中投加铝盐、铁盐等。
f 设计时应严格计算滤池及管路的阻力损失,保证水顺畅通过滤池。
④施工安装要点:空气管路进入滤池前应设置超高部分,超高高度不应低于1.8m。滤池采用混凝土结构形式时,滤板安装应保证水平度及接缝密封性能。曝气系统安装应保证其牢固性和布气均匀性。卵石填装时应采取避免砸坏长柄滤头和曝气系统的措施,滤料填装应按级配要求进行,避免包装带混入其中。其它安装要点需参见国家建筑标准设计图集08SS703—2《建筑中水处理工程(二)》。
6)速分处理工艺流程
原水→格栅→调节池→速分生化池→过滤→消毒→中水
①技术特点:速分生化技术是浸没式固定床生物膜的变型,是将流体力学中的“流离”原理与微生物处理技术结合在一起形成的一种新型污水处理技术。利用特殊的固一液一气三相运动,使污水中的固体颗粒富集在速分生化球表面及内部,在一定长度距离的速分生化球内、外表面生成的完整生物链及反复进行的好氧-厌氧-好氧的生物处理系统的作用下,污水小各种污染物得到充分降解,并在系统内部直接进行了污泥消化,实现基本不排泥。
②适用范围:对生活污水、杂排水和二级出水均可适用。
③选用要点:速分生化池容积,应根据原水水质不同情况,按8~12小时设计,气水比(10~15):1。
过滤宜采用纤维球过滤器,滤速一般取30m/h,根据进出水压差,调节反冲洗时间。
④施工安装要点:速分生化池内曝气管贴地安装,开孔向上。曝气管安装完毕后,再将速分球一层层码入速分池内,最上层速分球要求高出设计水位半个球体。其它安装要点需参见国家建筑标准设计图集08SS703—2《建筑中水处理工程(二)》。
4 经济性能分析
中水工程的经济情况与中水工程的规模有直接的关系。一般情况下,处理规模大,单方投资指标和运行成本相对较低,容易取得较好经济效益。中水工程参考建设费用和运行成本,参见表2.2.1。
5 相关规范《建筑中水设计规范》GB 50336—2002。

表2.2.1 中水工程参考建设费用和运行成本
表2.2.1 中水工程参考建设费用和运行成本

说明:1 表中数据系依据北京部分中水工程资料汇总及中水公司提供的朽关资料整理而成。
2 “土建式”是指调节池、中水池和处理构筑物均为混凝土结构。“设备式”是指中水处理站内的设施均为厂家供应的设备,包括调节池和中水池。
3 建设费用和运行成本均不包括中水供水部分。
4 运行成本包括电费、药剂费、人工费、维修费、土建和设备折旧费。


2.3 雨水收集装置


2.3.1 65型、87型斗屋面雨水排水系
1 概述
65型、87型斗屋面雨水排水系统区别于虹吸式屋面雨水系统和《建筑给水排水设计规范》GB50015中的重力(无压)流排水系统。系统的设计流态介于无压流和有压流之间的过渡流态,水流中掺有空气,可用水、气两相流规律描述。系统的流量负荷、管材、管道布置等都需考虑水流压力的作用。65型、87型斗屋面雨水排水系统适用于各类工业和民用建筑中,是我国应用最普遍、时间最久的雨排水系统。
1)系统组成:65型、87型斗,屋面雨水排水系统由65型或87型雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管组成。系统形式有檐沟或天沟外排水、密闭式或敞开式内排水、高低跨混合式排水等多种型式。65型、87型雨水斗由阻气顶盖和格栅整流罩、出水短管、压板等组成。
2)适用范围:65型、87型斗屋面雨水排水系统适用于各种民用和工业建筑屋而雨水的排除。系统设计必须考虑雨水压力的作用。设计数据根据试验验证的资料确定。
2 技术性能要求
1)雨水斗基本性能见表2.3.1-1。产品在达到不进气排水时,所需斗前水深比虹吸斗大,比自由堰流斗小。

表2.3.1-1 常用雨水斗基本性能
表2.3.1-1 常用雨水斗基本性能

2)雨水斗规格及流量范围见表2.3.1-2。
3)悬吊管的坡度可按不小于0.005敷设,单斗系统的悬吊管流量范围和雨水斗相同。

表2.3.1-2 雨水斗规格及流量范围
表2.3.1-2 雨水斗规格及流量范围

4)雨水立管规格及流量范围见表2.3.1-3。

表2.3.1-3 雨水立管规格及流量范围
表2.3.1-3 雨水立管规格及流量范围
注:建筑高度≤12m时不超过表中低限值,高层建筑不超过表中上限值。

5)出管(又称出户管)和其它横管(如管道层的汇合管等)可近似按悬吊管的方法计算。排出管管径根据系统总流量确定。排出管在出建筑外墙时流速若大于1.8m/s,管径应放大。
6)系统的设计工况应选在非满管流态,以留有余地,可耐受短时超量雨水冲击(包括屋面集水时间小于5min时的高强雨汇流、超设计重现期降雨等)。
7)系统对溢流设施的依赖性小,安全运行实践经验已十分丰富。
8)系统管材及选用:管材可选用钢管、给水铸铁管、钢塑复合管及抗环变形外压力大于0.15MPa的承压塑料管等,管材规格及技术要求同“给水管材”对应章节。
3 选用要点:应选用金属材料雨水斗,雨水斗应有整流格栅。平屋面和带天沟的屋面均可选用各种口径的雨水斗。高层建筑室内雨水管道不得采用生活排水塑料管。
4 施工安装要点
1)雨水斗安装参见国家建筑标准设计图集09S302《雨水斗选用及安装》。
2)管道接口应能抵抗系统灌满水产生的压力。给水铸铁管应采用承插接口的管道,立管的转弯处应设支墩,横管的转弯处应设固定支架。
3)地面不允许冒水时,埋地管上不得安装敞开式检查井。
4)多斗立管的顶端不得安装雨水斗。
5)一个悬吊管上安装的雨水斗不应超过4个。
5 雨水斗参考价格(表2.3.1-4)

表2.3.1-4 雨水斗参考价格
表2.3.1-4 雨水斗参考价格

6 相关规范《建筑与小区雨水利用:工程技术规范》GB 50400—2006。
2.3.2 虹吸式屋面雨水排水系统
1 概述
虹吸式屋面雨水排水系统,也称为压力流屋面雨水排水系统,它是区别于重力流屋面雨水排水系统和65型、87型斗屋面雨水排水系统的一种排水形式,其工作原理是充分利用雨水斗与排出管之间的有效位差,快速排除雨水,管道内有明显负压。
1)组成及分类:虹吸式屋面雨水排水系统由虹吸式雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、配套管件和固定件组成。为满足不同屋面雨水排水要求,虹吸式雨水斗按使用功能分为带集水槽型雨水斗、无集水槽型雨水斗和防冻型雨水斗。带集水槽型雨水斗适用于平屋面。雨水斗由格栅罩、反涡流装置、斗体、连接压板、防水翼环、出水短管等组成,防冻雨水斗带加热包。
2)适用范围:虹吸式屋面雨水排水系统,特别适用于会展中心、体育场馆、航站楼、机库、大型货运库、物流中心、工业厂房、办公楼等具有大型屋面的公共和工业建筑。该系统必须采用虹吸式雨水斗。
2 技术性能要求
1)雨水斗规格及流量范围见表2.3.2-1。

表2.3.2-1 雨水斗规格及流量范围
表2.3.2-1 雨水斗规格及流量范围
注:雨水斗不锈钢出水短管公称直径以DN表示,HDPE出水短管公称外径以dn表示。

2)雨水斗材质:不锈钢S30408(06Cr19Ni10)为斗体,格栅罩及反涡流装置采用硅铝合金材质。
3)雨水斗应具有一定的承载能力、密封性、耐候性和水力特性。测试方法须遵守行业标准CJ/T 245—2007。
4)系统管材选用
①材质:不锈钢S30408(06Cr19Ni10)、HDPE管材及管件(选用PE80、PE100原材料)、镀锌钢管、涂塑钢管等。
②规格及技术要求
a 不锈钢管材规格DN50~DN300,要求耐腐蚀,耐正、负压,外表光洁美观。
b HDPE管材规格dn50~dn315,要求选用高密度聚乙烯为主要原材料,添加少量抗氧化剂、抗紫外线吸收剂,管材线膨胀系数为0.2mm/(m·℃),并可耐正、负压。符合行业标准CJ/T 250—2007。
c 钢塑复合管规格DN50~DN300,用内外涂塑的钢塑复合管,不应使用衬塑钢管。
3 选用要点
1)产品选用时,应对雨水斗规格、雨水斗材质、雨水斗排水量、管材材质及连接方式提出要求。
2)平屋面建筑宜选用DN50、DN80的雨水斗,带天沟的屋面可选用各种类型雨水斗。
3)寒冷地区配合屋面伴热,应选用防冻型雨水斗。
4)虹吸式屋面雨水排水系统选用镀锌钢管、不锈钢管或涂塑钢管时,雨水斗出水短管应选用不锈钢管材。排水系统选用HDPE管材时,雨水斗出水短管应选用HDPE管材。
4 施工安装要点
1)雨水斗安装
根据屋面材质采用不同的安装方式,可按照国家建筑标准设计图集095302《雨水斗选用及安装》选用。斗体安装时最关键的控制点是防止渗漏,保证不渗漏的安装方式有压紧防水卷材,氩弧焊接和夹紧密封填料等措施。
2)管道连接
①HDPE管
a 采用专用悬吊装置和立管管卡,以承担管道负荷、防止管道摆动和控制管道轴向伸缩。
b 管道采用热熔连接或电焊管箍连接。
c 安装时首先在建筑物上放线,确定合适的悬吊点,而后将安装片和悬吊杆安装在建筑物上。在地面上将方钢导轨和管卡装配在一起,将装配在一起的悬吊系统悬挂在吊杆上。最后将管道安装在管卡上。
②镀锌钢管、涂塑钢管及不锈钢管
a 镀锌钢管、涂塑钢管采用法兰连接或沟槽连接。不锈钢采用氩弧焊接或氩电联焊。
b 管卡可采用扁钢或圆钢管卡。支吊架安装参见国家建筑标准设计图集03S402《管道支架及吊架》。
c 立管底部应设支墩。
d 管道支架间距按《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242—2002执行。
5 参考价格:虹吸雨水斗参考价格见表2.3.2-2,虹吸排水系统管材参考价格见表2.3.2-3。

表2.3.2-2 虹吸雨水斗规格及参考价格
表2.3.2-2 虹吸雨水斗规格及参考价格
表2.3.2-3 虹吸排水系统管材参考价格区间
表2.3.2-3 虹吸排水系统管材参考价格区间

6 相关标准、规范
《建筑给水排水设计规范》GB 50015。
《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB 50400—2006。
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242—2002。
《虹吸式屋面雨水排水技术规程》CECS 183:2005。
《虹吸雨水斗》CJ/T245—2007。
《建筑排水用高密度聚乙烯(HDPE)管材与管件》CJ/T 250—2007。
《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB/T12771—2008。
《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091—2008。
《给水涂塑复合钢管》CJ/T120—2008。
《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规程》CECS 125:2001。
2.3.3 建筑雨水排水用聚乙烯塑料检查井
1 概述
建筑雨水排水用聚乙烯塑料检杳井适用于建筑小区(居住区、公共建筑区、厂区等)范围内的外径不大于800mm,埋深不大于6m的雨水排水管道上的雨水检查井。
1)构成:聚乙烯塑料雨水检查井由井座、井筒、井盖(或井箅)、盖座、承重圈及其配件组成。
井筒有整体式和分体式两种做法。应根据需要在雨水检查井井底做沉砂室。
2)分类和命名
①聚乙烯塑料检查井按使用规能、井筒的成型方式和井的组装形式进行分类和命名。
②按检查井的功能分类
a 普通雨水检查井:雨水管道上常用的供管道连接、检查、清通的雨水检查井。
b 雨水集水检查井:具有雨水收集功能及一定沉砂容积的雨水检查井。
c 雨水渗透检查井:具有雨水渗透功能及一定沉砂容积的雨水检查井。
d 雨水集水渗透检查井:具有雨水收集、渗透功能及一定沉砂容积的雨水检查井。
e 渗透弃流井:具有一定储水容积和过滤、截污能力,将初期雨水渗透到地下的一种雨水检查井。
③按雨水检查井井筒的成型方式分类
a 滚塑成型做法,井座与井筒一次滚塑成型。
b 分体组合的雨水检查井与井用管件焊接组合。
④分体管件焊接组合的雨水检查井按组装形式可细分为:
a 直壁式雨水检查井:井筒为截取的管段。
b 收口式雨水检查井:井筒为收门形,收口锥体与上部井筒及下部井室焊接。
c 承插式雨水检查井:上部井筒的收口锥体落座在下部井室的承门内。
d 台阶式雨水检查井:上部井筒落座在下部井室的顶部平台上
e 三通管件式雨水检查井:井筒与雨水排水管的一管段连体成三通形式。
f 四通管件式雨水检查井:井筒与雨水排水管的一管段连体成四通形式。
井筒滚塑成型的各种雨水检查井规格、性能见表2.3.3-1。
六种分体管件焊接组合的雨水检查井的规格见表2.3.3-2。
六种分体管件焊接组合的雨水检查井结构图示见图2.3.3-1~图2.3.3-6。
2 技术性能要求
1)材料
①井座材料:以聚乙烯(P2)树脂为主,允许掺入与原材料相同材质的回用料和增强纤维,树脂含量(质量分数)在80%以上。
②井筒材料:滚塑成型检查井井筒使用低密度聚乙烯树脂。分体组合检查井井筒用聚乙烯缠绕结构壁管管材截取焊接,环刚度≥6.3kN/m2。管材符合GB/T19472.2—2004标准。
③连接管管材:雨水检查井使用的连接管管材与井筒材料相同。
④井盖:详见CJ/T211—2005。
⑤井箅:洋见CJ/T 212—2005。
2)雨水检查井设沉泥室,深300mm。
3)渗透检查井、集水渗透检查井、渗透弃流井的井壁及井底开孔。
4)最大井深是在使用机械清淤时的井深。
5)井径为700mm的雨水检查井可下人检修,井径300~600mm的雨水检查井采用专业机械或工具实施水力清通和吸泥。
3 选用要点
1)井筒一次滚塑成型的雨水检查井用于人行道及绿地内。分体组合雨水检查井可用于小区内的各种使用场所,选用时需对井筒和井盖提出荷载要求。
2)井径选择:需要下人检修的雨水检查井井径选700mm,用专业机械检修的雨水检查井井径采用300~600mm。
3)根据雨水排水管管径、雨水井连接管管径、接入管管径及井深选择井的型式。
4)井盖及盖座可根据井径和承载要求选用,宜用高分子材料。井盖分轻型、普通型和重型,强度级别分别为20kN、100kN和200kN。
5)结构壁管截取的井筒环刚度按需要提出,应≥6.3kN/m2
6)车行道上的雨水检查井承压圈应使用钢筋混凝土制品。
4 施工安装要点
1)检查井焊接质量要求。具体包括:焊接前必须清理焊接部位,不得有泥土、污渍、油污等物质存在。焊缝平整,焊接时不容许有漏焊、虚焊。焊缝强度应不小于焊接件强度。
2)井坑施工时,井坑可与沟槽同时开挖。如地下水水位高于井坑坑底,应实施人工降水。井坑底部如有砖、石等坚硬物体时应将其清除。对于一般土质,基底应铺设粗砂基础。软土地基应做处理。管件式检查井的基础处理执行《建筑小区塑料排水检查井应用技术规程》CECS 227:2007标准。
3)检查井与连接管件连接可在工厂完成,也可在现场制作安装,采用PE焊条进行管双面焊接。
4)井体就位施工时,将普通雨水检查井直接在井坑基础上就位。渗透雨水检查井就位前,先在砂基础上放置土工布袋,袋内填碎石,然后再进行井体就位。渗透检查井应做渗透层,土工布袋与井坑壁间填粗砂。
5)回填施工时,回填高度应为检查井承压圈褥垫层的底面,回填土必须夯实,回填土内不得有石块、砖块及其他硬杂物。
6)承压圈安装应在检查井回填后进行,检查井与井筒间设挡圈。
7)井盖及盖座安装应在褥垫层承压圈完成后进行。
5 参考价格
滚塑成型雨水检查井的规格及参考价格见表2.3.3-3,管件焊接组合雨水检查井的规格及参考价格见表2.3.3-4。
6 相关标准、规范
《建筑小区排水用塑料检查井》CJ/T 233—2006。
《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB 50400—2006。
《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材》GB/T 19472.2—2004。
《聚合物基复合材料检查井井盖》CJ/T 211—2005。
《聚合物基复合材料水箅》CJ/T 212—2005。
《埋地聚乙烯排水管道工程技术规范》CECS 164:2004。
《室外排水设计规范》GB 50014—2006。

表2.3.3-1 井筒滚塑成型雨水检查井规格及性能
表2.3.3-1 井筒滚塑成型雨水检查井规格及性能
续表2.3.3-1
续表2.3.3-1
表2.3.3-2 六种分体管件焊接组合雨水检查井规格
表2.3.3-2 六种分体管件焊接组合雨水检查井规格

图2.3.3-1 直壁式检查井结构图
图2.3.3-1 直壁式检查井结构图
图2.3.3-2 收口式检查井结构图
图2.3.3-2 收口式检查井结构图
图2.3.3-3 承插式检查井结构图
图2.3.3-3 承插式检查井结构图
图2.3.3-4 台阶式检查井结构图
图2.3.3-4 台阶式检查井结构图
图2.3.3-5 管件式检查井结构图(一)
图2.3.3-5 管件式检查井结构图(一)

图2.3.3-6 管件式检查井结构图(二)
图2.3.3-6 管件式检查井结构图(二)

表2.3.3-3 滚塑成型雨水检查井规格及参考价格表
表2.3.3-3 滚塑成型雨水检查井规格及参考价格表
表2.3.3-3 滚塑成型雨水检查井规格及参考价格表
2.3.3-4 管件焊接组合雨水检查井尺寸规格及参考价格
2.3.3-4 管件焊接组合雨水检查井尺寸规格及参考价格

2.3.4 雨水初期弃流装置
1 概述
降雨过程中,受下垫面的影响,初期径流中所含污染物的量较中、后期的雨水径流大很多。为了收集到水质良好的雨水,减少雨水处理成本,对初期雨水弃之不用,而把中、后期雨水收集起来的做法称之为雨水初期弃流,实现这一功能的设备称之为雨水初期弃流装置。
1)分类:根据雨水初期弃流装置提取降雨或径流的特征元素的区别,可以分为水质型、容积型、流量型、雨量型等。本章节重点介绍自控式流量型雨水初期弃流装置和自控式雨量型雨水初期弃流装置。
2)装置组成
①自控式流量型雨水初期弃流装置,主要由流量传感器、控制器、执行机构、供电和信号电缆、雨水进水管、弃流水管、收集水管等组成。
②自控式雨量型雨水初期弃流装置,主要由雨足传感器、控制器、执行机构、供电和信号电缆、雨水进水管、弃流水管、收集水管等组成。
3)适用范围
①自控式流量型雨水初期弃流装置,用于以降雨下垫面上的雨水初期径流量为弃流装置控制信号,要求能准确控制弃流量,自动运行的雨水收集系统。
②自控式雨量型雨水初期弃流装置,用于以降雨的初期弃流雨量为控制信号,要求能准确控制弃流量,自动运行的雨水收集系统。
2 技术性能要求
1)装置规格
雨水弃流装置的规格,用弃流装置弃流管的公称直径表示,详见表2.3.4-1。

表2.3.4-1 雨水弃流装置规格
表2.3.4-1 雨水弃流装置规格

2)基本功能要求
①雨水初期弃流装置平时开通,雨水系统处于弃流状态。
②一场降雨的径流量或降雨厚度达到初期弃流设定值时,弃流装置执行机构关闭,雨水系统从弃流状态自动转入收集状态。
③降雨过后,当达到设定的雨水初期弃流装置复位时间间隔时,弃流装置执行机构重新开通,雨水系统自动恢复弃流状态。
④通过弃流装置弃流量等于初期降雨厚度与汇水面积的乘积。无资料时,屋面雨水初期弃流径流厚度采用2~3mm,地面弃流采用2~5mm。
⑤一台雨水初期弃流装置的控制器可以控制10台执行机构同时工作。
3 选用要点
1)雨水利用工程需要自动准确控制雨水初期弃流量的情况如下:
①使用累计流量计将从1个雨水收集利用系统获取径流量作为信号源时,选用自控式流量型雨水初期弃流装置。
②使用雨量传感器从雨水收集利用区域的某一地点获取降雨量信号源时,选用自控式雨量型雨水初期弃流装置。
2)在一座建筑物或可以认为降雨量分布基本均匀的区域,可以选用一个自控式雨水初期弃流装置为降雨信号源,通过控制器控制多达10个执行机构。
3)自控式雨水初期弃流装置可实现有线或无线控制。
4 施工安装要点
1)自控式雨量型雨水初期弃流装置的雨量传感器,宜安装在收集雨水的建筑物或小区雨水利用控制间的屋面上,或雨水收集区域中央气流平稳的地点。自控式雨量型雨水初期弃流装置应安装在弃流井内。
2)自控式流量型雨水初期弃流装置设于弃流井内
①弃流井分成两个井室,第一井室内雨水进水管从井室一端进入,雨水收集水管从井室的侧端引出。侧墙引出弃流水管,管口设筛网,在弃流井的第二井室内安装弃流装置。
②弃流井采用钢筋混凝土结构,要求不渗漏,井盖、井座应不漏水。
3)弃流水管出口应安装满管流调整管段,使水管出水为满管流。弃流管引至小区雨水管道检查井。
4)在弃流井内,雨水进水管、雨水收集水管、弃流水管的管内底关系:弃流水管低于雨水进水管,雨水收集水管比雨水进水管高或相平。
5)控制器布置在控制间内。
5 参考价格:自控式流量型雨水初期弃流装置参考价格见表2.3.4-2,自控式雨量型雨水初期弃流装置见表2.3.4-3。

表2.3.4-2 自控式流量型雨水初期弃流装置参考价格
表2.3.4-2 自控式流量型雨水初期弃流装置参考价格
注:执行机构数量调整时,价格做相应调整。
表2.3.4-3 自控式雨量型雨水初期弃流装置参考价格
表2.3.4-3 自控式雨量型雨水初期弃流装置参考价格

注:执行机构数量调整时,价格做相应调整。


6 相关规范《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400—2006。
2.3.5 塑料模块组合水池
1 概述
塑料模块组合水池是雨水收集与利用的一种新型储水装置,它与钢筋混凝土储水池的最大区别是,使用了一种储水池用塑料模块,以塑料模块组装成水池骨架,配合不同的包覆材料,构成具有不同功能的水池。
1)塑料模块组合水池组成:由水池池体及附件组成。附件包括进水井、出水井、鼓风通气管系等。
①塑料模块由聚丙烯塑料注塑成型,上、下两个塑料模块对扣,组成一个储水单元,储水单元外形尺寸为1000mm(L)×500mm(W)×400mm(H)。若干个储水单元,通过模块连接卡连接在一起,组装成水池骨架。
②在塑料模块水池骨架的外围包裹不透水土工膜,组成储水池。包裹透水土工布组成渗透水池。
③进水井做成沉砂井型,进水管口设截污网。
④鼓风通气管系用于水质保洁和水池保洁。
2)适用范围:塑料模块组合水池是钢筋混凝土水池的替代品,可作为雨水储水池和渗透水池。
2 技术性能要求
1)塑料模块组合水池的有效容积见表2.3.5。
2)塑料模块组合水池从侧面的上部进水,下部出水,预留的进、出水管管径为dn160及dn125。
3)压缩空气管从塑料模块组合水池侧面的下部进入,水池通气帽应设于水池顶部。水池的水位计应设于进水井内。
4)水池的外形宜为长方形、F或E字形。
5)单体水池最大容积应<500m3。水池池顶覆土0.5~1.5m,池底最深4.0m(含覆土)。
6)建于停车场下的塑料模块组合水池,单台机动车的总重量应小于2500kg。

表2.3.5 塑料模块组合水池有效容积(m3)
表2.3.5 塑料模块组合水池有效容积(m3)

3 选用要点
1)根据工程的具体要求,确定水池的功能分类和构造。
2)由需要的储水量计算储水单元的数量。
3)根据水池的覆土厚度、池底深度和水池的平面形式决定水池塑料模块骨架的基本尺寸。
4)根据地基的土壤类型和地下水情况,确定地基做法和土壤的硬化措施。
5)根据水池功能选择土工包裹材料,并确定数量。储水池应采用不透水土工膜,渗透水池应采用透水土工布。
6)确定进、出水管和进、出水井的位置和数量。
7)确定通气帽及鼓风通气系统的布置和数量。
4 水池施工安装要点
1)基坑开挖深度应符合设计要求,注意不要超挖。
2)基坑地基应根据土壤性质和类型做相应的处理。
3)渗透蓄水池应使用透水土工布平整地铺设在基坑内。
4)塑料模块的铺设和安装是从最下层开始,逐层向上进行。
5)在安装底层模块时,同时安装鼓风通气管。
6)在蓄水池骨架的四周紧紧地包裹土工布。
7)组合水池进、出口法兰及管道安装时,将法兰连接件固定在塑料蓄水池的设计预留进、出口上,做好与土工布之间的密封,并接好管道。
8)把蓄水池进水管接入沉砂井,把出水管接入出水井。
9)在塑料模块组合蓄水池骨架的顶面铺设一层土工布,起保护作用。
10)回填时,在蓄水池四周填粗砂,在顶面土工布上回填土层,回填土至与地面相平。
5 参考价格:每个储水单元体积为1000mm×500mm×400mm,5个储水单元体积为1m3,参考价格为2000~2200元/m3
6 相关规范《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB 50400—2006。


2.4 特殊单立管排水系统


2.4.1 概述
1 定义:特殊单立管排水系统是管件特殊或管材特殊的单根排水立管的排水系统。
2 分类:按管件特殊或管材特殊分为管件特殊类单立管排水系统、管材特殊类单立管排水系统、管件及管材特殊类单立管排水系统。按管件特殊分为苏维托单立管排水系统、CHT型单立管排水系统和漩流降噪单立管排水系统。按管材特殊分为内螺旋管单立管排水系统、中空壁内螺旋管单立管排水系统和加强型螺旋管单立管排水系统。另外,还有管材、管件特殊的AD型单立管排水系统。
3 系统组成
1)苏维托系统
排水立管和横管采用HDPE管、PVC—U管或柔性接口排水铸铁管。上部特制管件采用材质为HDPE或铸铁的苏维托特制管件(原称混合器)(见图2.4.1-1)。排水立管底部采用泄压管(见图2.4.1-2)。

图2.4.1-1 HDPE苏维托特制管件构造图
图2.4.1-1
HDPE苏维托特制管件构造图
图2.4.1-2 底层泄压管图
图2.4.1-2 底层泄压管图

2)CHT型系统
排水立管和横管采用柔性接口排水铸铁管或PVC—U管。上部特制管件采用铸铁材质的CHT型接头(导流叶片上下设置的旋流器),下部特制管件采用铸铁材质的CHT型底部接头。
3)漩流降噪系统
排水立管和横管采用PVC—U管。上部特制管件采用PVC—U材质的漩流降噪接头(内有螺旋肋的旋流器),下部特制管件采用PVC—U材质的漩流降噪弯头。
4)内螺旋管系统、中空壁内螺旋管系统、加强型螺旋管系统
排水立管采用PVC—U内螺旋管、PVC—U中空壁内螺旋管、PVC—U加强型螺旋管或加强型钢塑复合螺旋管,横管采用PVC—U管。上部特制管件采用材质为PVC—U或FRPP的旋转进水型三通及四通(即普通型旋流器)。下部特制管件采用变径弯头。
5)AD型系统
立管管材采用PVC—U加强型螺旋管或加强型钢塑复合螺旋管。排水横支管和排水立管连接采用铸铁材质的内有导流叶片的AD型细长接头(导流叶片对向设置的旋流器)或AD型小型接头(导流叶片为单片的旋流器)。排水立管底部采用铸铁材质、变径、大曲率半径、蛋形断面的AD型底部接头或AD型加长型底部接头。
2.4.2 特殊管材规格尺寸
PVC—U内螺旋管规格尺寸见表2.4.2-1,PVC—U中空壁内螺旋管规格尺寸见表2.4.2-2。
PVC—U加强型螺旋管规格尺寸见表2.4.2-3,加强型钢塑复合螺旋管规格尺寸表2.4.2-4。

表2.4.2-1 PVC—U内螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-1 PVC—U内螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-2 PVC—U中空壁内螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-2 PVC—U中空壁内螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-3 PVC—U加强型螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-3 PVC—U加强型螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-4 加强型钢塑复合螺旋管规格尺寸(mm)
表2.4.2-4 加强型钢塑复合螺旋管规格尺寸(mm)
注:公称直径90、110分别对应于日本标准规格80A、100A。

2.4.3 设置要求
当特殊单立管排水系统宜在下列情况下采用:
1 排水立管排水设计流量大于普通单立管排水系统排水立管的最大排水能力。
2 当生活排水立管所承担的卫生器具排水设计流量超过《建筑给水排水设计规范》GB 50015中规定仅设伸顶通气管的排水立管最大排水能力(排水立管管径为100mm和110mm)。
3 建筑标准要求较高的多层和高层住宅及公共建筑。10层及10层以上高层建筑的生活污、废水立管。
4 同层接入排水立管的横支管数较多的排水系统。卫生间或管道井面积较小的建筑。
5 难以设置通气立管(专用通气立管、主通气立管或副通气立管)的建筑。需设置环形通气管或器具通气管,但不设置通气立管的建筑。要求降低排水水流噪声和改善排水水力工况的场所。
6 当排水立管排水设计流量小于普通单立管排水系统排水立管的最大排水能力时,也可采用特殊单立管排水系统。
2.4.4 立管最大排水能力:特殊单立管排水系统排水立管最大排水能力应按表2.4.4确定。
2.4.5 选用要点
1 苏维托系统
1)排水横支管与排水立管连接处应采用苏维托特制配件。当排水横支管只有一个卫生器具时(不含大便器),排水横支管与排水立管连接处,可不设苏维托特制配件。当楼层无排水横支管接入时,该楼层的排水立管上可不设苏维托特制配件。
2)排水立管苏维托特制配件的垂直距离不应大于6m。

表2.4.4 生活排水立管最大设计排水能力
表2.4.4 生活排水立管最大设计排水能力
注:排水层数在15层以上时,宜乘0.9系数。

3)苏维托单立管排水系统的管材和管件的材质有铸铁、HDPE或PVC。同一管道系统宜采用相同材质管材和管件。当采用硬聚氯乙烯(PVC—U)管材时,苏维托特制配件可采用PVC构质、HDPE材质或铸铁材质。当管材、管件材质与苏维托特制配件材质不同时,应确保密封性。
4)苏维托单立管排水系统排水立管不得采用内螺旋管、加强型螺旋管和中空壁内螺旋管。排水立管顶端应设伸顶通气管,其管径应与立管管径相同。当两根或两根以上通气管汇合连接时,汇合通气管应按不小于0.01的上升坡度与总伸顶通气管连接,汇合通气管和伸顶通气管管径应按照《建筑给水排水设计规范》GB 50015确定。接入苏维托配件的横支管管径不得大于立管管径。
5)苏维托单立管排水系统排水立管管径应为100mm或110mm。当排水立管排水量超过立管最大排水能力时,应设置两根立管予以分流。不得采用管径为160mm的苏维托特制配件。
6)在苏维托单立管排水系统的排水立管底部转角不小于2m的底层位置应设置泄压管,该泄压管道以45°管件与排水立管和水平管段连接,泄压管与排水立管管径相同并为苏维托单立管排水系统的组成部分。底层卫生器具排水管应接入泄压管。
2 CHT型系统
1)排水管道为承插式排水管时应采用CA型接头,排水管道为无承口直管时应采用CB型接头。
2)当排水横支管为一根时应采用CA型或CB型三通。当排水横支管为两根时应采用CA型或CB型四通接头。当排水横支管数量更多时应采用五通或六通接头。不得采用不扩容CA型接头或CB型接头。
3)CHT型系统可不设通气立管。当CHT型系统有环形通气管或器具通气管时,可将通气管与接头连接。
3 漩流降噪系统
1)漩流降噪系统排水横支管与排水立管连接处应采用漩流降噪三通或漩流降噪四通。螺纹连接时应采用螺纹连接漩流降噪三通或四通。粘接连接时应采用非螺纹连接漩流降噪三通或四通。
2)排水立管采用漩流降噪弯头,可螺纹连接和粘接连接。漩流降噪接头有效漩流高度为6m。
3)漩流降噪系统可不设通气立管,也不宜设环形通气管和器具通气管。
4 内螺旋管系统、中空壁内螺旋管系统、加强型螺旋管系统
1)立管宜敷设在建筑物的管道井内。管径≥110mm的明设立管,在穿越管道井内楼层楼板处应有防止火势贯穿措施。管径≥110mm的明设排水横管接入管道井内立管时,在穿越井壁处应有防止火势贯穿措施。
2)排出管以上的立管不得设置转弯管段。排水立管底部和排出管应比立管大一号管径。接入立管的横管管径不得大于立管管径。
5 AD型系统
1)AD型细长接头和AD型小型接头不能用于同一排水立管上。
2)AD型细长接头、AD型小型接头、AD型底部接头、AD型加长型底部接头和PVC—U加强型螺旋管、加强型钢塑复合螺旋管应选用同一厂家的配套产品。
3)当排水立管上部有横支管接入,而下部无横支管接入时,无横支管入的楼层,可每两层设置一个AD型细长接头或AD型小型接头。
4)底层排水管宜单独排出。在保证技术安全的前提下,底层排水管也可接入排水立管合并排出或接入排水横干管排出;当接入排水立管时,最低排水横支管的管中心距排水横干管管中心的难直距离应≥0.6m。
5)AD型特殊单立管排水系统可不设专用通气立管、主通气立管和副通气立管。当按《建筑给水排水设计规范》GB 50015规定需设置环形通气管或器具通气管时,环形通气管和器具通气管可在AD型接头处与排水立管连接。
6)排水立管不宜偏置,当必须设置偏置管时宜采用45°弯头连接,并采取相应技术措施。
2.4.6 相关规范
《建筑给水排水设计规范》GB 50015。
《特殊单立管排水系统设计规程》CECS79:96。
《建筑排水用硬聚氯乙烯内螺旋管管道工程技术规程》CECS 94:2002。
《建筑排水中空壁消音硬聚氯乙烯管管道工程技术规程》CECS 185:2005。
《AD型特殊单立管排水系统技术规程》CECS 232:2007。


2.5 真空排水系统


2.5.1 室内真空排水系统
1 概述
1)工作原理:真空排水系统通过气动传感原理将真空阀门打开,真空泵维持真空排水管道内-0.05~-0.06MPa的负压,使进入管道的污水处于负压状态,以4.5m/s左右的流速吸入真空管道至真空泵站的污水收集罐中,通过控制器控制管道内的压力变化,以实现真空传输装置的启动和停止。当污水收集罐内污水储存达到某一水位时,污水泵将自动开启,将污水提升排入就近重力流污水管道。
2)优点:室内真空排水系统卫生器具和管道布置灵活。便器冲洗水量少,节省用水量,减少排水量,管径小。无污水渗漏,管线内液体高速流动无污物沉积。无气味外泄,不影响环境。
3)系统组成:室内真空排水系统主要由真空泵站(内设污水泵、真空泵、真空罐、电控柜)、真空管道、真空坐便器、真空蹲便器、真空地漏、污水收集装置、伸顶排气管或透气管滤池等组成。
2 适用范围
1)坡度不足、空间有限、吊顶偏低或建筑物结构限制等原因很难安装重力排水系统的地方。
2)对现有建筑物进行装修、重建、改建有困难或费用较高的地方。
3)需要将污水远距离传输至指定区域的地区(如工厂、大型购物中心或大型住宅建筑群等)。
4)洁净水资源有限的地方,可节约水资源。
3 主要设备材料见表2.5.1。
4 选用要点
1)选型原则:应考虑系统使用的安全健康性、可靠性(真空阀循环开启次数)、可维护性、噪声和气味控制、节能、防火、节约水资源等。
2)准确计算所接纳的污废水排水量,系统的气水比。
3)真空泵站设计负压在-0.05~-0.06MPa之间,系统提升高度应限制在4.5m范围内。
4)真空管道内流速应大于1m/s,不宜大于7m/s。根据工作环境条件,系统服务半径最大可达到1km范围以内。
5)管道应敷设成锯齿形,坡度不小于1%,一般每隔25~30m距离设提升弯。
6)系统应进行真空管道系统密闭测试、系统性能测试、真空管线监测。
7)系统中若一个真空传输装置损坏不得影响其他传输装置的工作。
8)选用管材:PVC—U(≥PN10)SDR—21粘接连接。HDPE(≥PN10)SDR—11电焊连接。无承口的铸铁管(PN10)快速夹具连接。镀锌钢管(PN10)有承插和真空密封垫连接。
5 相关标准
1)系统执行标准参照:《建筑物内的真空排水系统》EN 12109
2)管道执行标准参照:U—PVC(PN10)《未增塑聚氯乙烯管:一般质量要求检验》DIN 8061。
《未增塑聚氯乙烯管(PVC—U.PVC—H)尺寸》DIN 8062。
HDPE(PN10)《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663。

表2.5.1 主要设备材料表
表2.5.1 主要设备材料表
续表2.5.1
续表2.5.1
注:检修阀采用弹性塑封闸阀,控制柜一般设于真空泵房内。


3 建筑供热水设备


3.1.1 概述
太阳能热水系统是将太阳光能转换为热能以加热水所需的部件及附件组成的完整装置,通常由集热器、贮热水箱、连接管道、控制器等组成。由于太阳能是低密度、间断性、不可控能源,单独作为热源不能保证稳定的热水供应,所以工程选用时应与其它能源(辅助能源)组合提供生活热水。系统包括集热系统及热水供应系统两大部分。
1 太阳能热水系统分类,见表3.1.1。

表3.1.1 太阳能热水系统分类
表3.1.1 太阳能热水系统分类
注:一个太阳能热水系统由多种要素的不同型式组合而成。

2 适用范围:年闩照时数大于1400小时,年太阳辐照量大于4200MJ/m2,极端最低气温不低于-45℃的地区,宜采用太阳能热水系统。安装太阳能热水系统的建筑应具备安装太阳能热水系统的技术条件,并保证安装太阳能集热器的建筑部位口照不受遮挡,或至少能保证4h的日照。安装太阳能热水系统对相邻建筑不会造成不利影响。
3.1.2 技术性能要求
1 系统总体性能要求
1)系统提供的热水水质卫生指标应符合国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749—2006的要求。
2)太阳能作为预热热源,其贮热水箱供水温度无要求。太阳能作为直接加热供应热水的热源,其贮热水箱供水温度宜≥50℃,并保证最不利用水点的供热水温度不低于45%。
3)太阳能热水系统必须采取防过热措施,并应符合《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713—2002的要求;在有冰冻可能的地区还应有可靠的集热系统防冻措施。
4)如果系统含有电器设备,其电器安全应符合《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》GB 4706.1—2005的要求。
5)当集热器成为建筑物顶部较高部件时,应按照国家现行《建筑物防雷设计规范》GB 50057—1994的要求做防雷保护。
2 集热器产品热性能要求及主要参数
集热器产品应具备国家认可的太阳能热水器检测单位出具的性能检测报告。
1)大型太阳能热水系统(水箱容积>600升)应检测项目
①太阳集热器瞬时效率曲线:平板型太阳能集热器基于采光面积、进口工质温度Ti的瞬时效率截距η0应不小于0.70。以Ti为参考的总热损系数U应不大于6.0W/(m2·K)。无反射器真空管型太阳能集热器基于采光面积、进口工质温度Ti的瞬时效率截距η0应不小于0.60,有反射器真空管型太阳能集热器墓于采光面积、进口工质温度Ti的瞬时效率截距η0应不小于0.50。以Ti为参考的总热损系数U应不大于2.5W/(m2·K)。
②单位面积集热器的流量、阻力损失。
2)小型户用系统(水箱容积≤600升)应检测项目
①单位面积日有用得热量:一定日太阳辐照量下,贮热水箱(罐)内的水温不低于规定值时,单位轮廓采光面积贮热水箱(罐)内水的日得热量。紧凑式≥7.5MJ/m2,分离式、间接式≥7.0MJ/m2(轮廓采光面积:太阳光投射到集热器的最大有效面积)
②太阳热水系统的平均热损因数:在无太阳辐照条件下的一段时间内,单位时间内、单位水体积太阳热水系统贮水温度与环境温度之间单位温差的平均热量损失:紧凑式、分离式≤22W/(m3·℃)
3.1.3 系统设计与设备选用要点
1 总原则
优先、充分利用太阳能。提供稳定的热水供应。设备、部件的安装位置及连接形式,应与建筑设计统筹考虑。系统的安装应保证安全可靠、维修方便。太阳能热水系统应与建筑同步规划、同步设计、同步施工、同步验收。
2 集热系统设计与设备选用
1)选择集热器安装位置
①集热器安装倾角宜等于当地纬度。如系统侧重在夏季使用,其安装倾角等于当地纬度减10°。如系统侧重在冬季使用,其安装倾角等于当地纬度加10°。
②集热器安装方位角宜朝向正南,或南偏东、偏西30°的范围内设置。
③集热器应避免安装在受建筑自身及周围设施和绿化树木遮挡的部位,满足不少于4h日照时数的要求。
④太阳能集热器设置还应符合《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364—2005的要求。
2)选用集热器
集热器类型应根据太阳能热水系统在一年中的运行时间、运行期内最低环境温度、水质条件、经济条件、维护管理等多方面因素综合考虑,可参考表3.1.3-1选用。

表3.1.3-1 集热器类型选用
表3.1.3-1 集热器类型选用

注:1 采用防冻措施后可用。
2 建议采用防冻措施,如不采用防冻措施,应注意最低环境温度值及阴天持续时间。
3)确定系统太阳能保证率
太阳能保证率是对应必要的生活热水负荷量,由太阳能供给的比率。根据当地的日照条件、供热水门标和投资能力,参照表3.1.3-2的推荐值选用。

表3.1.3-2 太阳能热水系统集热参数推荐选用表
表3.1.3-2 太阳能热水系统集热参数推荐选用表

4)计算集热器面积
①按照国家标准GB/T 18713—2002规定的方法进行计算。
②按照日平均热水用量计算集热系统的热水负荷,并折算出集热器面积。当采用局部热水供应系统时,居民的平均热水用量取30~40L/(人·d),贮水箱内水的终止温度取45~55℃;当采用集小热水供应系统时,居民的平均热水用量取50~60L/(人·d),贮水箱内水的终止温度取55~60℃。
③对集中热水供应系统,为了弥补管网的热损失,按照规范的方法计算出集热面积后,还可以适当乘以修正系数,增加集热器面积。
5)选用传热类型:单纯从集热系统的集热效率考虑,直接式系统优于间接式系统,但间接式系统有利于保证供水水质卫生。因此,在经济条件允许的情况下,优先推荐采用间接式系统。
6)太阳热水系统运行方式应根据用户基本条件、用户的使用需求及集热器与贮热水箱的相对安装位置等因素综合考虑,可以按照GB/T 18713—2002推荐的方式选用,见表3.1.3-3。

表3.1.3-3 集热系统运行方式选用
表3.1.3-3 集热系统运行方式选用

注:1 在温控器控制泵的方式下可用。
2 在温控阀控制的方式下可用。
3 在光电池控制直流泵的方式下可用。
3 贮热水箱设计

表3.1.3-3 集热系统运行方式选用

式中:V集——集热系统贮热水容积(L);
A——太阳能集热器集热面积(m2);
B1——单位采光面积平均每日的产热水量(L/m2)。
具体数值应根据当地日照条件、集热器产品的实际测试结果而定。方案阶段可根据太阳能行业的经验数值选取。对于直接供水系统,B1=40~80L/m2,取值范围可参照表3.1.3-4。对于间接换热时的热媒水系统,B1=30~70L/m2。

表3.1.3-4 直接供水系统单位采光面积平均每日的产热水量
表3.1.3-4 直接供水系统单位采光面积平均每日的产热水量

注:产热水温度为45~50℃。

4 强制循环系统集热循环泵设计应由厂家配套提供,其噪声应满足安装部位的建筑要求。
5 辅助热源系统设计与设备选用
1)辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。在农村或市政基础设施配套不全,热水用水要求不高的地区,可根据当地实际情况,适当降低辅助热源的供热量标准。
2)辅助热源及其加热设施应在保证太阳能集热系统充分工作的条件下辅助运行。
3)当采用集中热水供应系统时,配置宜不少于两套。一套检修时,其它各套加热设备的总供热能力不小于50%的系统耗热量。应按照《建筑给水排水设计规范》GB 50015中的规定进行辅助热源加热设备的设计。
4)当采用局部热水供应系统时,加热设备通常为一套电热水器,也可采用燃气热水器或燃气热水采暖两用炉为辅助热源,但其允许的进水温度应能满足集热系统出水温度要求,并具有恒温出水的功能。选型方法可以参见国家建筑标准设计图集08S126《热水器选用及安装》。
5)辅助能源启动方式分为按需手动启动、全日自动启动和定时自动启动三种,因关系到太阳能热水系统节能效果,应结合不同热水供应方式,采用适宜的控制方式。
6 确定系统控制方式
1)太阳能热水系统的控制系统应具有集热系统自动运行控制、辅助热源自动切换控制、防冻、防超温、防漏电、防空晒等功能。集中热水供应系统还有热水循环控制。控制方式应尽量安全、可靠。全自动运行,便于用户操作。并设置可数字化显示的控制仪表盘。
2)为保证系统的使用功能与安全,应相应设置电磁阀、温度控制阀、压力控制阀、泄水阀、自动排气阀、止回阀、安全阀等控制元件,阀门性能应符合相关产品标准的要求,并预留检修空间。
7 管材选用要点
1)集热系统管道设置在室外时,直接受到四季环境温度变化和日照、雨淋等气候条件的影响,在选用管材及管件时,不仅要考虑工程造价和管道敷设条件,还应针对各种管材特性,结合太阳能热水系统特点合理选用。
2)集热系统管道采用塑料管材时,应避免因阳光直射和热引起伸缩、膨胀以及防止管材老化。
3)热水供应系统采用塑料热水管,管道工作压力应按相应温度下允许工作压力选择。
8 相关建筑设计要点
1)规划设计时,采用计算机逐时模拟日照分析,得出集热器适宜的安装范围和安装位置。
2)施工图设计时,确定集热器位置、热水系统与建筑(建筑的造形、平面功能)结合的方式,进行集热器安装基座定位设计,并绘制构造节点详图、集热器、水箱安装图、厨房卫生间设计详图,进行贮水箱的位置、空间及设施空间设计,预留管井(管线区)位置和维护检修的通道,采取建筑防水、保温构造保护措施等。
9 相关结构设计要点
1)进行荷载(自重荷载、装载荷载、雪荷载、风荷载、地震作用等)计算,进行建筑结构主体与设备支撑部件之间的连接件计算,绘制建筑构件设计详图、安装设计详图。
2)在正常维护下,连接件的材料、构造及设备支撑部件应至少与太阳热水器同寿命,其中连接件的材料及构造宜同建筑结构的使用年限。
3.1.4 施工安装要点
系统的施工安装应确保安全性和功能性,同时考虑与建筑结合。
1 集热器
1)预留集热器施工安装、日常维护检修的通道,并对安装集热器的部位采取建筑防水、保温构造保护等措施。
2)要安装集热器(热水器)的结构上预先设置预埋件或固定螺栓,当集热器安装在砌体墙上时,应在预埋件处增设构造柱。非结构受力构件如轻质填充墙上不得设置集热器。
3)采用支架安装时,应按照设计图纸的要求检查强度、耐久性、与建筑物的固定方式。
2 贮热水箱
1)贮热水箱上方及周围应有安装、检修空间,净空不宜小于600mm。设置贮热水箱的位置应具有相应的排水、防水措施。
2)贮水箱基座必须设在建筑物承重墙(梁)上,并预留固定用预埋件。预埋件与基座之间的空隙,应用细石混凝土填捣密实。
3)贮水箱应用地脚螺栓与基础连接牢固。
4)钢板焊接的储水箱,水箱内外壁均应按设计要求做防腐处理。内壁防腐涂料应卫生、无毒,且应能承受所贮存热水的最高温度。水箱外壁应为带有优质防腐介质的金属材质,厚度不得低于0.6mm。
5)贮水箱应进行检漏试验,试验方法应符合设计与《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364—2005的相关规定。
6)贮水箱保温应在检漏试验合格后进行。水箱保温应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB 50185—1993的要求。
7)贮水箱内箱应作接地处理,接地应符合现行国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169—2006的要求。
3 管路系统
1)应采取措施保证冷热水系统压力平衡,系统冷、热水压差不应超过0.02MPa。
2)管道设计应合理有序安排走向,室外管线宜隐蔽设置,不影响建筑外观。如不能隐蔽设置,则应具有一定建筑装饰效果。
3)竖向管线宜安设在竖向管道井中,做到安全隐蔽,又便于维护、检修。室内水平管线应隐蔽设置,在楼板和墙体面层中设置水平管道沟槽,或隐蔽于吊顶内,隐蔽工程内的管线应无接头。
4)管路安装时,不得在结构梁柱、抗震墙的暗柱、端柱处穿管。管线穿过屋面、墙面等围护结构时应及时预埋套管,避免在已做好防水保温的屋面上凿孔打洞。
5)按照《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定进行管道保温,保证系统的供水温度。
6)室外管路采用防冻布置,即管路中不得有滞留水的管路死角,按照水可以排出的方向顺坡布置。
7)管路安装应符合《建筑给水排水及采暖工程施工验收规范》GB 50242—2002的相关要求。
8)太阳能热水器、集热器的安装节点做法可以参见国家建筑标准设计图集08S126《热水器选用及安装》。
4 电气系统
1)根据太阳能热水系统所需的用电功率(如循环泵、辅助电加热等)及位置,预留用电负荷及插座(宜选用防潮防溅型面板)位置,且插座回路设置漏电断路器。如具有远程控制功能,还应就近预留控制管线。
2)按照国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169—2006及《民用建筑电气设计规范》JCJ16—2008,确定用电设备接地系统及安全措施设计方案。
3)设置可靠的避雷措施,而且放置于室内的贮水装置其金属外壳应可靠接地。
3.1.5 技术经济分析
采用太阳能作为热源供应生活热水是我国大力推广的节能技术。太阳热水系统设置除考虑系统类型、辅助热源种类和比例、集热器类型、贮热水容积以及集热系统热性能和居民用热水负荷等诸多技术因素外,其经济性还取决于当地太阳能资源和气候条件、居民经济承受能力等非技术因素。经济技术分析可从经济性能和技术因素两方面进行。分为设计阶段的预评价和系统运行评价。
1 经济性能指标
预评价是在系统设计完成后,根据系统形式,确定的集热器面积及集热器性能参数、设计的集热器倾角及给定的气象条件下,在系统寿期内的节能效益分析。系统运行评价是系统建成投入运行后,进行长期监测,计算实际的节能效益。经济性能指标包括太阳热水系统的投资回收年限和太阳能保证率分析等。
2 技术评价指标(表3.1.5)

4.1.2-1 室内消火栓设置要求
4.1.2-1 室内消火栓设置要求

3.1.6 相关标准、规范
《建筑给水排水设计规范》GB 50015。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008。
《家用太阳热水系统技术条件》GB/T 19141—2003。
《家用太阳热水系统热性能试验方法》GB/T 18708—2002。
《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T 18713—2002。
《平板型太阳能集热器》GB/T 6424—2007。
《真空管型太阳能集热器》GB/T 17581—2007。


4 建筑消防设备


4.1 室内外消火栓及消火栓箱


4.1.1 概述
1 定义:消火栓是与消防给水系统或给水系统相接,设有开关阀门和一个或多个出口被用于给消防水带供水或给消防车供水的装置。
2 分类
1)按设置位置和构造分为室外消火栓和室内消火栓。
2)室外消火栓按设置位置和型式分为地上式室外消火栓和地下式室外消火栓。按连接形式分为内扣式和螺纹式。
3)室内消火栓按出水口数量分为单出门室内消火栓和双出口室内消火栓。按栓阀数量分为单栓阀室内消火栓和双栓阀室内消火栓。按结构型式分为直角出口型室内消火栓、45°出口型室内消火栓、旋转型室内消火栓、减压型室内消火栓、旋转减压型室内消火栓、减压稳压型室内消火栓和旋转减压稳压型室内消火栓。
4)消火栓箱按安装方式为明装式、暗装式和半明装式。按栓箱箱门开启型式分为单开门式和双开门式。按栓箱箱门材料分为全钢型、钢框镶玻璃型、铝合金镶玻璃型和其它材料型。按水带安置方式分为挂置式、盘卷式、卷置式和托架式。
4.1.2 主要技术参数
每个室外消火栓的用水量按10~15L/s计算,栓口水压(从室外设计地面算起)不应小于0.10MPa。室内消火栓主要技术参数见表4.1.2-1,消防软管卷盘性能见表4.1.2-2。

表4.1.2-1 室内消火栓设置要求
表4.1.2-1 室内消火栓设置要求

注:只有在十八层及十八层以下的单元式住宅和十八层及十八层以下、每层不超过8户、且建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口型消火栓。

表4.1.2-2 消防软管卷盘的性能
表4.1.2-2 消防软管卷盘的性能

4.1.3 选用要点
1 消火栓
1)室外消火栓宜采用地上式消火栓。寒冷地区设置的室外消火栓应有防冻措施。
2)消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm,水带长度应≯25m,水枪喷嘴口径应≮19mm。
3)室内消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时,可选用减压消火栓。
4)消火栓栓口离地面高度宜为1.10m,栓口方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直。
2 水带、水枪配置要求(表4.1.3-1)

表4.1.3-1 水枪、水带配置要求
表4.1.3-1 水枪、水带配置要求

注:一般宜采用防腐性能好的化纤衬胶水带。水带的长度可分为10m、15m、20m、25m几种,消防电梯前室消火栓处宜配备较短的水带,其它部位配备的水带长度不应超过25m。
3 报警按钮:临时高压消防给水系统的每个消火栓处,应设有报警功能和直接启动消防水泵的按钮,并应设保护按钮的设施。根据需要,消火栓箱内还可设警铃、指示灯、电话插头等。
4 消防软管卷盘设置(表4.1.3-2)

表4.1.3-2 消防软管卷盘设置
表4.1.3-2 消防软管卷盘设置

5 消火栓箱:消火栓箱的选择首先应满足设计功能,满足建筑物防火的基本需要。选择消火栓箱,还应根据需安装区域、建筑物类别、墙体结构及建设单位具体要求,综合考虑选定。例如:车库、库房等区域可选用明装钢制组合消火栓箱。
4.1.4 施工安装要点
1 室外消火栓
1)室外消火栓各项安装尺寸应符合设计要求,栓口安装高度允许偏差为±20mm。
2)地下式消火栓顶部出水口与消防井盖底面距离应≯400mm,井内应有足够的操作空间,并设爬梯。寒冷地区井内心做防冻保护。消火栓位置标志应明显,栓口位置应方便操作。
3)室外消火栓安装应参见国家建筑标准设计图集01S201《室外消火栓女装》。
2 室内消火栓
1)栓口应朝外,并不应安装在门轴侧。栓口中心距地面为1.1m,允许偏差±20mm。
2)阀门中心距箱侧面为140mm,距箱后内表面为100mm,允许偏差±5mm。箱体安装垂直度允许偏差为3mm。安装消火栓水带时,水带、水枪和快速接头绑扎好后,应根据箱内构造将水龙带挂放在箱内的挂钉、托盘或支架上。
3)室内消火栓系统安装完成后应取屋顶层(或水箱间内)试验消火栓并在首层取二处消火栓作试射试验,达到设计要求为合格。
4)室内消火栓安装应参见国家建筑标准设计图集04S202《室内消火栓安装》。
4.1.5 参考价格(表4.1.5)

表4.1.5 铝合金消火栓箱(带栓、枪、水带)参考价格表
表4.1.5 铝合金消火栓箱(带栓、枪、水带)参考价格表
续表4.1.5
续表4.1.5

注:1 全钢消火栓箱(带栓、枪、水带)价格为铝合金消火栓箱1.1倍。
2 本价格表由上海菲茨机电设备有限公司提供。
4.1.6 相关标准、规范
《建筑设计防火规范》GB 50016:2006。
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95(2005年版)。
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067—97。
《人民防空工程设计防火规范》GB 50098—98(2001年版)。
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242—2002。
《室外消火栓通用技术条件》GB 4452—1996。
《室内消火栓》GB 3445—2005。
《消防软管卷盘》GB 15090—2005。
《消火栓箱》GB 14561—2003。


4.2 自动喷水灭火系统


4.2.1 自动喷水灭火系统
1 概述
1)定义:自动喷水灭火系统是由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件,以及管道、供水设施组成,能在发生火灾时喷水用以控制和扑灭火灾的固定式自动灭火系统。
2)分类

3)适用范围
①自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。
②自动喷水灭火系统不适用于存放遇水发生爆炸或加速燃烧的物品、遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品以及洒水将导致喷溅或沸溢液体的场所。
③露天场所不宜选用闭式系统
2 系统选型
1)温度不低于4℃,或不高于70℃:的场所应采用湿式系统。
2)环境温度低于4℃,或高于70%的场所应采用干式系统,如寒冷地区不采暖地下车库和库房等。
3)具有下列要求之一的场所应采用预作用系统
①系统处于准工作状态时,严禁管道漏水,如贵重物品用房和计算机房等。
②严禁系统误喷,如棉花和烟草库房等。
③替代干式系统。
4)具有下列条件之一的场所,应采用雨淋系统
①火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域。如舞台幕布和葡萄架区域等。
②当采用闭式系统时,民用建筑和工业厂房室内最大净空高度超过8m,仓库室内最大净空高度超过9m,采用早期抑制快速响应喷头的仓库室内最大净空高度超过13.5m,非仓库类高大净空场所室内最大净空高度超过12m,且必须迅速扑救初期火灾。
③严重危险级Ⅱ级。
5)自动喷水灭火系统的系统选型,应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定。
6)水幕系统:由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀,以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成,用于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统被称为水幕系统。按功能分为防火分隔水幕(密集喷洒形成水墙或水帘的水幕,用于挡烟阻火)和防护冷却水幕(冷却防火卷帘等分隔物的水幕,使防火分隔物耐火极限符合要求,背火面温度不致导致火势蔓延)
7)自动喷水—泡沫联用系统:自动喷水—泡沫联用系统是配置供给泡沫混合液设备后,组成既可喷水又可喷泡沫的自动喷水灭火系统。自动喷水—泡沫联用系统按洒水喷头类型分为闭式自动喷水—泡沫联用系统(采用闭式洒水喷头的联用系统)和开式自动喷水—泡沫联用系统(采用开式洒水喷头的联用系统)。
①闭式自动喷水—泡沫联用系统应执行闭式自动喷水灭火系统设计规定。湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间,按4L/s流量计算,不应大于3min。泡沫比例混合器应在流量≥4L/s时,符合水与泡沫灭火剂的混合比规定。持续喷泡沫的时间不应小于10min。
②开式自动喷水—泡沫联用系统的前期喷水后期喷泡沫系统,喷水强度与喷泡沫强度均不应低于《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084—2001(2005年版)有关规定。前期喷泡沫后期喷水的系统,喷泡沫强度与喷水强度均应执行现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50151—1992规定。
持续喷泡沫时间不应小于10min。
3 主要部件
1)喷头
①分类

②技术性能要求
a 常用玻璃球闭式喷头(表4.2.1-1)

表4.2.1-1 常用玻璃球闭式喷头
表4.2.1-1 常用玻璃球闭式喷头

b 国产快速反应喷头(表4.2.1-2)

表4.2.1-2 国产快速反应喷头
表4.2.1-2 国产快速反应喷头

c 开式喷头(表4.2.1-3)

表4.2.1-3 开式喷头的分类、性能与技术参数
表4.2.1-3 开式喷头的分类、性能与技术参数
续表4.2.1-3
续表4.2.1-3

d 闭式喷头温度等级
闭式喷头温度等级应严格按环境温度来选,选用的喷头公称动作温度应比安装环境最高温度高30℃左右,具体参考表4.2.1-4。

表4.2.1-4 闭式喷头动作温度等级选择
表4.2.1-4 闭式喷头动作温度等级选择

③选用要点
a 根据设置场所实际状况,依据GB 50084—2001(2005年版)的规定,合理选用喷头。
b 喷头的玻璃管壁厚应均匀,管壁应无气泡,玻璃球内有少许空气占有体积,喷头垫圈材质合格,喷头玻璃球安装紧固。喷头经过国家检测机构检测合格,应有抽检检测报告。
④施工安装要点:喷头离顶板、离障碍物间距应符合设计要求,安装时应使用专用扳手进行安装。
⑤参考价格:直立式喷头(68℃),17.00元/只。下垂式喷头(68℃),17.00元/只。边墙式喷头(68℃),19.00元/只。
⑥相关标准
《自动喷水灭火系统第1部分洒水喷头》GB 5135.1—2003。
《自动喷水灭火系统第9部分:早期抑制快速响应(ESFR)喷头》GB 5135.9—2006。
《自动喷水灭火系统第12部分:扩大覆盖面积洒水喷头》GB 5135.12—2006。
《自动喷水灭火系统第13部分:水幕喷头》GB 5135.13—2006。
2)报警阀、雨淋阀选用要点
①湿式报警阀
a 报警阀宜设在安全及易于操作的地点,报警阀距地面的高度宜为1.2m。
b 水力警铃是湿式报警阀的一个主要部件。水力警铃应设在有人值班的地点附近。其与报警阀的连接管径为20mm,总长不宜大于20m,安装高度不宜超过2m,并应设排水设施。
②干式报警阀:在于式系统中,火灾发生时为了加快配水管网中空气排放,缩短喷头出水时间,除小型系统外,均应装设排气加速器。
③预作用阀:我国尚无专用预作用阀生产,通常是采用雨淋阀来代替。
④雨淋阀通常分类如下

⑤参考价格:湿式报警阀装置ZSFZ—100型,3200.00元/套。ZSFZ—150型,3700.00元/套。ZSFG—100型,7500.00元/套。ZSFC,—150型,9000.00元/套。
⑥相关标准
《自动喷水灭火系统第2部分:湿式报警阀、延迟器、水力警铃》GB 5135.2—2003。
《自动喷水灭火系统第4部分:干式报警阀》GB 5135.4—2003。
《自动喷水灭火系统第5部分:雨淋报警阀》GB 5135.5—2003。
3)其它组件主要技术指标
国产桨状水流指示器规格及性能见表4.2.1-5。信号阀性能参数见表4.2.1-6。末端试水装置类型见表4.2.1-7。

表4.2.1-5 国产桨状水流指示器规格及性能
表4.2.1-5 国产桨状水流指示器规格及性能
表4.2.1-6 信号阀性能参数
表4.2.1-6 信号阀性能参数
表4.2.1-7 末端试水装置分类
表4.2.1-7 末端试水装置分类
注:末端试水装置由试水阀、压力表及试水接头组成。

4.2.2 简易自动喷水灭火系统
1 概述
1)定义:简易自动喷水灭火系统是由响应时间指数 的闭式洒水喷头、供水管网和控制组件等组成,并能在发生火灾时自动喷水灭火的系统。
2)分类:按使用场所分为简化型、通用型和增压型。
①简化型由喷头、管网、闸阀(或蝶阀)、止回阀、末端试水装置(或放空阀)等组成。
②通用型由喷头、管网、水流指示器、简易报警控制器、声光报警器、报警阀、闸阀(或蝶阀)、止回阀、末端试水装置(或放空阀)等组成。
③增压型由喷头、管网、管道泵、水流指示器、简易报警控制器、声光报警器、报警阀、闸阀(或蝶阀)、止回阀、水泵接合器、末端试水装置等组成。
3)适用范围:新建、扩建、改建工程,包括:建筑面积<500m2的小型歌舞娱乐放映游艺场所(歌舞厅、茶楼、保健中心、网吧、酒吧等)及生产作坊,建筑面积<1000m2的商业设施,层数≤三层的旅馆、招待所,饮食建筑的主、副食热加工间以及居住场所。
2 主要技术参数(表4.2.2)

表4.2.2 主要技术参数
表4.2.2 主要技术参数

注:1 装设网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的设计喷水强度应按上表规定值的1.3倍确定。
2 系统供水压力应经计算确定,但不应低于0.2MPa。
3 选用要点
1)供水压力能满足喷头工作压力要求,且喷头总数不超过20只的场所宜设简化型。供水压力能满足喷头工作压力要求,人员集中且喷头总数超过20只的场所宜设通用型。供水压力需通过增压来满足喷头工作压力要求,人员集中的场所宜设增压型。
2)简易灭火系统应采用湿式系统。应确保一路可靠水源供水,可采用市政管网、生活给水管网、屋顶水箱、管道泵从市政管网或储水箱取水、室内消火栓管道等方式供水。选用市政管网供水时,应确保市政管网在压力和流量最小时仍能满足简易灭火系统压力和流量要求。连接市政供水管道的公称外径不应小于60.3mm、公称壁厚不应小于3.5mm。采用屋顶水箱供水的系统,屋顶水箱供水管道的公称外径不应小于60.3mm,公称壁厚不应小于3.5mm。配水管道应采用内外壁热镀锌钢管或其它经消防检测认可的管材,热镀锌钢管的连接应采用螺纹、沟槽式管件或法兰连接。当使用其它管材时,应符合国家现行有关标准的要求。系统管道宜设计成均衡系统管网,应减少转弯、变径。配水管公称外径不应小于48.3mm,公称壁厚不应小于3.5mm。配水支管的公称外径不应小于33.7mm,公称壁厚不应小于3.2mm。短立管的管径应与喷头接口相匹配。可只在配水管上设置一个水流指示器,水流指示器后不应设置除系统以外的其它用水设施。
3)对设置管道泵的系统应保证至少有一路可靠供电,供电线路应穿金属管并做不小于30min的防火保护,电源开关应设置在明显且易操作的地方。对人员集中且比较重要的场所,宜增加管道泵的备用电源,且备用电源供电时间不小于30min。
4)系统配置的阀门,应有明显的启闭标志,并宜设紧锁装置。
5)喷头及其布置
①简易灭火系统应采用响应时间指数 的闭式洒水喷头,动作温度宜为68℃,设置在厨房、饮食店热加工间的喷头公称动作温度宜为93℃。
②喷头选型:对通透性吊顶的场所,应采用直立型。对非通透性吊顶的场所,应采用下垂型或吊顶型喷头。当设置直立型或下垂型喷头有困难时,可采用边墙型喷头。在易受碰撞的部位,应采用带保护罩的喷头或隐蔽型喷头。
4 施工安装要点
1)管网安装应符合《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB 50261—2005相关规定的要求。
2)喷头安装应在系统试压、冲洗合格后进行。管网安装完毕后,应进行强度试验,试验环境温度不宜低于5℃。试验压力应满足现行国家标准《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB 50261—2005的要求。
3)系统与生活用水或生产用水共用的,在进行强度试验时应有严格的措施保证简易灭火系统的水不进入生活用水或生产用水系统。
5 参考价格:简易自动喷水灭火系统得主要组件价格同自动喷水灭火系统。
6 相关规范
《简易自动喷水灭火系统应用技术规程》CECS 219:2007。
《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084—2001(1005年版)。
《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB 50261—2005。

4.3 气体消防灭火系统


4.3.1 概述
1 定义:对一个相对密闭的着火空间(全淹没系统)或不能封闭的防护区内的某个保护对象(局部应用系统)喷放出符合环保要求的气体,气体充满整个空间,在其浓度达到一定值时,与火焰进行物理或化学作用,而达到灭火目的的装置。
2 基本组成:气体灭火系统主要由三部分组成。
1)储存装置——储存容器、容器阀、高压软管、单向阀、安全泄压阀、集流管、压力指示器等。
2)供气管路——选择阀、输送管道、喷咀。
3)控制部分——探测、启动、控制等部件。
3 适用范围
1)适用火灾类型包括可燃液体的火灾、可溶化固体的火灾、可燃固体表面火灾、电气火灾以及灭火前能切断气源的气体火灾。
2)气体灭火系统主要用于保护遇水能造成重大损失的封闭空间。适用的火灾场所包括贵重电气、电子及通讯设备室,国家保护文物中的金属、纸、绢质制品存放室,重要音像、资料档案库等。
4 产品分类及适用条件,见表4.3.1。

表4.3.1 气体消防灭火设备分类及适用条件
表4.3.1 气体消防灭火设备分类及适用条件
表4.3.1 气体消防灭火设备分类及适用条件
续表4.3.1
续表4.3.1
续表4.3.1
注:管道等效长度=实管长+管件的当量长度。

4.3.2 几种哈龙替代品灭火剂主要技术性能及参数见表4.3.2。

表4.3.2 哈龙替代品灭火剂的主要技术性能及参数
表4.3.2 哈龙替代品灭火剂的主要技术性能及参数

注:1 为全淹没系统的喷防时间,局部应用系统的最短时间根据各自不同产品的试验参数确定。设计上限浓度:此值是灭火剂的设计浓度最高值,设计时不能超出此浓度。
2 ODP:破坏臭氧层潜能值。GWP:温室效应潜能值。NOAEL:无毒性反应的最高浓度。LOAEL:有毒性反应的最低浓度。LC50:近似致死浓度。ALT:大气中存活寿命。
4.3.3 选用要点
根据不同的工程特点,选用气体灭火系统时主要从以下几个方面考虑。
1 灭火效率高,具有良好的灭火性能。
2 环境指标:ODP小或为0,GWP小或为0,ALT短。
3 安全性能:长期贮存稳定性,化学物质及燃烧和分解产物的低毒性,对设备的腐蚀小,对人体的伤害小。
4 实用性:良好的电绝缘性,快速的分解速度,灭火剂残留物少或为0。
5 经济性:经济合理,可接受的市场价格。
4.3.4 管材和管道敷设安装要求
1 灭火剂输送管道应采用国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163—2008、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310—2008规定的无缝钢管,管道内外表面应作镀锌防腐处理或符合环保要求的其它防腐方式。镀锌层的质量可参照国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3091—2008的规定执行。
2 在易腐蚀镀锌层的环境,管道应采用不锈钢管或其它抗腐蚀材料。不锈钢管道应符合国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976—2002的规定。
3 输送启动气体的管道,宜采用铜管,其质量应符合现行国家标准《铜及铜合金拉制管》GB/T1527—2006的规定。
4 灭火剂输送管道的连接可采用螺纹连接、法兰连接或焊接方式。DN≤80mm的管道宜采用螺纹连接,并应符合国家标准《60°密封管螺纹》GB/T12716—2002的有关规定。DN>80mm的管道宜采用法兰连接,并应符合国家标准《凹凸面对焊钢制管法兰》JB/T 82.2—1994的有关规定,法兰垫片采用金属齿形垫片,管道与选择阀采用法兰连接时,法兰的密封面形式和压力等级应与选择阀本身的技术要求相符。管道采用焊接连接时,应当符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236—1998、《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235—1997的有关规定。
5 灭火剂输送管道不应设置在露天场合。不应穿越沉降缝、变形缝,当必须穿越时应采取可靠的抗沉降和变形措施。
6 灭火剂输送管道应设固定支架固定,固定支架的最大间距应符合表4.3.4的规定。管道末端喷嘴处应采用支架固定,支架与喷咀间的管道长度不应大于500mm。DN≥50mm的管道,垂直方向和水平方向应各设置一个防晃支架。当穿过建筑物楼层时,每层应设置一个防晃支架。当水平管道改变方向时,电应设置防晃支架。

表4.3.4 灭火剂输送管道固定支吊架的最大距离
表4.3.4 灭火剂输送管道固定支吊架的最大距离

7 管道穿过墙壁、楼板处应安装套管。穿墙套管的长度应和墙厚相同,穿过楼板的套管应高出楼面50mm。管道与套管间的空隙应用柔性不燃烧材料填实。
8 钢瓶组应牢固固定在结构楼板上,并应考虑其荷载对结构楼板的影响。
9 钢瓶间的门洞大小应考虑钢瓶组最大组件的进出方便,可适当预留能直接吊装的吊装孔,或就近利用其它设备的吊装孔,但应在二次墙体未砌筑以前将钢瓶组就位。
10 选择阀、集流管、启动系统的安装除应按各厂家设计手册、产品标准的相关要求进行外,还须按照《气体灭火系统施工及验收规范》GB 50263—2007的有关条款执行。
4.3.5 相关标准、规范
1 国家标准(执行标准)
《气体灭火系统设计规范》GB 50370—2005。
《惰性气体灭火剂》GB 20128—2006。
《七氟丙烷(HFC227ea)灭火剂》GB 18614—2002。
2 地方标准(参照执行)
《洁净气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ01-75—2003(北京)。
《气溶胶灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ01—76—2003(北京)。
《七氟丙烷(HFC227ea)洁净气体灭火系统技术规程》DBJ 15—23—1999(广东)。
《IG—100气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ 15—47—2005(广东)。
《惰性气体IC—541灭火系统技术规程》DG/TJ 08—306—2001(上海)。
《七氟丙烷灭火系统技术规程》DG/TJ 08—307—2002(上海)。
《IG—541混合气体灭火系统设计、施工及验收规范》DB 33/1010—2003(浙江)。
《EBM气溶胶灭火系统设计、施工及验收规范》DB 34/T436—2004(安徽)。
《IG—541惰性气体灭火系统设计、施工及验收规范》DB 34/T437—2004(安徽)。
《七氟丙烷(HFC227ea)灭火系统设计、施工及验收规范》DB 34/T438—2004(安徽)。
《二氟甲烷灭火系统设计、施工及验收规范》DGJ32/J 10—2005(江苏)。
《洁净气体IG—541灭火系统设计、施工及验收规范》DB 61/296—2002(陕西)。
《EBM气溶胶自动灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ 04/225—2003(山西)。
《七氟丙烷(HFC227ea)灭火系统技术规程》DBJ 53—11—2003(云南)。
《混合气体IC—541灭火系统技术规程》DBJ 53—12—2003(云南)。
3 美国国家标准(参照标准)
《清洁灭火剂灭火系统标准》NFPA 2001(2000年版)。
《二氧化碳灭火系统标准》NFPA 12(1998年版)。


4.4 大空间智能型主动喷水灭火系统


4.4.1 概述
1 定义:智能型灭火装置由智能型红外探测组件、大空间大流量喷头(扫描射水喷头;自动扫描射水高空水炮)、电磁阀组等组成,能在发生火灾时自动探测着火部位并主动喷水的灭火装置。
大空间智能型主动喷水灭火系统由智能型灭火装置(大空间智能灭火装置、自动扫描射水灭火装置、自动扫描射水高空水炮灭火装置)、信号阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施等组成,能在发生火灾时自动探测着火部位并主动喷水的灭火系统。
2 产品及系统分类:智能型灭火装置及大空间智能型主动喷水灭火系统分类及组成分别见表4.4.1-1和表4.4.1-2。

表4.4.1-1 智能型灭火装置分类及组成
表4.4.1-1 智能型灭火装置分类及组成
表4.4.1-2 大空间智能型主动喷水灭火系统分类及组成
表4.4.1-2 大空间智能型主动喷水灭火系统分类及组成

3 适用条件(表4.4.1-3)
4 设置场所
1)环境温度应不低于4℃,且不高于55℃。
2)凡按照国家有关消防设计规范的要求应设臂自动喷水火火系统,火灾类别为A类,但由于空间高度较高,采用其它自动喷水灭火系统难以有效探测、扑灭及控制火灾的大空间场所应设置大空间智能型主动喷水灭火系统。A类火灾的大空间场所举例见表4.4.1-4。

表4.4.1-3 不同类别标准型智能灭火装置适用条件
表4.4.1-3 不同类别标准型智能灭火装置适用条件
表4.4.1-4 A类火灾的大空间场所举例
表4.4.1-4 A类火灾的大空间场所举例

3)大空间智能型主动喷水灭火系统不适用于以下场所:
①在正常情况下采用明火生产的场所。
②火灾类别为B、C、D类火灾的场所。
③存在较多遇水发生爆炸或加速燃烧的物品的场所。
④存在较多遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品的场所。
⑤存在较多因洒水而导致喷溅或沸溢的液体的场所。
⑥存放遇水将受到严重损坏的贵重物品的场所,如档案库、贵重资料库、博物馆珍藏室等。
⑦严禁管道漏水的场所。
⑧因高空水炮的高压水柱冲击造成重大财产损失的场所。
⑨其它不宜采用大空间智能型主动喷水灭火系统的场所。
4.4.2 单个标准型大空间智能灭火装置的主要技术指标及性能要求见表4.4.2。
4.4.3 单个标准型自动扫描射水灭火装置的主要技术指标及性能要求见表4.4.3。
4.4.4 单个标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置的主要技术指标及性能要求见表4.4.4。

表4.4.2 单个标准型大空间智能灭火装置主要技术指标及性能要求
表4.4.2 单个标准型大空间智能灭火装置主要技术指标及性能要求
注:表中设置场所的火灾危险等级依据《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001确定。

表4.4.3 单个标准型自动扫描射水灭火装置的主要技术指标及性能要求
表4.4.3 单个标准型自动扫描射水灭火装置的主要技术指标及性能要求
注:表中设置场所的火灾危险等级依据《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001确定。

表4.4.4 单个标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置的主要技术指标及性能要求
表4.4.4 单个标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置的主要技术指标及性能要求

注:表中设置场所的火灾危险等级依据《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001确定。

4.4.5 选用要点
1 系统选择见表4.4.5-1,电磁阀的基本参数见表4.4.5-2,模拟末端试水装置的技术要求见表4.4.5-3,喷头(高空水炮)的流量系数见表4.4.5-4。

表4.4.5-1 大空间智能型主动喷水灭火系统选择
表4.4.5-1 大空间智能型主动喷水灭火系统选择

表4.4.5-2 灭火装置配套电磁阀基本参数
表4.4.5-2 灭火装置配套电磁阀基本参数

表4.4.5-3 模拟末端试水装置技术要求
表4.4.5-3 模拟末端试水装置技术要求
表4.4.5-4 喷头(高空水炮)流量系数
表4.4.5-4 喷头(高空水炮)流量系数

2 其它
1)设计该系统时应征得当地消防主管部门的同意。
2)要关注该系统设置场所和不适用场所,如不适合火灾类别为B、C、D类火灾的场所。
3)在舞台、演播厅等场所应增设手动与自动控制的转换装置。
4)该系统可与消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统管网合并,但要满足各系统设计水量、水压及一次灭火用水量的要求。
5)系统中均配置电磁阀,应确保电磁阀的技术参数、性能及安装要求。
6)大空间智能灭火装置喷头、自动扫描射水灭火装置喷头、高空水炮的布置及系统水力计算应符合规范。
7)系统应设置高位水箱或气压稳压装置。
8)设计时选用的红外探测组件不但应具有探测高温物体的能力,还要具备判定是否为明火的能力。
9)在布置喷头、水炮刊,应避免其喷出的水滴、水柱等在到达火源的过程中受到障碍物的阻挡。
10)大空间智能型灭火装置的喷头及高空水炮既可安装在天花板下,也可悬空安装或边墙安装。
11)当混合采用二种或二种以上的喷头或高空水炮时,如合用一组供水设施,则应在供水管路的水流指示器前将供水管道分开设置及复核是否要设置减压装置。
12)目前市场上的大空间智能型主动喷水灭火系统产品以国内产品为主,国外有类似产品,但其名称、分类、系统组成、探测控制方式、设计参数、适用范围等与国内产品均有较大区别,选用时应注意。
4.4.6 施工安装要点
1 严格按照图纸和产品安装指导文件进行电气线路的接驳,不得错接线路。
2 装置的外接导线应采用金属软管保护,金属软管应与电线管可靠连接。
3 装置的出水口、传感器狭缝不应有堵塞物。传感器的滤光片上有浮尘时,应进行清洁。
4 装置不宜安装在正常情况下有明火的场所。
5 安装位置应便于检修,探测器应固定在支架上。
4.4.7 参考价格(表4.4.7)

表4.4.7 各类大空间智能灭火系统参考价格
表4.4.7 各类大空间智能灭火系统参考价格

4.4.8 相关规范
《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》DBJ 15—34—2004。
《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084—2001(2005年版)。
《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB 50261—2005。
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116—98。


4.5 消防炮


4.5.1 概述
1 定义:水或泡沫混合液流量大于16L/s或干粉喷射率大于7kg/s,以射流形式喷射灭火剂的装置。国家标准规定的水炮最小流量为20L/s,泡沫炮最小流量为24L/s。
2 消防炮分类及应用说明见表4.5.1。
3 消防炮标记
1)消防炮命名由三部分组成


表4.5.1 消防炮分类及应用说明

表4.5.1 消防炮分类及应用说明

2)示例
示例1:喷射介质为水,驱动方式为电动,额定流量为60L/s的远控消防水炮,型号标记为PSKD60。
示例2:喷射介质为泡沫,驱动方式为液动,混合液流量为32L/s的泡沫炮型号标记为PPKY32。
示例3:喷射介质为泡沫或水,驱动方式为电动,泡沫混合液和水的额定流量为64L/s的远控消防泡沫一水两用炮,型号标记为PLKD64。
4.5.2 技术性能
1 水炮性能参数见表4.5.2-1,泡沫炮性能参数见表4.5.2-2。
2 消防炮俯仰及水平回转角度
1)地面固定式消防炮最小俯角≤-15°,最大仰角≥60°。举高固定式消防炮最小俯角≤-70°,最大仰角≥+40°

表4.5.2-1 水炮性能参数
表4.5.2-1 水炮性能参数
注:具有直流—喷雾功能的水炮,最大喷雾角应不小于90°。
表4.5.2-2 泡沫炮性能参数
表4.5.2-2 泡沫炮性能参数

注:表中泡沫炮,由外部设备提供泡沫混合液,其混合比应符合6%~7%或3%~4%的要求。配备自吸装置的泡沫炮,可以比表中规定的射程小10%,其混合比也应符合6%~7%或3%~4%的要求。
2)地面固定及举高固定式消防炮水平回转角≥180°。
3 性能要求
1)外观应光洁,铸件无裂纹、气孔、缩孔、砂眼等,焊缝应平整均匀,不得有未焊透、烧穿、疤瘤及其它有损强度的缺陷。外表涂漆层应光洁均匀,无气泡、明显流痕、龟裂等现象。
2)消防炮应采用耐腐蚀材料制造或其材料经防腐蚀处理,使其满足使用环境和介质的防腐要求。
3)消防炮的俯仰回转机构、水平回转机构、各控制手柄(轮)应操作灵活,传动机构安全可靠。消防炮的俯仰回转机构应具有自锁功能或设锁紧装置。
4)消防炮的水压密封性能及水压强度性能应符合《消防炮通用技术条件》GB 19156—2003的要求。
4 材质:消防炮材质有铸铁、铸铜、铝合金、钢、不锈钢等,根据使用条件及设计要求选用。
4.5.3 自动炮灭火系统
1 双波段火灾探测自动炮灭火系统
采用红外CCD传感器(黑白摄像头)和彩色CCD传感器(彩色摄像头),获取火灾的红外图像和形象图像,转换为电信号传至信息处理主机,计算机软件对序列图像进行分析比较,以确认是否火灾。如果火灾,则声光报警,并与其他控制设备联动。消防炮上的定位器向控制主机提供现场火灾的空间定位信号,解码器接受火灾指令,启动消防炮扫描、定位、开消防泵及电动阀、喷水灭火。当熄灭后,摄像头照出的图像已没有火灾,自动停泵关阀。双波段火灾探测自动炮系统流程图见图4.5.3-1。

图4.5.3-1 双波段火灾探测自动炮系统流程图
图4.5.3-1 双波段火灾探测自动炮系统流程图

2 红外线探测器自动寻的消防炮灭火系统
该系统是在消防炮的前端安装有红外探测器(热成像摄像机),随炮头转动而发现火灾,这就是一级探测,火灾的红外辐射被转化为电信号,经计算机筛选,排除其它干扰信号并确认火灾后,消防炮的水平找火机构驱动消防炮水平旋转探测,以确认着火点,这是二次探测,然后垂直找火机构驱动消防炮垂直转动,调整俯仰角,最后确认并瞄准着火点,这是第三次探测。通过三次探测、确认后,即自动开启水泵、阀门等,将灭火剂喷向目标。火灾扑灭后,自动停泵关阀,恢复至设备初始状态。其系统流程图见图4.5.3-2。

图4.5.3-2 红外线探测和自动寻的消防炮系统流程图
图4.5.3-2 红外线探测和自动寻的消防炮系统流程图

3 数字图像自动消防炮灭火系统
火灾发生时,数字图像火灾探测器(摄像机)将图像传至主计算机,计算机的专用软件模拟人的视觉原理,对火灾图像进行动态分析,区别其他光源以确认是否火灾。炮头上的火灾定位器可以跟踪移动火源和多点火源对火灾进行智能识别,将着火点的空间坐标传输给系统控制主机,以实现对消防炮系统的集中控制和管理。当系统放在自动档时,自动定位系统可根据火灾信号自动精确瞄准着火点,启动消防泵,开阀喷水灭火,火灾扑灭后,计算机根据火灾信号确认已经扑灭,则自动发出指令停泵关阀。其系统流程如图4.5.3-3。
4 所有自动炮灭火系统均有三种控制方式,即自动控制、消防中心远程手动控制、现场手动控制。远程控制尚有无线远控及有线远控,订货时需要向厂商说明。
4.5.4 选用要点
1 首先应根据规范、综合保护对象、现场环境等情况,确定消防炮额定工作压力、额定流量、额定射程及控制方式等性能参数。
2 两用炮的流量及射程应满足喷泡沫时的要求。
3 当设计计算得出的射程不能满足消防炮布置的要求时,应调整原设计消防炮的数量、布置位置或规格型号,直到达到要求。
4 室内消防炮的数量不应少于两门,并应能使两门消防炮的射程同时到达被保护区域的任一部位。

图4.5.3-3 数字图像自动消防炮系统流程图
图4.5.3-3 数字图像自动消防炮系统流程图

4.5.5 施工安装要点
1 消防炮安装应在供水管系统试压、冲洗合格后进行。
2 消防炮根据保护场所的要求可在地面安装或在高空安装,也可设置消防炮平台,其布置的高度及位置应保证消防炮的射流不受上部建筑构件的影响及地面设施的遮挡。
3 消防炮平台、支架等结构除满足消防炮正常使用要求外,还应能承受消防炮喷射反力的要求。消防炮安装要牢固,并不得妨碍其自由转动。
4 当消防炮为电动时,若安装在防爆区域,应采用防爆电机及可隔爆的装置。
4.5.6 参考价格:电动消防炮价格与流量、压力、材质等有关,常用的价格区间约9~15万元/台。自动消防炮控制系统综合造价(包括探测及控制系统)10~14万元/套,当控制的消防炮数量少时,综合价格还将增加。
4.5.7 相关标准、规范
《固定消防炮灭火系统设计规范》GB 50338—2003。
《消防炮通用技术条件》GB 19156—2003。
《远控消防炮系统通用技术条件》GB 19157—2003。
《自动消防炮灭火系统技术规程》CECS 245:2008。


4.6 细水雾消防技术


4.6.1 细水雾消防系统
1 基本概念
1)定义:细水雾是在最小设计工作压力下,在距离喷嘴1.0m处,与水雾锥垂直平面上测得的雾滴直径DV0.50小于200μm或DV0.99小于400μm的水喷雾。细水雾喷头是由一个或多个微型孔口构成,在设计工作压力下可用于产生细水雾的特殊喷嘴。
2)系统分类(表4.6.1-1)

表4.6.1-1 细水雾消防系统的分类
表4.6.1-1 细水雾消防系统的分类

3)安全
①不得用于遇水发生剧烈反应或产生大量有害物质的活泼金属或化合物。
②不得直接用于低温、液化气体存在的场所,如液化石油气。
③与无绝缘带电设备的最小间距应符合《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219—1995的规定。
4)适用范围:固体可燃物、可燃液体及使用该液体的机械设备、电子或电气设备(用于10kV以上开关柜应有导电性测试报告)。
2 选用要点
1)系统选择
①开式系统主要用于保护含有可燃性液体的机械设备或临时储存的可燃液体。
②闭式系统主要用于保护博物馆、档案库或重要的电子、或电气设备机房。
③泵组系统主要用于需要系统长时间工作、或距离较远、或防护区空间几何尺寸较大的场所。
④瓶组系统主要用于单个防护区空间几何尺寸较小、或供电、供水系统不能满足要求、或偏远地区无人值守的机房。
⑤壁挂式细水雾消火栓主要用于图书馆、博物馆、档案库、电子设备机房。
⑥移动式细水雾装备主要用于设置固定消防设施有困难的古建筑的保护,或者作为石油、化工、矿山等行业的机动消防设施。
2)细水雾喷头
根据其构造和工作原理,细水雾喷头可分为开式喷嘴和闭式喷嘴。高压细水雾喷头一般由一组微型喷嘴构成。
①开式细水雾喷头(图4.6.1-1):开式细水雾喷头与火灾探测器联动工作。常用喷头的流量系数(K)为0.5、0.7、0.8、1.2L/min·bar1/2(1.0bar=100kPa)

图4.6.1-1 开式细水雾喷嘴

②闭式细水雾喷头(图4.6.1-2):闭式细水雾喷头以感温玻璃球作为其启动元件。常用喷头的流量系数(K)为1.2、1.7、2.1、2.7L/min·bar1/2(1.0bar=100kPa),额定温度为57℃,或68℃,响应时间指数(RTI)为36(m·s)1/2

图4.6.1-2 闭式细水雾喷头

3)选择阀(图4.6.1-3)
①选择阀宜为气动阀组或电磁阀组。该阀组具有手动功能,平时处于常闭状态。
②选择阀与开式喷头一起构成全淹没、区域应用或局部应用系统,与闭式喷头一起构成预作用系统。
③在保护空间内发生火警时,火灾探测器的报警信号传给报警控制器,远距离自动启动选择阀。
④选择阀配备水流传感器,当水流通过阀门时,可发出信号至报警控制器,以显示该区域的水流状态。
⑤选择阀的位置可集中布置,亦可分散布置在在防护区的外墙或附近;如集中设置,系统的响应时间应符合有关规范要求,一般不应大于30s。

图4.6.1-3 选择阀

4)泵组(图4.6.1-4)
①高压柱塞泵的流量一般为110~120L/min,扬程为12.0MPa。
②泵组配套泄压阀、蓄能器、试验阀、控制柜、稳压泵等。
③稳压泵的流量不宜大干2.0L/min,工作压力为1.5~2.0MPa,由设置在集水管上的压力开关自动控制。

图4.6.1-4 细水雾泵组

5)水箱及水质
①水箱的材质应为不锈钢(AISI316)等耐腐蚀材料制造,且应具有防尘功能。
②水箱内配备液位传感器,用于显示水位,控制补水电磁阀或者补水泵(如果需要)。
③过渡水箱的有效容积不应小于系统或泵组1.0min的流量。储水水箱宜根据补水情况,储存全部消防水。水箱可由承包商按厂商的要求制造。
④水箱补水管上的过滤器的精度应与喷头喷口直径相匹配,高压系统不应大于100μm。该装置应由厂商配套。
⑤过渡水箱补水管的供水压力不应低于1.8MPa,当低于该数值时,应设增压泵。增压泵可自储水水箱吸水,亦可自市政给水管吸水。该泵应为不锈钢制造。
⑥水箱补水水质不应低于饮用水,如柱塞泵直接自储水水箱吸水,宜补充纯净水或软化水。
⑦水箱补水管应采用薄壁不锈钢或同等耐腐蚀的管材。
6)瓶组(图4.6.1-5)

图4.6.1-5 细水雾瓶组

①高压细水雾瓶组由储水瓶和储气瓶构成,储水瓶内充装常压水,储气瓶内充装20MPa的氮气。
②所有的瓶组都可由同一种启动阀启动,启动阀只需放置在一个主瓶上,主瓶启动后就可启动副瓶。
7)管道
①高压系统应采用冷拔不锈钢无缝管AISI 316,中低压系统可采用冷拔不锈钢无缝管AISI 304L。
②管径≤Φ28mm,宜采用卡套连接。Φ32mm≥管径≤Φ60mm,宜采用氩弧焊接或法兰连接。
③管材壁厚应根据系统工作压力、经计算确定。高压系统的管道规格可参照图4.6.1-2。

图4.6.1-2 不锈钢无缝管规格表(mm)
图4.6.1-2 不锈钢无缝管规格表(mm)
注:表中管道的设计工作压力为12MPa,不锈钢管材的屈服强度不低于210N/mm2。

8)高压系统管道支架间距可参考表4.6.1-3中的数据,中低压系统可参照水喷淋系统。

表4.6.1-3 高压系统管道的支架间距
表4.6.1-3 高压系统管道的支架间距

9)高压细水雾装备
①高压细水雾水枪(图4.6.1-6)
枪休以类似于枪扳机的原理工作,具有防止误动作的功能,可以杠杆调节喷雾的形状,亦可调节喷雾角度。球阀一但打开,位于球阀上的限位开关就动作,该信号传送到控制盘后启动系统。喷雾水枪有13个微型喷嘴,3或5种喷雾模式,流量为25L/min或40L/min。
②高压细水雾消火栓箱(图4.6.1-7)
外形尺寸92cm×92cm,喷雾水枪流量25L/min,高压软管长30m或50m,应急电源插孔8VA。
③移动式高压细水雾灭火装备(图4.6.1-8)
外形尺寸105cm×60cm×56cm,喷雾水枪流量25L/min,喷雾尺寸(DV0.9)小于150μm,汽油机功率18HP,油箱容积5.5L,高压柱塞泵压力12MPa,高压软管长60m,水箱容积100L。

图4.6.1-6 细水雾水枪
图4.6.1-7 壁挂式细水雾消火栓箱
图4.6.1-8 移动式细水雾装备

3 施工安装要点
1)采用氩弧焊工艺焊接时,严格按照有关技术规程操作。
2)管道施工现场应做好防污染、防异物的保护工作。
3)系统试验压力应为设计工作压力的1.5倍。
4)管道系统应以自来水冲洗,冲洗流速不应小3m/s,冲洗后还应采用压缩空气吹扫。
5)管道应固定在建筑的结构部件上。
6)水箱间应有良好的卫生和通风条件。
4 相关标准、规范
《细水雾消防系统规范》NFPA 750:2006。
《固定消防系统一细水雾—设计安装规范》CEN/TS 14972:2008。
《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219—1995。


5 特殊建筑给水排水设备


5.1.1 喷泉喷头
1 概述
1)定义:水景喷泉中,将压力作用下的水或气水混合物,通过单个或多个喷嘴喷射到空中,构成特定水形效果的单元装置称为喷泉喷头。
2)根据喷射水形的效果,可将喷泉喷头分为:
①纯射流喷头:指在未受干扰的情况下,从喷嘴喷射出水线或水柱的喷泉喷头。这类喷头有固定单嘴喷头、可调单嘴喷头、层花喷头、集流喷头和开屏喷头。纯射流喷头的水形轮廓清晰,可构成丰富的组合造型,具有较大水景艺术创造空间,是程序或音乐控制喷泉主要采用的喷头类型。
②水膜射流喷头:指水流从平整的缝隙或在喷嘴外加上折射面后喷出膜状射流的喷泉喷头。这类喷头有半球喷头、喇叭花喷头、蘑菇喷头、扇形喷头和锥形喷头。水膜射流喷头的水形通透细腻,常单独使用构成特定的水景元素;水膜射流喷头的抗风性能差,多用于室内喷泉或环境风速不大的室外场合。
③泡沫射流喷头:水通过喷嘴喷出的过程中与空气参混形成泡沫状射流的喷头称为泡沫射流喷头。这类喷头有冰塔喷头、玉柱喷头和涌泉喷头。泡沫射流喷头的水形丰满、坚实挺拔、抗风性好,是纯射流喷头和水膜射流喷头的补允,可用于各种水景喷泉。
④雾状射流喷头:水通过喷嘴喷出时形成类似云状射流的喷头称为雾状射流喷头。这类喷头有扇形水雾喷头、玉柱水雾喷头和锥形水雾喷头。雾状射流喷头形成的水雾轻盈飘渺,随风而动,常用于衬托主题水景或雕塑小品,营造宁静祥和的艺术效果。
⑤旋转喷头:在射流的反作用力下,边喷射边旋转的喷头称为旋转喷头。这类喷头有旋转水晶球喷头和盘龙玉柱喷头。旋转喷头可单独使用构成独立的水景单元,既能成为小型喷泉的主题水形,又能作为大型喷泉的点缀。
⑥复合喷头:相同或不同类型的喷头按照一定方式组合构成复合喷头。这类喷头有扶桑喷头、半球蒲公英喷头和蒲公英喷头。复合喷头可单独使用构成独立的水景单元,既可以足小型喷泉的主题水形,又可以是大型喷泉的点缀。
2 技术性能要求
1)额定工作压力:指喷头处于最佳喷射水形效果时,喷头接口上游200mm处直管段的表压。
2)额定流量:指喷头在额定:工作压力时的出水流量。
3)喷射高度:指喷头在额定工作压力和无风条件下,射流可达到的稳定高度。
4)喷射水平范围:指喷头在额定工作压力和无风条件下,射流在水平面上所能达到的稳定范围,可以用喷射半径、长度和宽度表示。
5)公称接头口径:指喷头接口螺纹的直径。
6)公称喷嘴口径:指喷头喷出口内径,当为多嘴喷头时,可用喷嘴数乘以单个喷嘴口径表示。
3 选用要点
1)选用产品时,应对喷头类型、规格、材质、额定工作压力、额定流量、喷射高度及喷射水平范围提出要求。
2)所选喷头应具有合格证和技术性能资料,喷头的设计工作压力和流量应在产品制造商推荐的范围内。在设计工作压力下,喷头流量的偏差值不得超过规定值的±5%,喷头水形的偏差值不得超过规定值的±8%。
3)室外喷泉应选择铜质或不锈钢喷头,室内喷泉也可选择工程塑料喷头。铜质喷头的材质性能牌号不应低于Hpb59—1,当使用回收铜铸造加工,铸件材质应符合GB/T 1176—1987的规定。不锈钢喷头的机械性能应符合GB/T1220—2007的规定。工程塑料喷头的材质不应透光,应具有良好的抗老化能力,机械性能不应低于铜合金。
4)喷头的铸件或锻件不得有错位、砂眼、气孔、夹渣、飞边和毛刺等缺陷,表面应光洁平整,气割边缘应圆滑、平直。锻件非加工表面允许有长度小于1mm、深度不大于0.3mm的气孔缺陷,但不得多于两处。
5)喷头的内表面应有良好的加工精度,应满足CJ/T 209—2005的要求。如喷头或零件有表面镀层,镀层厚度、覆盖层结合强度和耐腐蚀性应满足GB/T 9797—2005的要求。
6)对于旋转喷头,在额定工作压力下应能正常旋转,且旋转1周所需的时间,相对5周平均值的最大偏差不得超过±12%。
7)喷嘴前应有不小于20倍喷嘴直径的直线管段或整流装置。带有球形接头的喷泉喷头应能相对于正常射流轴线作不低于15°的方向调节。
8)不得选用活动部件动作不灵活、大量漏水和喷射效果达不到设计要求的喷头。
9)喷头重量的偏差值不得超过规定值的±5%。
4 施工安装要点
1)完成管网和控制阀门的安装并冲洗管道后,方可进行喷头安装。
2)喷头的安装位置、高度和角度应符合设计要求,喷嘴的淹没深度或出水高度应符合安装要求。
3)同类同组喷头的安装方式应相同,并应具有相同的安装高度。
4)喷头连接时,普通螺纹应满足GB 196—2003的要求,锥管螺纹应满足GB/T12716—2002的要求。
5)喷头的喷射方向上不得有障碍物,避免对喷射水形的干扰。
6)喷头配件的安装应完备和正确,连接应牢固可靠,密封性良好。
7)当水压从0.5倍额定工作压力急速增至5.0倍额定工作压力并持续15min时,喷头及其配件不应出现残余变形或机械损伤。
8)在1.5倍额定工作压力下持续15min,喷头的连接部位不应有明显泄漏。
5 参考价格(表5.1.1)
6 相关标准、规范
《铸造铜合金技术条件》GB/T1176—1987。
《不锈钢棒》GB/T1220—2007。
《金属覆盖层》GB/T 9797—2005。
《普通螺纹 基本尺寸》GB 196—2003。
《60°密封管螺纹》GB/T 12716—2002。
《喷泉喷头》CJ/T 209—2005。
《水景喷泉工程技术规程》CECS 218—2007。
5.1.2 水下彩灯
1 概述
1)定义:以增加喷泉的视觉效果为目的、安装在水面以下的灯具称为水下彩灯。
2)分类
①按密封方式分类
a 全封闭水下彩灯:这类彩灯的光源全部安装在防水灯壳内,光线通过灯具的保护玻璃照射水体,采用密封圈防水,防水效果取决于密封圈的机械压紧程度。

表5.1.1 常用国产喷泉喷头规格及市场参考价格
表5.1.1 常用国产喷泉喷头规格及市场参考价格
表5.1.1 常用国产喷泉喷头规格及市场参考价格
注:表中的单价为2008年三季度数据。

b 半封闭水下彩灯:这类彩灯的光源部分浸在水中,而光源和电源的连接部分安装在灯壳内,采用密封圈防水,防水效果取决于密封圈的机械压紧程度。
c 高密封水下彩灯:这类水下彩灯是用特殊的环氧树脂充实灯壳,将光源以及光源和电源的连接部分置于其中,使光源和灯壳成为一体,既无漏水间隙,又无蓄水空间,杜绝了漏水的可能性。
②按灯壳材质分类
a 塑料水下彩灯:灯壳材质为塑料的水下彩灯,重量轻,价格便宜。
b 铝合金水下彩灯:灯壳材质为铝合金的水下彩灯,重量较轻,价格较便宜。
c 黄铜水下彩灯:灯壳的材质为黄铜的水下彩灯,材质较重,抗冲击性能差。
d 不锈钢水下彩灯:灯壳的材质为不锈钢的水下彩灯,具有美观和机械强度较高的特点。
③按光源种类分类
a 白炽水下彩灯:光源为白炽灯,灯具结构简单,使用寿命较短。
b 金属卤化物水下彩灯:光源为金属卤化物灯,光效高,光色好,结构比较复杂,光效滞后。
c LED水下彩灯:光源为LED灯,灯具结构简单,光效高,使用寿命长。
④按光源分布形式分类
集中光源水下彩灯:指光源集中分布的水下彩灯,这类灯具的光效较低,但结构简单,价格较便宜(图5.1.2-1)。环形光源水下彩灯:光源呈环形分布的水下彩灯,环形中央位置可安装喷泉喷头。这类灯具的光效高,但结构复杂,价格较贵(图5.1.2-2)。

图5.1.2-1 集中光源水下彩灯
图5.1.2-1 集中光源水下彩灯
图5.1.2-2 环形光源水下彩灯
图5.1.2-2 环形光源水下彩灯

2 技术性能要求
1)防护指标
①防尘等级:水下彩灯的防尘等级必须达到6级,即IP6X。
②防水等级:水下彩灯的防水等级应达到8级,即IPX8。
2)安全指标:水下彩灯防触电保护指标应为Ⅲ类,工作电压不得超过12V。
3)额定工作电压:水下彩灯的实际工作电压必须与额定工作电压一致。
3 选用要点
1)水下彩灯应具有合格证和技术性能资料,其照射高度、投光范围和色彩变化应满足设计要求。
2)水下彩灯的防腐蚀能力、承受热冲击能力和防护玻璃的承受落水冲击能力应满足设计要求。
3)水下彩灯的外形、结构应便于安装、维修和更换光源。
4)应尽量选择同一材质和规格的水下彩灯,以便备货和维修。
5)当选择环形水下彩灯时,应确保灯具与喷泉喷头尺寸匹配。
4 施工安装要点
1)水下彩灯的安装工作应在喷泉喷头安装调试完成之后进行。
2)水下彩灯的安装位置和投射角度应满足喷泉设计要求。
3)水下彩灯的最佳入水深度为50~100mm。
4)在水下彩灯的投射方向上不得有明显的遮光物体。
5)水下彩灯的安装应牢固和稳定,并且应便于清洁防护玻璃、更换光源和维修。
6)黄、绿、蓝色彩灯的透射系数较高,宜安装在观赏者主导视线喷泉喷头的背面,红色彩灯的透射系数较低,宜安装在距观赏者较近的位置。
7)金属壳体水下彩灯应有可靠接地,其它安全指标应达到相关行业标准。
8)水下彩灯电缆的选择和铺设应满足行业标准。
5 参考价格(表5.1.2)

表5.1.2 常用国产全封闭、集中光源水下彩灯规格及市场参考价格
表5.1.2 常用国产全封闭、集中光源水下彩灯规格及市场参考价格
注:表中的单价为2008年三季度数据。

6 相关标准《游泳池和类似场所灯具安全要求》GB 7000.8—1997。
5.1.3 喷灌喷头
1 概述
1)定义:将有压水按照设计要求喷洒到园林种植区域的装置称为喷灌喷头。
2)分类
①按安装方式分类
a 外露式喷头:非工作状态下完全暴露在地面上的喷头称为外露式喷头,也称摇臂喷头(图5.1.3-1)。外露式喷头的内部构造简单,工作压力较低,对水源水质要求不高,价格比较便宜。但是,外露式喷头的雾化程度不高,不利于绿地养护,不适合运动场绿地喷灌。

图5.1.3-1 外露式喷头及其喷洒效果
图5.1.3-1 外露式喷头及其喷洒效果

b 地藏式喷头:非工作状态下隐藏在地面下的喷头称为地藏式喷头。这类喷头工作时中间的伸缩部分在水压力作用下伸出地面,并按照一定方式喷水。关闭水源后,压力消失,伸缩部分在弹簧的作用下缩藏到地面下。
地藏式喷头的优点是不影响园林景观,便于进行绿地养护和场地运动。这类喷头的射程、射角和覆盖范围可现场调节,能够更好地满足园林喷灌要求。绿地喷灌系统应优先选择地藏式喷头。
②按喷洒方式分类
a 固定式喷头:工作状态下喷嘴保持静止状态的喷头称为固定式喷头(图5.1.3-2)。固定式喷头的结构简单,工作压力较低,多见于地藏式近射程喷头,是小面积庭院绿地、狭长绿化带或自压喷灌系统的首选喷头。

图5.1.3-2 固定式喷头及其喷洒效果
图5.1.3-2 固定式喷头及其喷洒效果

b 旋转式喷头:工作状态下喷嘴按照一定规律旋转的喷头称为旋转式喷头(图5.1.3-3)。旋转式喷头的工作压力较高,射程较大,是大面积绿地或运动场草坪喷灌的理想产品。

图5.1.3-3 旋转式喷头及其喷洒效果
图5.1.3-3 旋转式喷头及其喷洒效果

③按射程分类
a 微喷头:射程小于2m,常用于特小面积草坪和花卉喷灌(图5.1.3-4)。
b 近射程喷头:射程为2~6m,常用于而积较小或狭长地形草坪和花卉喷灌。
c 中射程喷头:射程为6~16m,常用于较大面积草坪绿地喷灌。
d 远射程喷头:射程为16~35m,常用于大面积草坪或运动场绿地喷灌。

图5.1.3-4 微喷头及其喷洒效果
图5.1.3-4 微喷头及其喷洒效果

2 技术性能要求
1)工作压力:指正常工作状态下喷头进水口压力。喷灌系统设计时,应根据产品制造商提供的技术参数进行喷头选型和水力计算。无产品技术参数时可参考表5.1.3-1。

表5.1.3-1 绿地喷灌喷头的工作压力和流量
表5.1.3-1 绿地喷灌喷头的工作压力和流量

2)流量:指单位时间内经喷嘴喷出的水量。常用绿地喷灌喷头的流量范围见表5.1.3-1。
3)射程:指无风情况下从喷头到灌水强度为0.3mm/h(喷头流量小于0.25m3/h时为0.15mm/h)处的距离。喷头射程对喷灌系统的工程造价和运行费用(指加压喷灌系统)的影响较大。对于灌溉面积较大的喷灌系统,规划设计时应针对不同射程的喷头进行经济技术分析,合理选择。
4)射角:指喷头工作时喷射水流的轴线与水平面的夹角。绿地喷灌常见的喷头射角有:
①低射角(7°~20°):低射角喷头的抗风能力强,常用于灌溉季节多风地区或屋顶绿地场合。
②标准射角(20°~30°):标准射角喷头常用于一般气象和地形条件。
③高射角(30°~40°):高射角喷头的抗风能力差,多用于坡地和其它特殊场合。
5)喷灌强度:指单位时间内喷洒在单位面积的水量,电可表示为单位时间内喷洒在灌溉区域的水深。组合平均喷灌强度是指若干个相同型号和规格的喷头按照一定方式布置,这些喷头在灌溉区域内平均喷灌强度的叠加。
6)升降高度:指喷头在工作状态下喷嘴的弹升高度,一般为5cm、10cm、15cm和30cm。
3 选用要点
1)绿地喷灌应尽量选择地藏式喷头,在同一轮灌区里,喷头的类型和规格应统一,所选喷头应具有合格证和技术性能资料。
2)同等条件下应优先选择工作压力较小的喷头。考虑到水压或电压波动因素,为了保证系统运行的可靠性,喷头的设计工作压力应满足以下条件:

式中:——喷头的设计工作压力;
——喷头的最小工作压力;
——喷头的最大工作压力。
3)选用喷头的组合平均喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度。表5.1.3-2给出不同土壤的允许灌水强度。

表5.1.3-2 土壤质地和允许灌水强度
表5.1.3-2 土壤质地和允许灌水强度

对于屋顶绿化使用的复合种植土,可参照砂壤土选择允许灌水强度。当地面有良好的植被覆盖时,允许灌水强度可适当提高,但不宜超过表5.1.3-2中数值的20%。
如果存在地面坡度,允许灌水强度应随地面坡度的增加而减小。表5.1.3-3给出不同地面坡度允许灌水强度折减系数。

表5.1.3-3 允许灌水强度折减系数
表5.1.3-3 允许灌水强度折减系数

4)对于自压喷灌系统(以市政给水为水源且管网压力能够满足设计要求),应根据管网供水压力选择喷头。对于加压喷灌系统(通过加压设备为喷灌系统供水),应针对不同工作压力和射程的喷头进行技术经济分析,合理选择喷头。
5)在喷灌区域如果植物种类较多,生长习性差异较大,应采用近射程喷头。反之,如果植物单一,习性相近,应采用远射程喷头。
6)一般情况下,应选择标准射角喷头。在灌溉季节多风地区,应选择低射角喷头。如果存在地面坡度,在坡地下边界宜选择高射角喷头,在坡地上边界宜选择低射角喷头。
7)在绿地边界应选择可调角度或特殊角度的喷头。当使用旋转式喷头时,旋转角度为90°、180°和3600喷头的流量比应接近1:2:4。
4 施工安装要点
1)安装喷头前应完成以下工作:
喷灌系统管道铺设、水压试验和管沟回填。绿地边界、庭院道路和园林小心,等土建施工。绿化种植土处理和地形整理。大型乔灌木种植。
2)对于普通绿地喷灌系统,喷头与管道既可采用PVC管直接连接,也可采用铰接杆连接(图5.1.3-5)。对于运动场草坪喷灌系统,喷头与管道的连接应采用铰接杆或其他柔性连接方式。

图5.1.3-5 喷头铰接杆
图5.1.3-5 喷头铰接杆

3)位于绿地边界的喷头距边界的距离应小于20cm,位于绿地边界拐角的喷头安装位置应位于该拐角的平分线上。喷头与乔灌木或其他绿地中构筑物的距离应大于喷头射程的2/3。同时,应避免绿地中的电器设备受到喷洒水自射。
4)非工作状态下,喷头顶部应与草坪根部或灌木的正常养护高度平齐。工作状态下,喷头喷嘴应能高于草坪或灌木顶部,完成正常喷洒(图5.1.3-6)。

图5.1.3-6 喷头的安装高度
图5.1.3-6 喷头的安装高度

5)在平坦或坡度不大的区域,喷头的安装轴线应与地面垂直。当地形坡度大于20°时,喷头的安装轴线应平分铅垂线和地面垂线构成的夹角(图5.1.3-7)。
5 参考价格(表5.1.3-4)
6 相关标准、规范
《旋转式喷头》JB/T 7867—1997。
《节水灌溉技术规范》SL 207—1998。
《灌溉与排水工程设计规范》GB 50288—1999。
《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL 236—1999。
《喷灌工程技术规范》GB/T 50085—2007。
《园林绿地灌溉工程技术规程》CECS 243:2008。

图5.1.3-7 喷头的安装角度
图5.1.3-7 喷头的安装角度
表5.1.3-4 进口地藏式喷头规格及市场参考价格
表5.1.3-4 进口地藏式喷头规格及市场参考价格
注:表中的单价为2008年三季度数据。

5.1.4 滴灌滴头
1 概述
1)定义:将压力作用下的水按照一定要求滴洒到园林植物根系区域的装置称为滴灌滴头。
2)分类
①按连接方式分类
a 管上式滴头:在毛管上打孔,直接安装在毛管上的滴头称为管上式滴头(图5.1.4-1)。管上式滴头便于实现对植物的精准灌水。
b 管间式滴头:安装在两段毛管之间,本身构成毛管一部分的滴头称为管间式滴头(图5.1.4-2)。管间式滴头便于施工安装。

图5.1.4-1 管上式滴头
图5.1.4-1 管上式滴头
图5.1.4-2 管间式滴头
图5.1.4-2 管间式滴头

c 滴灌带(管):滴灌带(管)是在制造过程中将滴头和毛管组装成一体的带状或管状灌水器材。滴灌带管壁较薄(一般小于0.4mm),带内无专用滴头。滴灌管管壁较厚(一般大于0.4mm),管内装有专用滴头(图5.1.4-3);

图5.1.4-3 滴灌带(管)及内镶式低头
图5.1.4-3 滴灌带(管)及内镶式低头

②按滴头流态分类
a 层流式滴头:内部水的流态为层流的滴头称为层流式滴头。层流式滴头的流量随温度变化较大,不易实现均匀灌水。
b 紊流式滴头:内部水的流态为紊流的滴头称为紊流式滴头。紊流式滴头的流量随温度变化较小,容易实现均匀灌水。
③按消能方式分类
a 压力补偿式滴头:借助水压力使滴头内部的弹性部件或流道变形致使过水断面变化的滴头称为压力补偿式滴头。压力补偿式滴头利用过水断面变化实现消耗能量和稳定流量的目的,出水较均匀,不易堵塞。
b 涡流式滴头:水流进入滴头的内腔形成涡流的滴头称为涡流式滴头。涡流式滴头利用产生涡流的方式消耗能量,降低出水压力,管网压力变化对流量影响不大,出水较均匀。
c 孔口式滴头:利用孔口处的局部水头损失来消除能量的滴头称为孔口式滴头。孔口式滴头的流量大、结构简单、工作可靠、价格便宜。
d 长流道式滴头:利用流道壁的沿程阻力来消除能量的滴头称为长流道式滴头。长流道式滴头的抗堵塞性能好。
2 技术性能要求
1)堵塞敏感性
堵塞敏感性是指滴头受水中杂质堵塞的容易程度。滴头的流道尺十越小,堵塞的敏感性越高,对灌溉水质的要求也就越高。
滴头流道尺寸和流道中水流的速度是控制堵塞敏感性的两个特征值。根据最小流道尺寸将滴头堵塞敏感性分为非常敏感(流道小于0.71nm)、敏感(流道介于0.7~1.5mm之间)和不敏感(流道大于1.5mm)三种。
水在流道中的流速大,水中的细小颗粒不易沉积,滴头的堵塞敏感性低。流速小则水中的细小颗粒容易沉积,滴头的堵塞敏感性高。
2)流态指数
滴头流态指数表示滴头的流态特征以及压力与流量的关系。压力与流量的关系是滴头的重要性能指标,对于大多数淌头而言,滴头流量可用下式表示:

式中:q——滴头流量(l/h);
k——滴头流量系数,一般由滴头制造商提供;
H——滴头的工作压力(m);
x——滴头流态指数,常用滴头的流态指数见表5.1.4-1。

绿地滴灌常用滴头的工作压力范围为0.5~3.0kg/cm2,流量范围为1.0~16l/h。
3)水温敏感性水温敏感性是指水温对滴头流量影响的敏感程度,一般用温度流量比表示。温度流量比是水温高于20℃时的流量与20℃时的流量之比。一般情况下,流态指数超过0.5的滴头具有较强的水温敏感性。

表5.1.4-1 滴头流态指数
表5.1.4-1 滴头流态指数

水温对滴头流量的影响来自以下因素:
①水温对水的粘滞性的影响。
②滴头流道尺寸随水温的变化。
③带有弹性部件滴头的材料性能随温度的变化。
4)制造偏差:一般用偏差系数表示滴头的制造偏差,通常由制造商提供。
3 选用要点
1)植物种类、土壤质地和灌溉技术要求是选择滴头的主要依据。同时,还应考虑滴灌系统的建设投资、运行赞用和使用寿命等因素。
2)同一轮灌区里滴头的型号和规格应统一,所选产品应有合格证和技术性能资料。
3)一般情况下,在满足灌溉制度的情况下,尽量选择流量较小的滴头。但对于砂质土壤宜选择流量较大的滴头。
4)在毛管和滴头布置方式已确定的情况下,滴头流量应满足土壤湿润比(指被灌溉水湿润土壤的体积与计划湿润层土壤总体积的比值)的要求。
5)沿毛管铺设方向地形平坦且铺设长度较短时,宜选择非压力补偿式滴头。沿毛管铺设方向地形起伏且铺设长度较长时,宜选择压力补偿式滴头。
6)不宜选择工作压力或环境温度对流量影响敏感的滴头,不宜选择抗堵塞性能较差或制造偏差较大的滴头。
7)对于季节性绿地,宜选择滴灌带。
4 施工安装要点
滴头的布置形式取决于植物种类、种植方式、土壤质地、气象条件和所选用滴头类型。同时,还应兼顾经济上合理和施工、管理方便。
1)在同一轮灌区里,应选择相同型号和规格的滴头。
2)一般情况下,滴头应布置在绿地表面,平面位置应有利于植物根系生长。
3)毛管走向应与种植方向一致,避免穿越庭院道路,毛管的允许最大长度应满足灌水均匀度要求。
4)滴灌管可采取浅埋方式(图5.1.4-4),埋设深度应根据土壤质地、植物根系深度和灌溉制度确定。

图5.1.4-4 滴灌管浅埋
图5.1.4-4 滴灌管浅埋

5)对于狭长草坪绿地,可选用滴灌管沿狭长方向铺设。
6)对于行栽密植的灌木或花卉,可根据植物的行距和株距布置滴头,满足植物需水要求。
7)针对乔木灌溉,一般应采取多点对称方式布置滴头,滴头到树干的距离约为树冠半径的2/3。
8)在多风地区,对于乔、灌木滴灌,应根据主风向布置滴头,以增加植物的抗风能力。
5 参考价格(表5.1.4-2)

表5.1.4-2 国产及进口滴灌滴头规格及参考价格
表5.1.4-2 国产及进口滴灌滴头规格及参考价格

注:表小的单价为2008年第三季度数据。
6 相关标准、规范
《节水灌溉技术规范》SL 207—1998。
《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL 236—1999。
《草坪节水灌溉技术规定》DB 11/T 349—2006。
《喷灌工程技术规范》GB/T50085—2007。
《园林绿地灌溉工程技术规程》CECS 243:2008。
5.1.5 电磁阀
1 概述
1)定义:在电磁感应的作用下实现对水流控制的阀门称为电磁阀。绿地灌溉系统使用的电磁阀为常闭型。
2)分类
①按水流方向分类
a 平角电磁阀:水流通过阀体后流动方向不发生改变。平角电磁阀的局部水头损失较大,一般用于干、支管在同一标高的场合。
b 直角电磁阀:水流通过阀体后流动方向改变90°。直角电磁阀的局部水头损失较小,一般用于干管标高比支管低的场合。
②按阀体材质分类
a 工程塑料电磁阀:阀体材质为工程塑料。这类电磁阀重量较轻,价格较便宜,承压能力较差。
b 黄铜电磁阀:阀体材质为黄铜。这类电磁阀重量较重,价格较贵,承压能力较强。
2 技术性能要求
1)经济流量:指当该流量的水通过电磁阀时灌溉系统的工程造价和运行费用的总和最小,同时系统运行的安全性最高。表5.1.5-1给出绿地灌溉系统常用电磁阀的规格及经济流量范围,供设计选用。

表5.1.5-1 电磁阀规格及经济流量
表5.1.5-1 电磁阀规格及经济流量

2)局部水头损失:指水流经过电磁阀时产生的局部能量损耗。在经济流量工作状态下,绿地灌溉系统常用电磁阀的局部水头损失为0.2~1.0kg/cm2,具体数据可参考制造商提供的技术资料。
3)最大承受压力:是指电磁阀能够承受的管网压力的最大值,具体数据可参考制造商提供的技术资料。
3 选用要点
1)选用的电磁阀应具有合格征和技术性能资料。
2)当干管和支管的标高相同时应选择平角电磁阀,当干管标高比支管低时应选择直角电磁阀。对于自压灌溉系统,应优先选择直角电磁阀。优先选择螺口连接和具有压力调节功能的电磁阀。在满足技术要求的情况下应优先选择工程塑料电磁阀。
3)电磁阀的规格应满足水力计算和经济流量的要求,电磁阀的最大承受压力应满足管网设计要求。
4 施工安装要点
1)电磁阀的安装方向应符合产品设计要求。
2)电磁阀上游应设置手动闸阀(图5.1.5),以备电磁阀检修。
3)在需要冬季泄水的地区,电磁阀下游应设置泄水球阀。
4)电磁阀应采用活接方式与管道连接,以便维修或更换。

图5.1.5 电磁阀阀门井

5 参考价格(表5.1.5-2)

表5.1.5-2 进口电磁阀规格及市场参考价格
表5.1.5-2 进口电磁阀规格及市场参考价格

注:表中的单价为2008年三季度数据。


6 循环冷却水系统


6.1 冷却塔


6.1.1 冷却塔类型及特点(表6.1.1)

表6.1.1 冷却塔类型及冷却特点
表6.1.1 冷却塔类型及冷却特点

6.1.2 湿式冷却塔
湿式冷却塔通用名称为机械通风冷却塔(或称机械通风湿式冷却塔),单塔冷却水量≤1000m3/h。
1 塔型
冷却塔有逆流式冷却塔和横流式冷却塔。逆流式冷却塔又有圆形和方形。冷却塔塔型选择,宜根据冷却水量、进出水温差(t1-t2)、逼近度(t2-τ)、冷却水质、运行方式,及可供布置的冷却塔空间的大小和施工安装条件,通过技术经济比较后确定。在满足工艺要求的冷却水温(t2)条件下,塔型选择宜遵循下列规定:
1)逼近度(t2-τ)≤4℃时,宜采用逆流式冷却塔。
2)逼近度(t2-τ)>4℃时,宜对横流式或逆流式冷却塔进行比较后确定。
3)在水温差(t1-t2)已定条件下,当工艺冷却水量参数变化幅度为±10%左右时,宜采用逆流式冷却塔;变化幅度为±20%左右时,宜采用横流式冷却塔。
2 技术要求
国家标准GB/T7190.1—2008中规定了玻璃钢冷却塔的技术要求,厂家应按标准中要求进行制造和检测。按判断规则进行质量验收。达不到者,示为不合格品。
1)设计工况和技术参数(以下参数均为低温型冷却塔的参数):
①标准型冷却塔的设计工况参数:设计温差△t=5℃,进水温度t1=37℃,出水温度t2=32℃,湿球温度τ=28℃,干球温度θ=31.5℃,大气压力P=99.4kPa。
②噪声:标准型冷却塔的噪声等级分为低噪声型和超低噪声型。其噪声指标应符合国家标准GB/T7190.1—2008中规定,见表6.1.2。
③制造厂家应提供根据热力资料计算的热力性能曲线,以满足用户在非标准设计工况时确定各冷却塔参数。
④控制冷却塔的飞溅水,既节水又减少对环境污染。
⑤水质要求:循环冷却水浊度一般不超过20NTU,短期允许为50NTU。同时不可含油脂、脂肪酸和有机溶剂,当判断有结垢或腐蚀倾向时,应采取必要的水质稳定措施。

表6.1.2 冷却塔的噪声指标规定值
表6.1.2 冷却塔的噪声指标规定值

2)塔体结构和设备的质量应符合国家标准GB/T 7190.1—2008中所规定的要求,包括:外观造型。玻璃钢固化度。树脂含水量和弯曲强度。阻燃性能。金属构件防腐。风机与传动装置。配水系统和淋水填料的加工。
3)工艺性能评价的主要指标
①冷却塔按6.1.2-1式评价其热力性能,其比值≥0.95为合格。

②比电耗按6.1.2-2式中计算,当α<0.04kW?h/m3者为合格。

式中:α——风机比电耗[(kW?h)/m3];
N——实耗功率(kW);
Q——冷却水量(m3/h)。

6.1.3 闭式冷却塔
1 塔型:闭式冷却塔有逆流式闭式冷却塔和横流式闭式冷却塔。它们各有特点,前者维护方便,后者结构紧凑,设计时视工程条件选用,目前流行横流式闭式冷却塔。
2 工艺结构特点:闭式冷却塔是将湿式冷却塔和热交换器(冷却盘管)的功能集于一体的一种冷却塔型式,其工艺结构图式以横流式为例(图6.1.3),闭式冷却塔的工艺结构,除冷却盘管外,其它设备、部件均与湿式冷却塔类同。

6.1.3 横流式闭式冷却塔

3 冷却盘管的技术要求
闭式冷却塔的核心部件是冷却盘管,它的结构参数变化会对换热效果和能耗产生重大影响,因此冷却盘管结构优化是产品质量的技术保证。现摘录某厂家技术规范中所列出的技术要求供参考,如选用其它厂商产品时,应核实其技术参数。
1)冷却盘管进、出水管的接口应采用法兰连接。
2)每组盘管的管子排列应有≮0.01的坡度。坡向应与冷却水流动方向一致,以利于管内冷却水排放。
3)盘管内的水流速度应≮0.5m/s,空气侧迎面空气重量流速(湿工况)应≮2.5kg/(m2·s)。喷淋水密度应≮4L/(m2·s)。
4)冷却盘管承压能力为2.8MPa。
5)每组盘管应先经过预检和压力试验,合格后组装,冷却盘管组装后应在水中进行2.8MPa的气压试验,以确保无泄漏。
6)盘管材质采用无缝钢管时,为了增强盘管的防腐能力,盘管应在近430℃高温的熔融纯锌槽内进行热镀锌。
7)喷淋水浊度不应超过20NTU,不应含油、脂、脂肪酸和有机熔剂。当盘管材质为镀锌无缝钢管时,喷淋水水质还应符合表6.1.3中要求。

表6.1.3 镀锌构件对水质要求
表6.1.3 镀锌构件对水质要求

6.1.4 选用要点
1 选用的成品玻璃钢冷却塔应符合国家产品标准《玻璃纤维增强塑料冷却塔第[部分:中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB/T 7190.1—2008中要求。
2 冷却塔的出口水温、进出门水温差和循环冷却水量,在夏季空调设计室外湿球温度下,应满足冷水机组的要求。当工程实际参数与冷却塔的标准工况不同时,应根据厂家所提供的热力特性曲线(或非标工况冷却水量选用表)对名义工况的冷却水量进行修正。
3 制造厂家所提供的热力性能曲线如采用模拟塔的试验数据整理绘制,则应根据模拟塔的试验条件与设计塔的运转条件的差异,对模拟塔的试验数据进行修正,修正系数取0.9~1.0。
4 设计湿球温度的确定:
1)选用冷却塔时,所采用的湿球温度应为使用地历年平均不保证50h的湿球温度,并应与所服务建筑空调系统设计的湿球温度相一致。
2)根据冷却塔位置和布置条件,如会产生湿热空气回流和干扰时,设计湿球温度宜在选定的气象条件基础上增加0.5~1.0℃。
5 设计循环冷却水量不宜超过成品冷却塔的额定水量,如循环冷却水量达不到冷却塔额定水量的80%时,应对冷却塔配水系统进行校核。
6 根据环境对噪声的要求,对于成品玻璃钢冷却塔应按GB/T 7190.1—2008的要求选用低噪声或超低噪声冷却塔(见表6.1.2-1),对闭式冷却塔也可参照执行。
7 敞开式系统的循环水泵的扬程,应满足选用的湿式冷却塔配水系统进口水压的要求。密闭式系统的循环水泵的扬程,应满足闭式冷却塔所选用的冷却盘管水压损耗的要求。
8 无论是湿式冷却塔或闭式冷却塔,在运行中由循环水水质引起的结垢、污垢、菌藻和腐蚀问题不可忽视,宜对循环水采取水质控制。对闭式冷却塔的循环喷淋水系统,在确定水处理方案时,还应考虑塔体和冷却盘管构质对喷淋水水质要求的因素。
9 对周围气温低于0℃地区,且冬季也需要运行的空调系统,冷却塔选用及订货时应特别说明,并与制造厂家协调制订必要的防冻措施,对于闭式冷却塔,冷却盘管的防冻问题更应引起重视。
10 选用成品冷却塔时,对制造厂家给出的产品所能承受的风荷载与冷却塔所在位置的设计风压核对,必要时对冷却塔的结构进行校核。
11 玻璃钢塔体和淋水填料等材质应选用阻燃型,其性能应符合GB/T 71901—2008中要求。
12 不设冷却水箱时,应核对集水盘容积和有效水深是否满足《建筑给水排水设计规范》GB50015的有关规定,否则应向厂家提出加大要求。
13 选用成品冷却塔时,应注意电气控制的配合和协调。
1)塔顶避雷防护装置、指示灯及冷却塔周围照明应由设计单位统一考虑。
2)如设计采用风机倒转作为防冻措施时,电气设计时应加设可逆磁力起动器,按钮安装在冷却塔附近,并应通知制造厂家确认。
3)风机采用现场操作方式时,必须切断自控线路,并在控制室内有报警显示,以确保维修人员安全。
14 选用的冷却塔应有权威机构的产品性能检测和质量认证文件。
6.1.5 施工安装要点
1 冷却塔安装要求应符合国家标准GB 50243—2002和GB 50411—2007。
2 安装冷却塔时,其纵向和横向不水平度不应超过0.5‰。
3 冷却塔基础,特别是安装在屋面上的冷却塔基础,应结合屋面结构进行施工并应作好防水,浇制时应与实物或安装资料核对地脚螺栓孔位置及螺栓长度,基础面应为麻面。
4 冷却塔组装就位前,应将基础地脚螺栓孔清除干净,地脚螺栓的螺母应在固定地脚螺栓的砂浆达到设计强度75%以后方允许拧紧。
5 设置于建筑尾顶的冷却塔,应根据该建筑物防雷分类进行防雷处理,冷却塔上电气设备的外露可导电部分应可靠接地。
6 塔体拼装时螺栓应对称紧固,不得强行扭曲安装,拼装后不得漏水、漏气。
7 冷却塔安装过程小严禁塔体邻近处进行电焊或气割等明火作业,也不允许在场人员吸烟等。
8 冷却塔进、出水管及补充水管应单独设置支架,避免将管道重量传至塔体。
9 风机组装要求
1)风机叶尖与风筒内壁径向间隙应保持均匀,其间隙为0.0075D(D为风机叶轮直径),但最小间隙不应小于8mm。
2)叶片安装角度应一致。
3)风机接线盒应密封,防腐,引线须下弯,以防水汽进入盒内。
4)检查风机转动是否平稳,声音是否正常,从塔顶往下看,叶片应顺时针旋转。
5)试运转时,当电流超过额定电流时,应立即停机,宜控制在0.90~0.95的额定值。
6)安装完成后用油布覆盖风机,以防杂物进入和日晒雨淋。
10 冷却塔安装完毕后,应清理管道、填料表面、配水系统、冷却盘管、集水盘等处污物及塔内杂物,并应进行系统清洗。
6.1.6 参考价格(表6.1.6)

表6.1.6 冷却塔参考价格
表6.1.6 冷却塔参考价格

6.1.7 相关标准、规范
《建筑给水排水设计规范》GB 50015。
《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T50392—2006。
《工业循环冷却水处理设计规范》GB 50050—2007。
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243—2002。
《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411—2007。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019—2003。
《玻璃纤维增强塑料冷却塔第1部分:中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB/T7190.1—2008。
《冷却塔验收测试规程》CECS 118:2000。


6.2 循环冷却水处理设备


6.2.1 概述
1 定义:循环冷却水处理设备为控制循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢、菌藻和腐蚀的设备。
2 分类(表6.2.1)

表6.2.1 循环冷却水处理设备类型
表6.2.1 循环冷却水处理设备类型

6.2.2 产品通用技术要求
1 无论选用何种循环冷却水处理设备,其阻垢、缓蚀和杀菌灭藻等处理效果均应达到国家标准GB 50050—2007中规定的控制指标。
1)循环冷却水系统中换热设备传热面水侧污垢热阻,对敞开式应小于3.44×10-4(m2·K)/W,对密闭式应小于0.86×10-4(m2·K)/W。
2)敞开式或密闭式循环冷却水系统中换热设备传热面水侧腐蚀速率,对碳钢设备应小于0.075mm/a,铜合金和不锈钢设备应小于0.005mm/a。
3)敞开式循环冷却水系统中微生物控制指标中,异养菌总数不大于1×105个/ml,生物黏泥量不大于3ml/m3
2选用的产品应有权威机构的检测报告并得到权威机构论证确认。
6.2.3 选用要点
1 循环冷却水加药装置由溶药槽、电动搅拌机、计量泵和电控箱组成。其具有机械溶药和自动投加双重功能。装置每天配药一次24h连续运行,可处理循环冷却水量2000m3/h,投药量在0~30L/h内调节使用。
1)药剂品种、配方、投加剂量、循环冷却水系统清洗和预膜处理等均可由业主委托当地权威的水处理公司提供一体化服务,对药剂配方及投加剂量可根据水质和工况条件相类似的工厂运行经验确定。
2)加药装置宜放入室内,药剂应投加在集水池(盘)出水口处或循环水泵吸水管进水口处。
3)选用产品时,应注意加药装置的防腐性能,特别当配制次氯酸钠溶液时,计量泵、搅拌机和溶药槽的材质应符合要求。
4)循环水加药装置产品设计宜符合行业标准HG/T 20524—2006中要求。
2 电子、静电、内磁水处理器
1)各种水处理器的进水水质要求见表6.2.3-1。

表6.2.3-1 各种水处理器的进水水质要求
表6.2.3-1 各种水处理器的进水水质要求

注:1 上述三种水处理器用于除垢时,主要用于结垢成分是碳酸盐型水,当水中含有硫酸盐时要慎用。水中主要结垢成分是磷酸盐、硅酸盐时不宜使用。
2 内磁水处理器选用前,宜先作除垢效果试验,流速控制为1.5~3.5m/s。

表6.2.3-2 各种水处理器的选用与安装要求
表6.2.3-2 各种水处理器的选用与安装要求

3 全程水处理器
1)全程水处理器主要由转换器、复合过滤件、射频转换器、控制器等部分组成。根据循环冷却水系统中存在的不同问题,设备可选用A型、B型、C型、D型。全程水处理器可实现时间型、压差型全自动控制。
2)全程水处理器应垂直安装在系统总干管上,并应设置旁通管。设备周围留有一定的工作面,且应与系统同步运行,禁上在无水状态下长时间开启设备。当设备进出口压差大于0.03~0.06MPa时,即应停机反冲洗排污,反冲洗时间一般为10~30s。
6.2.4 相关标准、规范
《工业循环冷却水处理设计规范》GB 50050—2007。
《化工企业循环冷却水处理加药装置设计统一规定》HG/T 20524—2006。
《电子式水处理器技术条件》HG/T 3133—2006。
《内磁水处理器》CJ/T 3066—1997。


7 管材与管件


7.1 混凝土管


7.1.1 混凝土管材分类(表7.1.1)

表7.1.1 混凝土管材分类
表7.1.1 混凝土管材分类

7.1.2 特点、技术性能要求
1 混凝土和钢筋混凝土排水管
混凝土和钢筋混凝土排水管道是指采用悬辊、振动及立式成型的混凝土管和钢筋混凝土管。
1)产品按有、无钢筋分为混凝土管和钢筋混凝土管。按外压荷载分级,其中混凝土管分为Ⅰ、Ⅱ两级。钢筋混凝土管分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。分别见表7.1.2-2混凝土排水管规格、外压荷载级别和内水压力表及表7.1.2-3钢筋混凝土排水管规格、外压荷载级别和内水压力表。
2)管道按外压荷载条件铺设,不得埋设在永久冻土层内。对大孔土、膨胀土地区应按相应地基规范进行处理后按规定铺设管道。
3)管道连接方式分为柔性接口管和刚性接口管。柔性接口管按接口型式分为承插口管、企口管、钢承口管和双插口管。柔性接门承插口管的型式又分为甲、乙、丙三型,这三种形式主要区别于承插接口尺寸和胶圈的安装方式。刚性接口分为承插口管型式、企口管型式、双插口管型式。管型详见国家标准GB/T 11836—1999中的图示。选用接口形式见表7.1.2-1管道基础形式及接口类型选用表。刚性接口的预制钢筋混凝土管道在混凝土基础上,其接口的适用条件为:
①适合在无外力破坏、下卧持力层承载力均匀、无不均匀沉降或局部变形的地段。
②无侧向位移条件,当遇有软弱等不良地基时,应全部清除或部分清除换以砾石或粗砂垫层,以提高该地基及基座的稳定性,确保地基不发生不均匀沉降,保证管道长期稳定运行。
③管道两侧回填土需同步进行,防上回填时发生位移或损伤;当铺设在纵坡大于36%时,应采取防止管道下滑的措施。
4)埋地混凝土管道需采用砂石基础(土弧基础)或混凝土基础。选用基础形式见表7.1.2-1。

表7.1.2-1 管道基础形式及接口类型选用表
表7.1.2-1 管道基础形式及接口类型选用表

5)柔性接口橡胶圈的物理力学性能应符合相应标准的规定,与管道配套供应。
6)对于采用承插式接口的管道,插口插入的方向应与水流方向一致。
2 预应力钢筋混凝土管
预应力钢筋混凝土管是指在混凝土管壁内所置的钢筋预先施加双向预应力而预制的混凝土管。管材包括采用振动挤压工艺成型的一阶段管和采用管芯缠丝工艺成型的三阶段管。一阶段管又分为传统的一阶段管(代号YYG)和一阶段瑞典逊他布管(代号YYGS),三阶段管分为传统的三阶段管(代号SYG)和三阶段澳大利亚罗克拉管(代号SYGL)。
1)一阶段生产工艺(振动挤压工艺)公称内径为400~2000mm、三阶段生产工艺(悬辊-离心复合工艺即管芯缠丝工艺)公称内径为400~3000mm,内水压力不大于1.2MPa。适用的管顶最大覆土深度为10m。预应力钢筋混凝土管规格及压力指标见表7.1.2-4及表7.1.2-5。
2)铺设条件为设计内水压力不宜大于1.2MPa,覆土不大于2.0m,地面活荷载允许两辆汽-20级汽车并行。
3)预应力钢筋混凝土管道在抗渗、耐久性和抗腐蚀等方面优于金属管道,管道内壁不易结垢,管内壁粗糙系数n值一般取0.012~0.013,其中振动挤压工艺制管为0.012(与同等管径的铸铁管相比可扩大输水能力或减少水头损失),管芯缠丝工艺制管为0.013。
4)管道接口允许借转角度,公称内径400~700mm时为1.5°,公称内径800~1400mm时为1°,公称内径1600~3000mm时为0.5°。
5)该管道采用承插式圆形断面橡胶圈密封接口。橡胶圈的物理力学性能应符合相应标准的规定,与管道配套供应。
3 自应力钢筋混凝土管
自应力钢筋混凝土管是指利用自应力水泥的膨胀力张拉管壁内的钢筋或钢丝网而产生预应力的混凝土管。该管材包括配筋为钢筋的Ⅰ型管、用两半模成型的钢丝网Ⅱ型管和用整体模成型的钢丝网Ⅲ型管。三种管的主要规格尺寸见表7.1.2-6。
1)用于埋地给水工程的自应力钢筋混凝土管的覆土主要根据管材试验压力确定,见表7.1.2-7。
2)自应力钢筋混凝土管具有良好的抗渗性、耐久性和抗腐蚀性。管道内壁不易结垢,可在管道上开孔接设支管,管道损坏后可快速修复。
3)该种管道长期暴露在空气中有干缩现象,同时应力值有所下降,但吸水后会恢复,适用于埋地铺设,多用于给水管道工程,铺设条件为设计内压不宜大干0.8MPa。
4)对管体和密封圈有腐蚀作用的水和土壤,应采取防护措施后方可铺设。
5)各等级自应力钢筋混凝土管道铺设在素土平基上,管顶覆土深厚度为0.8~2.0m,地面允许活荷载为两辆汽-15级汽车并行。
6)公称内径600~800mm的自应力钢筋混凝土管,应使用90°土弧基础。
7)公称内径100~350mm允许的转角为2.0°,公称内径400~800mm允许的转角为1.5°。
8)管道配用的弯管、缩管、三通等管件采用特制铸铁或钢制配件。
4 预应力钢筒混凝土管
预应力钢筒混凝土管是指在带薄钢筒的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝并在管芯的内外浇注水泥砂浆保护层而制成的混凝土管。该管材包括内衬式预应力钢筒混凝土管(代号PCCPL)和埋置式预应力钢筒混凝土管(代号PCCPE)。
1)该种管道是一种复合管,由于使用了密封钢筒,管道材料综合了普通预应力钢筋混凝土管道和钢管的优点,除具有预应力钢筋混凝土管道在抗渗性、耐久性、抗腐蚀性、管道内壁不结垢、输水能力保持不变等方面的优点外,还兼备钢管承压高、安全性好等优点。
2)内衬式预应力钢筒混凝土管是:指由钢筒和混凝土内衬组成管芯并在钢筒外侧缠绕环向预应力钢丝,并涂敷水泥砂浆保护层而制成的管子。管子的接头有单胶圈密封柔性接口和双胶圈密封柔性接口两种。单胶圈密封柔性接口公称内径为400~1400mm,双胶圈密封柔性接口公称内径为1000~1400mm。
3)埋置式预应力钢筒混凝土管是指由钢筒和钢筒内、外两侧混凝土层组成管芯并在管芯混凝土外侧缠绕环向预应力钢丝,并涂敷水泥砂浆保护层而制成的管子。管子的接头有单胶圈密封柔性接口和双胶圈密封柔性接口两种,公称内径为1400~4000mm,需根据压力等级的密封要求选择承插口钢环确定胶圈数量。
4)管道接口允许借转角度:对单胶圈柔性接口,当公称内径为400~1000mm,借转角度为1.5°。公称内径为1200~4000mm,借转角度为1°。对双胶圈柔性接口,公称内径为1200~4000mm,借转角度为0.5°。
5)配套供应管道配件有合拢管、干线阀门连通管、弯管、缩口管、T型三通、Y型三通、短管、变径管、铠装管、斜口管及用于连接支线、人孔、排气阀、泄水阀所需的各类出口管件等。
6)管道粗糙系数n值较小,按振动挤压工艺制管n值为0.0107、按管芯缠丝工艺制管n值为0.012,与同等管径的铸铁管相比可扩大输水能力并减少水头损失,前者与同等管径的预应力钢筋混凝土管相比还可再扩大输水能力并减少水头损失,节省电耗。
7)可以直接在管体上开孔以便于设置出口管件和连接排气阀、泄水阀及其他支线。
8)接头用钢制接口环和橡胶圈,密封性能好、无漏水现象。
5 规格及压力指标
混凝土排水管规格及压力指标见表7.1.2-2。钢筋混凝土排水管规格及压力指标见表7.1.2-3。预应力钢筋混凝土管规格及压力指标见表7.1.2-4及表7.1.2-5。自应力钢筋混凝土管规格及压力指标见表7.1.2-6及表7.1.1-7。预应力钢筒混凝土管抗裂检验压力见表7.1.2-8。

表7.1.2-2 混凝土排水管规格、外压荷载级别和内水压力表
表7.1.2-2 混凝土排水管规格、外压荷载级别和内水压力表
注:Ⅰ级管计算覆土高度0.7~3m,内水压力0.02MPa。Ⅱ级管计算覆土高度3~5m,内水压力0.04MPa。
表7.1.2-3 钢筋混凝土排水管规格、外压荷载级别和内水压力表
表7.1.2-3 钢筋混凝土排水管规格、外压荷载级别和内水压力表
续表7.1.2-3
续表7.1.2-3

注:1 括号内数值为推荐壁厚。
2 Ⅰ级管计算覆土高度0.7~3m,内水压力0.06MPa。Ⅱ级管计算覆土高度3~5m,内水压力0.1MPa。Ⅲ级管计算覆土高度5~7m,内水压力0.1MPa。

表7.1.2-4 一阶段预应力钢筋混凝土管规格及抗裂内压指标
表7.1.2-4 一阶段预应力钢筋混凝土管规格及抗裂内压指标

注:1 带括弧数字为立式水压检验指标,其余为卧式水压检验指标。
2 管道壁厚前行数字为传统的一阶段管壁厚,后行数字为瑞典“逊他布”管型壁厚。
3 管道有效长度为5m。
4 本表数据适用铺设条件为素土基础,管顶覆土深度0.8~2.0m,地面车辆荷载允许两辆汽-20级汽车并行,超出本使用条件应另行进行结构验算。

表7.1.2-5 三阶段预应力钢筋混凝土管规格及管抗裂内压检验指标
表7.1.2-5 三阶段预应力钢筋混凝土管规格及管抗裂内压检验指标

注:1 表列带括弧的数字为立式水压检验指标,其余为卧式水压检验指标。
2 管道有效长度为5m。
3 本表数据适用铺设条件为管顶覆土深度0.8~2.0m,地面车辆荷载允许两辆-20级汽车并行。超出使用条件应另行进行结构验算。
4 管道壁厚前行数字为传统的三阶段管壁厚,后行数字为澳大利亚“罗克拉”管型壁厚。

表7.1.2-6 自应力钢筋混凝土管道规格
表7.1.2-6 自应力钢筋混凝土管道规格
表7.1.2-7 自应力钢筋混凝土管规格及压力指标
表7.1.2-7 自应力钢筋混凝土管规格及压力指标

注:1 本表数据适用铺设条件为素土平基,管顶覆土深度0.8~2.0m,地面车辆荷载允许两辆-15级汽车并行。超出本使用条件应另行进行结构验算。
2 公称内径为600~800mm的自应力钢丝网水泥管应使用90°土弧基础。

表7.1.2-8 预应力钢筒混凝土管抗裂检验压力
表7.1.2-8 预应力钢筒混凝土管抗裂检验压力

注:1 表列数据适用于铺设条件为管顶覆土深度0.8~2.0m,土弧基础(90°),两辆汽-20级汽车并行。
2 埋置式预应力钢筒混凝上管的单胶圈接头勺双胶圈接头的区别只是承口深度和插口长度不同。
3 内衬式预应力钢筒混凝土管只有公称内径1000~1400mm,有单胶圈接头与双胶圈接头两种接头,其余为单胶圈接头。管材壁厚见国家标准GB/T 19685—2005。
7.1.3 选用要点
1 混凝土管和钢筋混凝土排水管
1)混凝土管适用于内水压力为0.02~0.04MPa。主要输送生活污水、雨水、工业废水、引水及农田灌概等低压或无压排水工程。
2)钢筋混凝土管适用于内水压力为0.06~0.1MPa主要输送雨水、合流排水、生活污水、工业废水工程、引水及农田排灌等的输水管道工程。
3)一般根据技术经济要求、施工费用、使用年限、市场供应情况选择管材。
4)在施工条件差(地下水位高、有流砂等)及地基承载力差的场合,使用强度高即外压等级高的管子,敷设费用较低,减少工程投资,在内压大于0.06MPa的管段上必须选用钢筋混凝土管。
5)如输送侵蚀性污水或管外有侵蚀性地下水、腐蚀性土壤时最好选用其它管材。
6)根据管道重要性、用途、输送介质、受力条件、施工方法、工程地质等因素选择管道接口形式。
7)根据地基承载力、管道覆土深度选择混凝土管的基础型式。
2 预应力钢筋混凝土管
1)预应力钢筋混凝土管适用于给水上程中的压力输水,也可用于排水工程。
2)管道铺设在满足承载力要求的素土基础上、管顶覆土深度0.8~2.0m,地面活荷载允许两辆汽-20级汽车并行。
3)当管子用输送具有腐蚀性的污水或海水,或用于含有腐蚀性介质的土壤环境中以及架空铺设时,应按《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046—2008的规定对管体混凝土或水泥砂浆保护层进行防腐处理。涂覆防腐材料时应遵循《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB 50212—2002的规定,防腐施工的质量应按《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB 50224—1995的规定进行评定。
4)对用于管体和密封圈有腐蚀作用的水或土壤,应采用防护措施。
5)该管道采用承插式圆形断面橡胶圈密封接口,橡胶圈配套供应。
6)在三通、弯头、缩管、端头处一般采用与预应力钢筋混凝土管配套的钢制管件,管件内外应进行防腐处理,口前国家尚无标准配件,一般由设小单位根据使用条件自行设计或套用有关的国家标准图。
7)由于采用橡胶圈密封接口,管道接口产生外推力,当外推力大于接门所能承受的阻力时,在三通、弯头、端头处须设支墩保护。
3 自应力钢筋混凝土管
1)自应力钢筋混凝土管道多用于农村给水管道工程、农田排灌水力工程。
2)管道铺设在满足承载力要求的素土基础上、管顶覆土深度0.8~2.0m,地面活菏载允许两辆汽-15级汽车并行。
3)铺设条件应按内压等级选择管道规格,一般内水压力不宜大于0.8MPa。
4)自应力钢筋混凝土管道制造:厂艺简单,自应力钢筋混凝土管道采用承插式圆形断面橡胶圈密封接口,胶圈质量和规格执行JC/T 748—1987和JC/T749—1987标准,与管道配套供应。
5)管道配用的弯管、缩管、三通等管件采用特制铸铁或钢制配件,与管道配套供应。
6)由于采用橡胶圈密封接口,在弯管、缩管、三通、端头的接口处产生外推力,当外推力大于接口所能承受的阻力时,须设支墩保护。
7)当用于对管体和密封圈有腐蚀作用的水或土壤时,应采取防护措施。
4 预应力钢筒混凝土管
1)预应力钢筒混凝土管适用于给水工程中的压力输水,内水压力0.4~2.0MPa。
2)预应力钢筒混凝土管不适合用于具有腐蚀性的水和土壤环境中使用。
3)采用承插式双凹槽、双胶圈柔性接口,可进行接头水压以检查安装质量。
4)由于采用橡胶圈密封接门,管道产生外推力,当外推力大于接口所能承受的阻力时在弯头、三通、端头处须发支墩保护。
5)管顶覆土超过10m根据工程需要另行设计,管道可承受深覆土。
7.1.4 施工安装要点
1 混凝土管管节安装前应进行外观检查,质量及尺寸公差应符合现行国家产品标准的规定,发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷、使用前应修补并经鉴定合格后,方可使用。
2 开槽后管道基础应落在有一定承载能力的满足工程使用条件的原状土层上。
3 当机械开槽时,需保留10cm土层采用人工清槽,且不得超挖,否则应进行地基处理。
4 当采州橡胶囤柔性接口时,使用前必须对橡胶圈进行逐个检查,不得有割裂、破损、气泡、大飞边等缺陷。
5 混凝土及钢筋混凝土管管座分层浇注时,管座混凝土平基抗压强度应大于5.0N/mm2,方可进行安管,管道安装前应将管内外清扫干净,安装时应使管节内底高程符合设计规定,调整管节中心及高程时,必须垫稳,两侧设撑杠,不得发生滚动。
6 混凝土及钢筋混凝上管采用砂及砂石为基础时,应将砂石材料震实,并应与管身和承口外壁均匀接触。采用混凝土管座基础时,管节中心、高程复验合格后,应及时浇筑管座混凝土,管道基础应根据管材、管径、接口型式、工程地质条件的不同参照国家标准图04S516《混凝土排水管道基础及接口》中管道基础及接口选用表进行选择。
7 混凝土管座的模板,可一次或两次支设,每次支设高度宜略高于混凝土的浇筑高度。
8 管道两侧还土应同步进行,高差不大于30cm,胸腔还土,密实度为95%。
9 混凝土及钢筋混凝土管沿直线安装时管口的纵向间隙应符合表7.1.4-1的规定。

表7.1.4-1 管道安装管口的纵向间隙表
表7.1.4-1 管道安装管口的纵向间隙表

10 预应力混凝土管、自应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管安装应平直、无突起、突弯现象。沿曲线安装时,管口间的纵向间隙最小处不得大于5mm,接口转角不得大于表7.1.4-2的规定。
表7.1.4-2 沿曲线安装接口允许转角
表7.1.4-2 沿曲线安装接口允许转角

11 预应力、自应力混凝土管及乙型接口的钢筋混凝土管安装时,承口内工作面、插口外工作面应清洗干净;套在插口上的圆形橡胶圈应平直、无扭曲。安装时,橡胶圈应均匀滚动到位,放松外力后不得大于10mm,就位后应在承、插口工作面上。
12 预应力混凝土管、自应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管不得截断使用。
13 当预应力混凝土管、自应力混凝土管采用金属管件连接时,管件应进行防腐处理。
14 承插式甲型接口采用水泥砂浆填缝时,安装前应将接门部位清洗干净。插口进入承口后,应将管节接口环向间隙调整均匀,再用水泥砂浆填满、捣实、抹平。
15 预应力混凝土管及钢筋混凝土管乙型接口对口间隙按表7.1.4—1规定。橡胶圈应位于插口小台内,且应无扭曲现象。
16 当沟槽内有地下水时,必须将地下水降至槽底以下不小于0.5m,做到干槽施工,当降水不利,地基被扰动时,应进行地基处理达到要求的承载能力。
7.1.5 技术经济性能分析(表7.1.5)

表7.1.5 几种管材主要性能及技术经济比较表
表7.1.5 几种管材主要性能及技术经济比较表

注:管材价格取自2008年北京工程造价信息,其中以钢筋混凝土承插口管管径600mm压力0.1MPa,橡胶圈柔性接口相比较。
7.1.6 相关标准、规范
《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836—1999。
《预应力混凝土管》GB 5696—2006。
《自应力混凝土输水管》GB 4084—1999。
《预应力钢筒混凝土管》GB/T19685—2005。
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242—2002。
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268—2008。
《预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈》JC/T 748—1987。
《预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈试验方法》JC/T 749—1987。


7.2 塑料给水管


塑料给水管材主要类别见表7.2.0-1~表7.2.0-4。

表7.2.0-1 塑料给水管材主要类别一
表7.2.0-1 塑料给水管材主要类别一
表7.2.0-2 塑料给水管材主要类别二
表7.2.0-2 塑料给水管材主要类别二
表7.2.0-3 塑料给水管材主要类别三
表7.2.0-3 塑料给水管材主要类别三

注:生产企业提供的产品及原材料的检测报告必须完整,应达到国家有关标准且不得缺项。重大定货前不仅要抽样送检,而且要到生产企业考察其生产体系及质量保证体系是否正常运转。

7.2.1 氯化聚氯乙烯(FVC—C)管材与管件
1 概述
1)定义:氯化聚氯乙烯(PVC—C)管材是以氯化聚氯乙烯树脂(PVC—C)为主要原料及必要的添加剂,经挤出成型并用于输送饮用水的管材。
2)分类
①管材按尺寸分为S6.3、S5、S4三个管系列,规格用管系列S、公称外径(dn)、公称壁厚(en)表示。
②管材按不同的使用条件级别(见GB/T18993.1)和设计压力选择对应的S值,见表7.2.1-1。
③管件按对应的管材系列S分为三类:S6.3、S5、S4。管件按连接形式分为溶剂粘接型管件、法兰连接型管件和螺纹连接型管件。

表7.2.1-1 PVC-C管材管系列S的选择
表7.2.1-1 PVC-C管材管系列S的选择

3)特点:该管材防腐性能很强,在酸、碱、盐、氯化、氧化的环境中,暴露在空气中,埋于腐蚀性土壤里,甚至在95℃高温下,内外均不会被腐蚀。管壁光洁,阻力小,卫生性能好。坚固耐压、耐热,可用于热水。PVC—C比聚烯烃材料坚固,故所需卡箍、支架也少。管材具有良好的阻燃性(氧指数为60),保温性能也佳,热传导率低,抗震性好。耐老化和抗紫外线性能优异。
4)适用范围:适用于管道设计压力≯1.0MPa、温度≯45℃的给水管道系统,以及管道设计压力≯0.6MPa、温度≯75℃的热水管道系统。该管材适用于直饮水、纯水、消防给水(有限定条件)的输送。可明装和埋地,并适用于酸、碱腐蚀性环境。
2 技术参数
1)管材颜色需由供需双方协商确定,并应不透光。管材平均外径以及与管系列S对应的公称壁厚en见表7.2.1-2。其力学性能应符合表7.2.1-3的规定。输送饮用水的管材卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。管材与符合GB/T 18993.3规定的管件连接后,应通过内压试验(表7.2.1-4)和热循环(表7.2.1-5)二项组合试验。管材长度一般为4m,允许偏差为长度的

表7.2.1-2 管材系列和规格尺寸(mm)
表7.2.1-2 管材系列和规格尺寸(mm)

2)管件颜色由供需双方协商确定,且管件应不透光。溶剂粘接型管件承口的内径与管材的公称外径dn应相一致。不同管系列的管件体最小壁厚emin应符合表7.2.1-6的规定,管件力学性能应符合表7.2.1-7规定,其静液压状态下热稳定性应符合表7.2.1-8的规定。用于输送饮用水的管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定,与符合GB/T 18993.2—2003规定的管材连接后应通过内压试验(表7.2.1-9)和热循环试验(表7.2.1-10)二项组合试验。

表7.2.1-3 力学性能
表7.2.1-3 力学性能
表7.2.1-4 内压试验
表7.2.1-4 内压试验
表7.2.1-5 热循环试验
表7.2.1-5 热循环试验
表7.2.1-6 管件体的壁厚(mm)
表7.2.1-6 管件体的壁厚(mm)

3 选用要点:首先确定输送介质及温度,并估算输送介质工作压力。经水力计算求出管材公称尺寸DN和S值。需注意管材与管件应匹配使用。如果用于消防系统,应符合消防要求。

表7.2.1-7 管件力学性能
表7.2.1-7 管件力学性能
表7.2.1-8 静液压状态下热稳定性
表7.2.1-8 静液压状态下热稳定性

表7.2.1-9 内压试验
表7.2.1-9 内压试验

表7.2.1-10 热循环试验
表7.2.1-10 热循环试验

4 施工要点
1)不同接门方式,应有不同的施工方法。
2)运抵工地的管材、管件应符合国家现行标准的要求,且有生产企业产品安装说明书和合格证。
3)粘接剂应为氯化聚氯乙烯管专用,且有生产企业产品合格证和使用说明书。
4)施工安装时,应复核冷、热水管道的压力等级和种类,不同压力等级的管道不得混装。
5)管道安装过程中应防止油漆、沥青、丙酮、衡释剂等有机溶剂直接接触管壁。
6)管道搬运时不得抛、摔、拖。管道应存放在阴凉、通风良好的库房内,禁止阳光直射。
7)粘接剂和清洁剂应存放在危险品库房内,远离火源,并应符合粘接施工安全要求。
8)管道间断施工时,管口应及时做临时封堵。
5 经济分析:氯化聚氯乙烯(PVC—C)管优点较多,但因为材料国产化程度低,价格比较昂贵,在给水工程方面推广应用受到较大局限。
6 相关标准、规范
《冷热水用氯化聚氯乙烯(PVC—C)管道系统》GB/T 18993.1~3—2003。
《建筑给水氯化聚氯乙烯(PVC—C)管道工程技术规程》CECS 136:2002。
《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T 17219—1998。
7.2.2 给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC—M)管材及管件
1 概述
1)定义:给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC—M)管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料,通过物理改性,经挤出成型的高韧性管材和注塑成型的高韧性管件,主要应用于输送生活饮用水和一般用途水工程。
2)分类:管材按连接方式分为弹性密封圈式和溶剂粘接式,其公称压力等级和规格尺寸,见表7.2.2-1。管件按连接方式分为弹性密封圈式承口管件、溶剂粘接式承口管件、螺纹接头管件和法兰连接管件。

表7.2.2-1 公称压力等级和规格尺寸(mm)
表7.2.2-1 公称压力等级和规格尺寸(mm)

注:公称壁厚(en)根据最小要求强度(MRS)24.5MPa、设计应力(σS)16MPa确定,管材最小壁厚为2.0mm。
3)特点:管材有较好的韧性,管材的柔韧性介于PVC—U管材和PE管材之间。其抗冲击性能高于PVC—U管材。可应用在抗震设防要求高的地区。该管材密度与PVC—U管材相同,质量轻,便于搬运、安装、运输和维修。管材使用寿命长,正常工作条件下,使用时间可超过50年。
4)适用范围:≯45℃的生活饮用水和一般用途水的输送管道工程。
2 主要技术参数
1)管材、管件共性要求:管材与管材,管材与管件连接后应按表7.2.2-2要求做系统适应性试验。当输水温度不同时,应按表7.2.2-3给出的不同温度对压力的折减系数(ft)修正工作压力。输送生活饮用水的管材和管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998,氯乙烯单体含量应≯1.0mg/kg。

表7.2.2-2 系统适应性试验
表7.2.2-2 系统适应性试验

注:1 连接用胶粘剂应符合行业标准《硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料管道系统用溶剂型胶粘剂》QB/T 2568-2000,弹性密封圈应符合行业标准《橡胶密封件 给排水管及污水管道用接口密封圈 材料规范》HG/T 3091-2000。
2 偏角试验及负压试验仅适用于弹性密封圈连接方式。

表7.2.2-3 温度对压力的折减系数
表7.2.2-3 温度对压力的折减系数

2)管材颜色一般为灰色,并在管材表面加有蓝色标志线,色泽应均匀一致。其他颜色需由供需双方协商确定。管材应不透光,其长度一般为4m、6m,也可由供需双方商定,长度不允许负偏差。管材弯曲度应符合表7.2.2-4规定,其物理性能、力学性能应分别符合表7.2.2-5、表7.2.2-6规定。

表7.2.2-4 管材弯曲度
表7.2.2-4 管材弯曲度
表7.2.2-5 管材物理性能
表7.2.2-5 管材物理性能
表7.2.2-6 管材力学性能
表7.2.2-6 管材力学性能

3)管件承插部位以外的主体壁厚应大于同等规格同压力等级的PVC—M管材壁厚。管件物理力学性能应符合表7.2.2-7的规定。
3 选用要点:产品选用时,应对规格尺寸、公称压力等级、温度对压力折减系数ft、连接方式、系统适应性试验、卫生性能、颜色、物理性能和力学性能提出要求。北方室外埋地给水管道宜选用抗冲性能好的PVC—M、PVC—H(AGR)及PE管材。
4 施工安装要点
管材连接形式包括胶粘剂粘接、橡胶圈连接、法兰和丝扣连接(与其它材质管道和设备连接时)。
1)室外埋地管道中,采用橡胶圈连接时一般不设置伸缩节,采用粘接时应按相关规范设置伸缩节。
2)室内直埋管道敷设,应在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土之前或未夯实的土层上埋设。

表7.2.2-7 管件物理力学性能
表7.2.2-7 管件物理力学性能

3)埋地管道沟底应平整,不得有突出的尖硬物。原土粒径不宜大于12mm,必要时可铺100mm厚的砂垫层。管道周围回填土填至管顶以上300mm处,经夯实后方可回填原土,室内埋地管道埋深不宜小于300mm。
4)安装方法可参见国家建筑标准设计图集02SS405—1《硬聚氯乙烯(PVC—U)给水管安装》。
6 经济分析:PVC—M管材较PVC—U贵,但工程综合费用低。
7 相关标准《给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC—M)管材及管件》CJ/T 272—2008
7.2.3 给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯(AGR)管材与管件
1 概述
1)定义:给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯(AGR)管材是由丙烯酸与氯乙烯树脂发生化学聚合反应而形成的共聚树脂,经挤出(或注塑)方式生产的用于输送生活饮用水的管材及管件。
2)管件类型:注塑成型粘接式管件、注塑成型嵌入金属式管件。
3)特点:管材、管件材料经化学改性后,增加了低温抗冲性,适用地区范围广,更适用于北方和严寒地区建筑给水及室外埋地给水管道系统。管材安全、卫生、耐蚀耐久、线膨胀系数小,是阻燃管材。管材生产及输水能耗小,正常使用寿命大于50年,其材料可回收利用,是绿色产品。管道系统综合性价比,略高于其它同类管材,但在相同供水条件下,比聚乙烯管材低。
4)适用范围:水温≯45℃,公称压力≯1.6MPa的给水管道系统,也可用于纯水和管道直饮水系统。
2 技术参数
1)任何添加剂的加入不应引起感官不良感觉,损害产品的加工和粘接性能及影响到本部分规定的其它性能,饮水用管材不应使用铅盐稳定剂。产品一般为深灰蓝色,且产品不应透光。也可由供需双方商定选用其它颜色。
2)管材规格尺寸及其偏差,见表7.2.3-1。管材长度一般为6m,也可由供需双方商定。管材长度允许偏差为长度的0%~0.4%。管件规格尺寸应与管材配套,其壁厚不应小于同规格管材的壁厚。

表7.2.3-1 管材规格尺寸(mm)
表7.2.3-1 管材规格尺寸(mm)

注:壁厚适用于管周上任意一点。
3)管材物理力学性能应符合表7.2.3-2的规定,管件物理力学性能应符合表7.2.3-3的规定。
4)产品卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定,氯乙烯单体含量不应大于1.0mg/kg。
5)管材与管件系统适应性应符合标准《给水用硬聚氯乙烯(PVC—U)管材》GB/T 10002.1—2006的要求。

3 选用要点:产品选用时,应对稳定剂、颜色、不透光性、规格尺寸、物理力学性能、卫生性能和系统适应性提出要求。

表7.2.3-2 管材物理力学性能
表7.2.3-2 管材物理力学性能
7.2.3-3 管件物理力学性能
表7.2.3-3 管件物理力学性能

4 施工要点:只适用于冷水系统,且管材、管件应同材质。管材接口方式有包括粘接方式和弹性密封圈连接式。粘接时应采用企业提供的专用胶粘剂。弹性密封圈连接时,橡胶圈应采用食品卫生级橡胶。为防止使用有机溶剂和粘合剂造成的中毒和火灾,施工现场应具有良好的通风条件,应避开烟火。
5 相关标准《给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯管材及管件》CJ/T 218—2005。
7.2.4 聚乙烯(PE)管材与管件
1 概述
1)定义:聚乙烯(PE)管材是以聚乙烯树脂为主要原料,加入必要的抗氧剂、紫外线稳定剂和颜料制造的混配料,经挤出成型用于输送饮用水的管材。
2)分类:管材根据材料类型(PE)和分级数分类,不同等级材料设计应力的最大允许值见表7.2.4-1。按管材的公称压力(PN),标准尺寸比(SDR)、公称壁厚分类见表7.2.4-2~表7.2.4-3。管件可按管材分类方式进行分类,也按管件连接方式分为熔接连接管件、机械连接管件和法兰连接管件。其中熔接连接管件分为电熔管件、插口管件和热熔承插连接管件。

表7.2.4-1 不同等级材料设计应力的最大允许值
表7.2.4-1 不同等级材料设计应力的最大允许值
表7.2.4-2 PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)
表7.2.4-2 PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)
表7.2.4-3 PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)
表7.2.4-3 PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)

3)产品特点:产品具有较长的使用寿命,在正常条件下,寿命可达50年。管材卫生条件好,不滋生细菌,可耐多种化学介质的腐蚀。管材内壁光滑,耐磨性能好。柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲。耐低温性能较好。管材重量轻,运输便捷,焊接工艺简单,强度高,施工方便,工程造价低。
4)适用范围:长期工作水温不超过40℃的冷水系统。
2 技术参数
1)当聚乙烯管道系统在20℃以上温度连续使用时,其最大工作压力(MOP)等于公称压力(PN)与折减系数ft的乘积,折减系数ft在表7.2.4-4中查取。市政饮用水管材颜色为蓝色或黑色,黑色管上应有共挤出蓝色条。色条沿管材纵向至少有三条。其它用途水管可以为蓝色或黑色。暴露在阳光下敷设的管道(如地上管道)必须是黑色。用于饮用水输配的管材、管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定。
2)管材直管长度一般为6m、9m、12m,也可由供需双方商定。长度的极限偏差为长度的+0.4%,-0.2%。其最小壁厚等于公称壁厚,静液压强度应符合表7.2.4-5要求。物理性能应符合表7.2.4-6要求,当在混配料中加入回用料挤管时,对管材测定的熔体流动速率(MFR)(5kg,190℃)与对混配料测定值之差,不应超过25%。

表7.2.4-4 40℃以下温度的压力折减系数ft
表7.2.4-4 40℃以下温度的压力折减系数ft
表7.2.4-5 管材的静液压强度
表7.2.4-5 管材的静液压强度
表7.2.4-6 管材物理性能要求
表7.2.4-6 管材物理性能要求

3)电熔管件的电阻最大值应为标称值×(1+10%)+0.1Ω,最小值应为标称值×(1-10%)。管件的力学性能应符合表7.2.4-7的要求。管件的物理机械性能应符合表7.2.4-8的要求。机械连接接头的力学性能应符合表7.2.4-9的要求。

表7.2.4-7 管件力学性能(试样数量:3件)
表7.2.4-7 管件力学性能(试样数量:3件)

3 选用要点:产品选用时应对材料、标准尺寸比、规格、温度对压力的折减系数ft、颜色、卫生性能、管材长度、静液压强度、物理性能、机械性能以及电熔管件的电阻偏差提出要求。
4 施工要点:按设计要求施工,不同接口方式应有不同的施工方法。运抵工地的管材、管件应符合国家现行有关标准,且应有产品安装说明书和合格证。当电压大于25V装配电熔管件时,应确保人无法直接接触到带电部分。其它安装要点参见“7.2.2”4 2)、3)。

表7.2.4-8 管件物理机械性能
表7.2.4-8 管件物理机械性能
表7.2.4-9 机械连接接头力学性能(试验时间1h,试验数量为1件)
表7.2.4-9 机械连接接头力学性能(试验时间1h,试验数量为1件)

5 经济分析:聚乙烯(PE)管突出优点是接口方式多,接口质量好,但管道承压能力较小,耐用温度低,室外埋地应用较多。给水用聚乙烯(PE)管材,行业指导价格(出厂价)为1.8万元/t(产品标准为GB/T 13663—2000),PE原材料按1.5万元/t计。
7 相关标准、规范
《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663—2000。
《给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件》GB/T13663.2—2005。
《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ 101—2004。
《给水用聚乙烯(PE)柔性承插式管材》QB/T 2892—2007。
7.2.5 聚丙烯(FP—R)管材与管件
1 概述
1)定义:聚丙烯(PP—H)管是以聚丙烯为原料,加入必需的添加剂经挤出成型的输送饮用水的管材。管件为注射成型。
2)分类:管材按尺寸分为S5、S4、S3、S2.5、S2五个管系列。管件按熔接方式分为热熔承插连接件和电熔连接管件。管件按管系列S分类与管材相同。管件的壁厚应不小于相同管系列S的管材壁厚。
3)特点:产品无毒、卫生,其耐热、保温性能好,长期(50年)使用温度为70℃,导热系数只有钢管的1/200,有良好的保温和节能性能。该管材安装方便,原料可回收。
4)适用范围:适用于冷、热水输送管道系统,热水系统长期工作水温应≯70℃。
2 技术参数
1)共性:管材、管件应不透光,卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定。管材与管件连接后应通过内压试验(表7.2.5-1)和热循环试验(表7.2.5-2)两项系统适应性试验。

表7.2.5-1 内压试验(试验温度为95℃)
表7.2.5-1 内压试验(试验温度为95℃)
表7.2.5-2 热循环试验(试验压力1.0MPa)
表7.2.5-2 热循环试验(试验压力1.0MPa)

2)管材管系列S值的选择见表7.2.5-3。管材一般为灰色,其它颜色可由供需双方协商确定。管材壁厚(不包括阻隔层厚度)见表7.2.5-4。管材长度一般为4m或6m,也可以根据用户要求由供需双方协商确定,其长度不允许有负偏差。管材的物理力学和化学性能应符合表7.2.5-5的规定。
3)管件颜色可根据供需双方协商确定,其物理力学性能应符合表7.2.5-6的规定。

表7.2.5-3 PP-R管管系列S的选择
表7.2.5-3 PP-R管材管系列S值的选择

3 选用要点:对于热水先根据其设计温度及使用年限确定共应用等级,再根据其设计压力确定其S值,然后根据其管径确定其壁厚。对于冷水管,直接根据其设计压力确定其S值,然后根据其管径确定其壁厚,并结合系统布置、敷设方式、连接形式、补偿温度变化的技术措施等,选择质量符合标准的产品。
4 施工要点
1)按设计接口型式要求施工。
2)埋地管道沟底应平整,不得有突出的尖硬物。原土粒径宜≯12mm,必要时可铺100mm厚的砂垫层,管道周围回填土应填至管顶以上300mm处,经夯实后方可回填,室内埋地管道的埋深宜≮300mm。
3)各PP—R管生产厂家均对其产品的设计、使用、安装有具体的要求,实际工程尤其应充分考虑管道的热膨胀影响,依具体情况并采取必要措施。小口径管道应尽量暗敷。在明敷及非直埋(管井、管沟等)暗敷管路中,尽可能采用自由补偿措施,如“L”、“Z”、“U”、“π”等补偿型式。也可采用半圆形金属托板加固管道。当上述方法均受条件限制无法实施的条件下,可采取采用密集的管卡固定以约束管道变形。这些方法可混合使用,根据实际情况采取合适的组合。不提倡使用金属补偿器的补偿方式,因为金属补偿器与PP—R管材之间的机械连接是非永久性连接,容易产生渗漏点。另外,金属补偿器价格较贵,补偿量较小,不太适宜塑料给水管道的热膨胀补偿。

表7.2.5-4 PP-R管材壁厚(mm)
表7.2.5-4 PP-R管材壁厚(mm)

表7.2.5-5 PP-R管材物理力学和化学性能
表7.2.5-5 PP-R管材物理力学和化学性能

注:对于静液压状态下热稳定性试验,用管状试样或管件与管材相连进行试验。管状试样按实际壁厚计算试验压力。管件与管材相连作为试样时,按相同管系列S的管材的公称壁厚计算试验压力,如试验中管材破一则试验应重做。相同原料同一生产厂家生产的管材已做过本试验则管件可不做。

表7.2.5-6 管材的物理力学性能
表7.2.5-6 管材的物理力学性能

4)严格按熔接操作规程及其它安全施工规定施工。由于不同温度下,不同管径的PP—R管熔接深度、加热时间、插接时间均有严格的要求,且在加热及插接过程中不允许转动管材与管件,否则就容易出现熔接质量问题。该管道操作现场不得有明火,严禁对管道进行明火煨弯。
5)施工具体做法详见国家建筑标准设计图集02SS405—2《无规共聚聚丙烯(PP—R)给水管安装》。
5 经济分析:PP—R管突出优点是接口方式较多,接口质量比较好,耐用温度范围较广,目前在室内给水方面推广应用较多。
6 相关标准、规范
《冷热水用聚丙烯管道系统》GB/T18742.1~3—2002。
《建筑给水聚丙烯管道工程技术规范》GB/T50349—2005。
7.2.6 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)压力管道系统管材与管件
1 概述
1)定义:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)压力管是以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂为主要原料,加入必需的添加剂,经挤出成型,且输送饮用水的管道。管件为注射成型。
2)分类:管材按尺寸分为:S20、S16、S12.5、S10、S8、S6.3、S5、54共八个系列。管材规格用S值×公称外径dn×公称壁厚en表示,例:S5dn50×en4.6。管件按对应的管系列S分为8类:S20、S16、S12.5、S10、S8、S6.3、S5、S4。管件按连接方式分为溶剂粘接型和法兰连接型管件。法兰分为活法兰、呆法兰。
3)特点:产品耐腐蚀性强。化学稳定性高,适应于腐蚀性强的工业废水、酸碱液、海水等。管材颜色一般为灰色,无毒性。工作温度为-20~60℃,耐温性能好。产品内壁光滑,水力性能好,不易结垢,不滋生微生物。管材耐撞击、耐内压性能较好。采用胶粘连接方式,施工安装简便、快捷。重量轻,易于搬运。
4)适用范围:根据材料的耐化学性及卫生性,适用于承压给排水输送、污水处理与水处理、石油、化工、电力电子、冶金、采暖、电镀、造纸、食品饮料、空调、医药等工业及建筑领域粉体、液体和气体等流体的输送,工作温度≯60℃。
2 技术参数
1)共性:饮用水管件及管件应不透光。管材与管件连接后应通过表7.2.6-1的系统适应性试验。输送饮水用的管材、管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定。
2)管材规格尺寸见表7.2.6-2。有效长度一般为4m,其它长度由供需双方协商确定。长度允许偏差值为长度的 。管材物理、力学性能应分别符合表7.2.6-3、表7.2.6-4的规定,温度对压力的折减系数ft见表7.2.6-5。
3)管件承口中部以里及管件的主体壁厚的最小壁厚应不小于同等规格的管材壁厚。其物理性能、力学性能应分别符合表7.2.6-6、表7.2.6-7的规定。

表7.2.6-1 系统适应性试验
表7.2.6-1 系统适应性试验
表7.2.6-2 管材规格尺寸(mm)
表7.2.6-2 管材规格尺寸(mm)
 表7.2.6-2 管材规格尺寸(mm)
表7.2.6-3 管材物理性能
表7.2.6-3 管材物理性能
表7.2.6-4 管材力学性能
表7.2.6-4 管材力学性能
表7.2.6-5 温度对压力的折减系数ft
表7.2.6-5 温度对压力的折减系数ft

表7.2.6-6 管件物理性能
表7.2.6-6 管件物理性能
表7.2.6-7 管件力学性能
表7.2.6-7 管件力学性能

3 选用要点:产品选用时,应对管材管系列S值、连接方式、颜色、不透光性、系统适用性、卫生性能、规格尺寸、长度、物理性能、力学性能、折减系数ft以及壁厚提出要求。管系列S、标准尺寸比SDR与公称压力PN的对照,见表7.2.6-8。
4 施工要点:管道施工中,采用冷胶溶接法连接时,必须使用专用清洁剂(MEK)和ABS胶合剂,并根据管径不同按厂家的技术规程进行ABS胶合剂涂抹。通常管材、管件及胶介剂均为同一厂商供应,厂商还应提供检验文件以确保产品品质。其它安装要点参见本章第7.2.2条第4款第2)、3)项。

表7.2.6-8 管系列S、标准尺寸比SDR与公称压力PN对照表
表7.2.6-8 管系列S、标准尺寸比SDR与公称压力PN对照表

5 相关标准《丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)压力管道系统》GB/T20207.1~2—2006。
7.2.7 冷热水用聚丁烯(Pn)管材与管材
1 概述
1)定义:冷热水用聚丁烯(PB)管是以聚丁烯(PB)管用材料为原料,经挤出成型,且用于工业及民用冷热水系统的管材。
2)分类:管材按S值分为S3.2、S4、S5、S6.3、S8和S10六个管系列。按使用条件级别分为级别1、级别2。管材按使用条件级别和设计压力选择对应的管系列S值见表7.2.7-1。管件分为熔接管件和机械连接管件。熔接管件按熔接方式分为热熔承插连接管件和电熔连接管件。管件按管系列S分类与管材相同。管件的主体壁厚应不小于相同管系列S的管材的壁厚。

表7.2.7-1 管系列S的选择
表7.2.7-1 管系列S的选择

3)特点:管材有良好的耐温性能。其长期使用温度(在此温度范围内使用寿命达30~50年)为≤70℃。这种管材也有耐压性能极佳和极强抗蠕变能力,并有极好的韧性和耐冲击力。有极好的抗腐蚀能力,较好的隔热性能。这种管材无毒,可回收再利用。
4)适用范围:工业及民用冷、热水系统。
2 技术参数
1)管材、管件共性
①颜色由供需双方协商确定。给水用管材应不透光。
②卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
③管件与所配管材连接后,根据连接方式,按照表7.1.7-2的要求,应通过耐内压、弯曲、耐拉拔、热循环、压力循环、耐真空六种系统适应性试验。
④按表7.2.7-3规定的参数进行静液压试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂,无渗漏。
⑤按表7.2.7-4规定的条件进行弯曲试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
⑥按表7.1.7-5规定的试验条件进行耐拉拔试验,将管材与等径或异径直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力,并保持规定的时间,试验过程中管材与管件连接处应不发生松脱。
⑦按表7.2.7-6规定的条件进行热循环试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂,无渗漏。
⑧按表7.2.7-7规定的条件进行循环压力冲击试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂,无渗漏。
⑨按表7.2.7-8给出的参数进行真空试验。
2)管材的平均外径和最小壁厚应符合表7.2.7-9的要求,但对于熔接连接的管材,最小壁厚应为1.9mm。聚丁烯管材的壁厚值不包括阻隔层的厚度。管材的力学性能应符合表7.2.7-10的规定,物理和化学性能应符合表7.2.7-11的规定。
3)管件的力学性能应符合表7.2.7-12的规定,物理和化学性能应符合表7.2.7-13的规定。

表7.2.7-2 系统适应性试验
表7.2.7-2 系统适应性试验

注:Y—需要试验,N—不需要试验。

表7.2.7-3 耐内压试验条件
表7.2.7-3 耐内压试验条件

注:试验温度为95℃,试验时间为1000h,试验数量均为3件。

表7.2.7-4 弯曲试验条件
表7.2.7-4 弯曲试验条件

注:1 仅对与公称外径大于等于32mm管材连接的管件做此试验。
2 试验温度20℃,试验时间为1h,试验数量为3件。

表7.2.7-5 耐拉拔试验条件
表7.2.7-5 耐拉拔试验条件

注:1 对各种设计压力的管道系统均应按本表规定进行(23±2)℃的拉拔试验,同时根据管道系统的设计压力选取对应的轴向拉力,进行拉拔试验,试件数量为3个。
2 dn为管材的公称外径,单位为mm。

表7.2.7-6 热循环试验条件(试样数量为1件)
表7.2.7-6 热循环试验条件(试样数量为1件)

注:较高温度、较高压力下的试验结果也可适用于较低温度或较低压力下的应用级别。

表7.2.7-7 循环压力冲击试验条件(试样数量为1件)
表7.2.7-7 循环压力冲击试验条件(试样数量为1件)

注:较高压力下的试验结果也可适用于较低压力下的应用级别。

表7.2.7-8 真空试验参数
表7.2.7-8 真空试验参数

注:试验温度为23℃,试验时间为1h,试样数量为3件。

表7.2.7-9 聚丁烯(PB)管材规格(mm)
表7.2.7-9 聚丁烯(PB)管材规格(mm)
表7.2.7-10 聚丁烯(PB)管材力学性能
表7.2.7-10 聚丁烯(PB)管材力学性能
表7.2.7-11 聚丁烯(PB)管材物理和化学性能
表7.2.7-11 聚丁烯(PB)管材物理和化学性能
表7.2.7-12 聚丁烯(PB)管件力学性能
表7.2.7-12 聚丁烯(PB)管件力学性能

注:试样数量均为3件。
3 选用要点
1)产品选用时,应对管系列S值、使用条件级别、连接方式、颜色、不透光性、卫生性能、规格尺寸、系统适用性、力学性能、物理和化学性能提出要求。
2)选择产品一般程序:应根据管道敷设环境需要和输送介质温度确定允许承压力及使用条件级别,由此从相关标准中选择管道系统的S系列壁厚,再根据水力计算选择系统管径,并结合系统布置、敷设方式、连接形式、补偿温度变化的技术措施等,选择质量符合国家现行有关产品标准的产品。

表7.2.7-13 聚丁烯(PB)管件物理和化学性能
表7.2.7-13 聚丁烯(PB)管件物理和化学性能

注:1 用管状试样或管件与管材相连进行试验。管状试样按实际壁厚计算试验压力。管件与管材相连作为试样时,按相同管系列s的管材的公称壁厚计算试验压力,如试验中管材破裂则试验应重做。
2 相同原料同一生产厂家的管材已做过本试验则管件可不做。
4 施工要点:PB管主要采用热熔式或电熔式承插接头连接,也采用胶圈密封连接。接头是PB材料。PB材料属于易燃材料,安装加工或使用的场所必要时需采取防火措施。其它安装要点,见本章第7.2.2条4款2)、3)项。
5 经济分析:在国内应用的管材及管件的原材料,以及施工连接的专用工具等大多依赖进口,价格昂贵,且施工技术要求较高等原因,故在国内应用有限。
6 相关标准《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》GB/T19473.1~3—2004。
7.2.8 冷热水用交联聚乙烯(PE—X)管材与管件
1 概述
1)定义:交联聚乙烯(PE—X)管是以高密度聚乙烯为主要原料,加入必要的添加剂,采用专用机械加工成型,聚乙烯在成型过程中或成型后进行交联并用于输送冷热水的管材。
2)分类
①管材:交联聚乙烯管道系统按使用条件选用表7.2.8-1中的1、2使用条件级别。每个级别均对应着特定应用范围及50年使用寿命,在具体应用时,还应考虑0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa不同设计压力。管材按交联工艺分为过氧化物交联聚乙烯(PE—Xa)管材、硅烷交联聚乙烯(PE—Xb)管材、电子束交联聚乙烯(PE—Xc)管材和偶氮交联聚乙烯(PE—Xd)管材。管材按尺寸分为S6.3,S5,S4,S3.2四个系列。管材按使用条件级别和设计压力选择对应的管系列S值见表7.2.8-2。

表7.2.8-1 使用条件级别
表7.2.8-1 使用条件级别
表7.2.8-2 管系列S的选择
表7.2.8-2 管系列S的选择

②管件按材料分为不锈钢材质、黄铜材质、紫铜材质和铸造铜合金材质。管件按连接方式分为卡箍式、卡套式和卡压式。
3)特点:热水管道有优良的耐温性能,在表7.2.8-1中的1、2使用条件级别下分别可长时间工作在70℃下。管材有较长的使用寿命,可安全使用50年以上。抗化学腐蚀,并有良好的恢复形状记忆性能。管材抗振动,耐冲击性能强,水力特性优良,且有良好的环保性能,但不能回收。
4)适用范围:工业与民用建筑物内冷热水管道系统,但不适用于灭火系统和非水介质的流体输送系统。
2 主要技术参数
1)管材管件共性
①颜色由供需双方协商确定,明装有遮光要求的管材应不透光。
②输送生活饮用水的管材卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
③管材与管件连接后应通过静液压、热循环、循环压力冲击、耐拉拔、弯曲、真空六种系统适应性试验。
按表7.2.8-3规定的参数进行静液压试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-4规定的条件进行热循环试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-5规定的条件进行循环压力冲击试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-6规定的条件进行耐拉拔试验,将管材与等径或异径直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力,并保持一定的时间,试验过程中管材与管件连接处应不发生相对轴向移动。
按表7.2.8-7规定的条件进行弯曲试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-8给出的参数进行真空试验。
2)管材的平均外径dem。应符合表7.2.8-9的要求。按表7.2.8-10规定的参数进行静液压试验,管材应无渗漏、无破裂,管材试样数量均为3个。管材的物理和化学性能应符合表7.2.8-11的规定。
3)管件耐液压性能应符合表7.2.8-12的规定。
4)管系列5与公称压力PN的关系
①当管道系统的总使用系数C为1.25时管系列S与公称压力PN的关系见表7.2.8-13。
②当管道系统的总使用系数C为1.5时管系列S与公称压力PAr的关系见表7.2.8-14。
3 选用要点:产品选用时应对使用条件级别、交联工艺、S系列、规格尺寸、公称压力、管件材料、连接方式、颜色、系统适应性、力学性能、管材的物理和化学性能以及卫生性能提出要求。当公称直径≤25mm时,宜采用卡箍式或锥面卡套式。当公称直径≥32mm时,宜采用锥面卡套式或卡压式。
4 施工要点
1)埋地管道沟底应平整,不得有突出的尖硬物。原土粒径宜≯12mm,必要时可铺100mm厚的砂垫层。管道周围的回填土应分层夯实,每层厚度应为0.2~0.3m,填至管顶以上500mm处,经夯实后方可回填原土,室内埋地管道的埋深不官小于300mm。

表7.2.8-3 静液压试验条件
表7.2.8-3 静液压试验条件
表7.2.8-4 热循环试验条件
表7.2.8-4 热循环试验条件

注:循环次数为5000次,试样数量为1件。

表7.2.8-5 循环压力冲击试验条件
表7.2.8-5 循环压力冲击试验条件
表7.2.8-6 耐拉拔试验条件
表7.2.8-6 耐拉拔试验条件

2)PE—X管的线膨胀系数在各类管材中是较高的,这也决定了PE—X管支承间距很小,存在着管道架空跨度小,支承件安装多的缺点。由于施工过程中交叉作业等复杂情况的影响,PE—X管容易被扎破,预留的管端部分被压扁等,造成了多次重修及返工。该种材料不能回收重复再利用。
3)施工做法详见国家建筑标准设计图集0255405—4《交联聚乙烯(PE—X)给水管安装》。
5 经济分析:该种管材维修费用低,长期效益好,但不能回收,机械连接一次性投资较高。
6 相关标准、规范
《冷热水用交联聚乙烯(PE—X)管道系统》GB/T 18992.1~2—2003。
《建筑给水用交联聚乙烯(PE—X)管材》CJ/T 205—2000。
《建筑给水用交联聚乙烯(PE—X)管用管件技术条件》CJ/T138—2001。
《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程(附条文说明)》CJJ/T 98—2003。

表7.2.8-7 弯曲试验条件
表7.2.8-7 弯曲试验条件

注:仅当管材公称直径大于等于32mm时做此试验。试验温度为20℃,试样数量为3件,试验时间均为1h。

表7.2.8-8 真空试验参数
表7.2.8-8 真空试验参数

注:试验温度为23℃,试验时间为1h,试样数量为3个。

表7.2.8-9 管材规格(mm)
表7.2.8-9 管材规格(mm)

注:考虑到刚性与连接的要求,该厚度不按管系列计算。

表7.2.8-10 管材力学性能
表7.2.8-10 管材力学性能
表7.2.8-11 管材的物理和化学性能
表7.2.8-11 管材的物理和化学性能
表7.2.8-12 管件耐液压性能
表7.2.8-12 管件耐液压性能

注:此项可做165h替换试验。

表7.2.8-13 管系列S与公称压力PN的关系(C=1.25)
表7.2.8-13 管系列S与公称压力PN的关系(C=1.25)
表7.2.8-14 管系列S与公称压力PN的关系(C=1.5)
表7.2.8-14 管系列S与公称压力PN的关系(C=1.5)

7.2.9 冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管材与管件
1 概述
1)定义:冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管是以乙烯一聿烯共聚物为主要原料,加入必须的抗氧化剂等添加剂共挤成型的用于输送饮用水的管材。
2)分类:管材按结构分为带阻隔层的管材和不带阻隔层的管材,按尺寸分为S6.3、S5、S3.2、S2.5四个管系列(用于级别1、级别2)。管件按连接方式分为热熔承插连接管件、电熔连接管件和机械连接管件。热熔连接管件中,热熔对接管件规格为dn≥63,热熔承插管件规格为dn32~dn160,电熔承插管件规格为dh20~dn160,承插柔性连接管件规格为dh20~dn160。管件按管系列S分类与管材相
同,管件的壁厚应不小于相同管系列S的管材壁厚。
3)产品特性及适用范围:该管材与交联聚乙烯管的特性接近,但工艺中不需交联,且可回收,适用于室内冷、热水管道,尤其是热水系统。
2 主要技术性能
1)管道系统按使用条件级别和设计压力选择对应的S值,见表7.2.9-1。对明装有遮光要求时,管材应不透光。
2)管材规格用管系列S、公称外径×公称壁厚表示。管材的公称外径、平均外径、圆度及与管系列S对应的壁厚(不包括阻隔层厚度)见表7.2.9-2。
3)管材和管件物理力学性能应符合表7.2.9-3的规定。

表7.2.9-1 PE-RT管道系统管系列S值的选择
表7.2.9-1 PE-RT管道系统管系列S值的选择
表7.2.9-2 管材管系列和规格尺寸(mm)
表7.2.9-2 管材管系列和规格尺寸(mm)

4)对于带气体阻隔层的管材,在40℃的温度下的透氧率应不超过0.10g/(m3·d)。

表7.2.9-3 管材和管件物理力学性能
表7.2.9-3 管材和管件物理力学性能

注:1 用管状试样或管件与管材相连接进行试验。管状试样按实际壁厚计算试验压力。管件与管材相连作为试样时,按相同管系列S的管材的公称壁厚计算试验压力。如试验中管材破裂则试验应重做。
2 相同原料同一生产厂家生产的管材已做过本试验则管件可不做。
3 95℃、165h条件下的静液压试验仅适用于管材。
5)用于输送生活饮用水的管材和管件的卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
6)管材与机械连接管件连接后应通过系统静液压、耐拉拔、热循环、循环压力冲击、耐弯曲五种系统适应性试验,管材与熔接管件连接后应通过系统静液压、热循环两种系统适应性试验。静液压试验要求为在试验温度95℃、试验环应力3.50MPa条件下,持续时间1000h内,试验中管材、管件及连接处应无破裂、无渗漏,试件为3个。按表7.2.9-4规定的条件进行耐拉拔试验,对由管材与直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力,并保持一定时间,试验过程中管材与管件的连接处应不产生相对轴向移动。按表7.2.9-5的条件进行热循环试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。耐弯曲试验要求为1h,20℃下承受1.5MPa的静液压,管材与管件的连接处应无渗漏。

表7.2.9-4 耐拉拔试验
表7.2.9-4 耐拉拔试验

3 选用要点:产品选用时应对管系列S值、不透光性、规格及尺寸、物理力学性能、系统适应性、透氧率及卫生性能提出要求。
4 施工做法:室内地坪以下管道埋设,应在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土之前或未经夯实土层上埋设。管道连接方式均要求是同种牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接。从PE—RT的物理性能来看,其线胀系数在各类管材中是较高的,故PE—RT管支承间距很小,存在着管道架空跨度小,支承件安装多的缺点。由于施工过程中交叉作业等复杂情况,PE—RT管容易被扎破,预留的管端部分被压扁,造成多次返修及返工现象较多。

表7.2.9-5 热循环试验(循环周期为5000次,试样数量为1件)
表7.2.9-5 热循环试验(循环周期为5000次,试样数量为1件)

注:一个循环周期的时间为30min,包括15min最高试验温度和15min最低试验温度。最高试验温度为95℃,最低试验温度为20℃。
5 经济分析:该种管材维修费用低,长期效益好,可回收。
6 相关标准、规范
《冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管道系统》CJ/T 175—2002。
《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》CJJ/T 98—2003。
7.2.10 铝塑复合压力管材与管件
1 概述
1)定义:铝塑复合压力管材是用搭接焊或对接焊铝管作为嵌入增强金属层,通过共挤热熔粘合剂与内外层聚乙烯塑料复合,达到需要的性能且塑料层厚度至少是管壁厚60%的输送流体承压管材。
2)分类
①管材
a 搭接焊铝塑复合管按输送流体分类见表7.2.10-1。外径规格(mm)为12、16、20、25、32、40、50、63、75。

表7.2.10-1 搭接焊铝塑管品种分类
表7.2.10-1 搭接焊铝塑管品种分类

b 对接焊铝塑复合管按输送流体分类见表7.2.10-2。外径规格(mm)为16、20、25(26)、31、40、50。接口方式有卡压式、内层熔接式和外层熔接式。按复合组分材料分类如下:
聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯(XPAP1)——一型铝塑管。交联聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯(XPAP2)——二型铝塑管。聚乙烯/铝/聚乙烯(PAP3)——三型铝塑管。

表7.2.10-2 对接焊铝塑管品种分类
表7.2.10-2 对接焊铝塑管品种分类

②管件分为卡压式管件和熔接式管件两种形式。
3)特点:管材有良好的耐腐蚀性能,抗老化能力好,经久耐用,寿命可达50年。其化学性能稳定,无毒无味,输送饮用水安全性评价为合格。该管材水力性能好,内壁光滑,不易结垢,不滋生微生物。其机械性能、阻氧渗透性较高,保温性、抗冻性、耐高温性均较PVC—U管材好。铝塑管管材抗振动、耐冲击,能有效缓冲管路中的水锤作用,减少管内水流噪声。这种管材安装容易,可以弯曲而不反弹,弯曲操作简单,管线连接方便。铝塑管重量轻(仅为同规格镀锌管的1/15~1/17),易于搬运。如使用专用铜质管配件,可与现行其它管材、管配件等相配接。
4)适用范围:系统工作压力不大于0.6MPa、温度不大于75℃的室内冷、热水管道系统。
2 主要技术参数
1)材料
①生产搭接焊铝塑复合管所用材料为中密度聚乙烯树脂(MDPE)或高密度聚乙烯树脂(HDPE),其性能应符合表7.2.10-3要求。用于输送高于60℃的冷热水的铝塑管,应采用中、高密度交联聚乙烯料或中密度聚乙烯(乙烯与辛烯的共聚物)。
②生产对接焊铝塑复合管材所用材料为中密度聚乙烯树脂(MDPE)或高密度聚乙烯树脂(HDPE),其性能应符合表7.2.10-4要求。
③主要零件材料见表7.2.10-5。除采用表中推荐的材料外,在保证产品性能的条件下,允许用其它材料代替,订货时由供需双方协定。

表7.2.10-3 搭接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求
表7.2.10-3 搭接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求

2)冷水用铝塑管颜色为黑色、蓝色或白色。热水用铝塑管颜色为橙红色。室外用管材外层应采用黑色,但管材上应标有表示用途颜色的色标。
3)结构尺寸
①搭接焊铝塑复合管内外塑料层厚度及铝管层壁厚应符合表7.2.10-6要求。在铝管搭接焊缝处的塑料外层厚度至少为表7.2.10-6所示厚度的二分之一。
②对接焊铝塑复合管公称外径、圆度、内外塑料层厚度及铝管层壁厚应符合表7.2.10-7要求。
4)搭接焊铝塑复合管管环径向最大拉力应不小于表7.2.10-8规定值。对接焊铝塑复合管管环径向最大拉力应不小于表7.2.10-9规定值。

表7.2.10-4 对接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求
表7.2.10-4 对接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求
表7.2.10-5 管件零件材料
表7.2.10-5 管件零件材料

注:1 适用冷水、热水、空气。
2 适用冷水、空气。
3 适用冷水、热水、空气。
5)管环是小平均剥离力空应符合表7.2.10-10要求,且任意一件试样的最小剥离力应不小于表7.2.10-10规定值二分之一。
6)扩径试验中,管环扩径后,其内层和外层与嵌入金属层之间不出现脱胶,内外层管壁不应出现损坏。
7)对盘卷式铝塑管进行气密试验时,管壁应无泄漏。
8)爆破试验
①搭接焊铝塑复合管按表7.2.10-8给出的值进行爆破试验时,管材不应发生破裂。
②对接焊铝塑复合管按表7.2.10-9给出的值进行爆破试验时,管材不应发生破裂。
9)静液压强度
①搭接焊铝塑复合管进行静液压强度试验时应符合表7.2.10-11要求。
②对接焊铝塑复合管进行1h静液压强度试验时应符合表7.2.10-12要求,进行1000h静液压强度试验时应符合表7.2.10-13要求。

表7.2.10-6 铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-6 铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-7 铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-7 铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-8 搭接焊铝塑管管环径向拉力及爆破压力
表7.2.10-8 搭接焊铝塑管管环径向拉力及爆破压力

10)交联铝塑管交联层塑料进行交联度测定时,出厂时其交联度对于硅烷交联应不小于65%;对于辐射交联应不小于60%。

表7.2.10-9 对接焊铝塑管管环径向拉力及爆破强度
表7.2.10-9 对接焊铝塑管管环径向拉力及爆破强度
表7.2.10-10 管环最小平均剥离力
表7.2.10-10 管环最小平均剥离力
表7.2.10-11 搭接焊铝塑管静液压强度试验
表7.2.10-11 搭接焊铝塑管静液压强度试验
表7.2.10-12 对接焊铝塑管1h静液压强度试验
表7.2.10-12 对接焊铝塑管1h静液压强度试验

11)饮水用铝塑管应符合GB/T17219—1998的规定。其它饮用流体用铝塑管还应符合相关卫生性能要求。
12)冷热水用铝塑管应将管材与管件连接成管道系统进行冷热水循环、循环压力冲击、真空、拉拔四项系统适应性试验。按表7.2.10-14规定条件进行冷热水循环试验,试验中管材、管件及连接处应无破裂、泄漏。按表7.2.10—15规定条件进行循环压力冲击试验,试验中管材、管件及连接处应无破裂、泄漏。按表7.2.10-16规定条件进行真空试验。按表7.2.10-17规定条件进行短期拉拔试验和持久拉拔试验,管材与管件连接处应无任何泄漏、相对轴向移动。

表7.2.10-13 铝塑管1000h静液压强度试验
表7.2.10-13 铝塑管1000h静液压强度试验
表7.2.10-14 冷热水循环试验条件
表7.2.10-14 冷热水循环试验条件

注:最高试验温度不超过90℃,每次循环冷热各(15±1)min。

表7.2.10-15 循环压力冲击试验条件
表7.2.10-15 循环压力冲击试验条件
表7.2.10-16 真空试验条件
表7.2.10-16 真空试验条件
表7.2.10-17 耐拉拔性能
表7.2.10-17 耐拉拔性能

13)管件性能
①管道系统对管件的附加要求应按GB/T18997.1—2003中附录C的要求。
②气密性能试验压力为1.0MPa±0.1MPa,保持30s,管件本体无渗漏。
③循环压力冲击性能应按GB/T 18997.1—2003中6.12.2的要求。
④真空性能试验按GB/T18997.1—2003中6.12.3的要求。
⑤短期拉拔性能按GB/T 18997.1—2003中6.12.4.1的要求。持久拉拔性能按GB/T 18997. 1—2003中6.12.4.1的要求。
3 选用要点:产品选用时,应对材料、结构尺寸、接口方式、复合强度、爆破试验、静液压强度、交联度、卫生性能及系统适应性提出要求。铝塑复合管有多种结构形式,而每种结构形式只有一种壁厚。应根据系统工作压力和输送的水温,并考虑工程安全余量来选择符合国家现行有关产品标准的管材结构形式及管件。
4 施工要点:室内地坪以下管道埋设,在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土前或未经夯实的土层上埋设。管端切断处,必须用整圆器整圆,并用倒角器倒内角。卡压式采用专用压力钳(手动或电动)进行施工。埋地(埋设)管道系统的埋设部位不允许有接头。埋设部位应做好标记,以免钉钉子、钻孔,破坏管道系统。管道埋地敷设且管沟底部为岩石时,应做100mm厚砂垫层,底部为松散填土或淤泥时,应超挖换土,但不宜做刚性条形基础。管道应远离热源,立管距灶台边缘应≥400mm,距燃气热水器边缘应≥200mm。不满足时应采取隔热措施。具体施工做法详见国家建筑标准设计图集02SS405—3《铝塑复合给水管安装》。
5 经济分析:与PP—R管相比较,价格要便宜30%。
6 相关标准、规范
《铝塑复合压力管》GB/T18997.1~2—2003。
《铝塑复合管用卡压式管件》CJ/T190—2004。
《建筑给水铝塑复合管管道工程技术规程》CECS 105:2000。
7.2.11 玻璃纤维增强塑料夹砂管材与管件
1 概述
1)定义:玻璃纤维增强塑料夹砂管材是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料,采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。
2)分类:按工艺方法分为定长缠绕工艺、离心浇铸工艺和连续缠绕工艺。按压力等级PN分为PN0.1、0.25、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、2.0、2.5。按刚度等级SN分为SN 1250、SN 2500、SN 5000和SN 10000。
3)适用范围:长期使用温度≯40℃,最高≯50℃的室外冷水管道系统。
2 材料:原材料中包括的增强材料、树脂及颗粒材料应符合GB/T 21238—2007的规定。
3 主要技术参数
1)管材尺寸
①外径系列公称直径DN200~DN4000,内径系列公称直径DN100~DN4000。
②管的有效长度为3m、4m、5m、6m、9m、10m、12m。如果有特殊需求,订货时由供需双方商定。管的长度偏差为有效长度的±5%。
③任一截面的管壁平均厚度应不小于规定的设计厚度,其中最小管壁厚度不小于设计厚度的90%。
④管壁通常由内衬层、结构层和外表层组成。内衬层的厚度应不小于1.2mm。
⑤管端面垂直度应符合表7.2.11-1的规定。

表7.2.11-1 管端面垂直度要求(mm)
表7.2.11-1 管端面垂直度要求(mm)

2)管材外表面的巴氏硬度应不小于40,管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%,直管段管壁中玻璃纤维、树脂和颗粒材料的含量由管材设计确定,并应在相关技术文件中明确给出。
3)长期静水压设计压力基准HDP
长期静水压设计压力基准HDP应满足下列要求:

式中:HDP——长期静水压设计压力基准(MPa);
PN——压力等级(MPa);
C3——系数见表7.2.11-2。

表7.2.11-2 系数C3
表7.2.11-2 系数C3

4)接头(管件)材料:同管材,采用模制方法或接缝方法制造。
5)接头分为柔性接头和刚性接头两种类型,这两类接头又按能否承受端部荷载分为能承受端部荷载和不能承受端部荷载两种类型。
①柔性接头是指在相连接的部件之间允许发生位移的接头。这类接头的形式包括承插型接头(包括套筒式双插口型式)和锁件承插型接头(包括套筒式双插口型式)。
②承受端部荷载的柔性接头形式包括带高弹性密封材料的承插型接头(包括套筒式双插口型式)、带高弹性密封材料的锁件承插型接头(包括套筒式双插门型式)和机械加压型接头,例如,包括采用有别于玻璃纤维增强塑料在内的材料制成的螺栓联结器。
③刚性接头是指在相连接的部件之间不允许发生位移的接头。这类接头形式包括法兰型接头和粘接固定接头。
④承受端部荷载的刚性接头形式包括安装盲板等的法兰接头和粘接固定接头。
6)管件的力学特征:当管件应用于管道系统时,必须按照相关的设计规范进行设计和制造,使得它的力学性能等于或者优于具有相同压力和刚度等级的玻璃钢直管。尤其对于端部承受载荷的管件,不仅要求其管件的环向强度等于或者优于具有相同压力和刚度等级的玻璃钢夹砂直管,而且其轴向强度有更高的要求。例如:对于带盲板的管件等,其轴向强度应不小于玻璃钢夹砂直管环向强度的二分之一;对于承受不均匀沉降引起的弯曲荷载的管件,其轴向强度应满足结构设计要求。接缝管件的粘接部分材料的环向与轴向拉伸强度均不得小于80MPa可通过检验与管件同炉的板材的力学性能来代替管件的力学性能检验。管件的制造者应将管件的设计和制造程序整理成文件的形式。
7)管件安装的密封性:当采购方单独或与制造商经协商共同提出进行特定的现场安装测试时,管件和其接头必须能够承受测试而不会出现渗漏情况。
8)柔性接头允许偏转角应满足表7.2.11-3的要求,且测试项目和性能要求见表7.2.11-4。

表7.2.11-3 接头允许偏转角
表7.2.11-3 接头允许偏转角
表7.2.11-4 柔性接头测试项目和性能要求
表7.2.11-4 柔性接头测试项目和性能要求

注:1 公称直径DN以mm为单位,拉伸载荷以N为单位。
2 在试样安装时,接头处应设鞍形支座,圆心角宜取120°。若管的有效长度较大时,可在管的中间设置支座,但支座间距不得小于2m。
3 正常安装时,管接口两侧的管轴线应一致(无偏转),插口端面应处在接口内的设计位置。
9)刚性接头的测试项目和性能要求见表7.2.11-5。
10)法兰接头的测试项目和性能要求见表7.2.11-6。

表7.2.11-5 刚性接头的测试项目和性能要求
表7.2.11-5 刚性接头的测试项目和性能要求

注:对于承受端部荷载的接头,上面的测试是在接头加端部荷载的条件下进行的。对于非承受端部荷载的接头,在测试时不加端部荷载,并且压力传到测试配件的其他部分。

表7.2.11-6 法兰接头的测试项目和性能要求
表7.2.11-6 法兰接头的测试项目和性能要求

注:1 对于承受端部正荷载的接头,在测试时将荷载直接作用于接头端邢。对于非承受端部荷载的接头,在测试时不承受端部荷载。
2 对于用于与金属法兰连接的接头,在测试时应与金属法兰连接。对于用于与玻璃钢法兰连接的接头,在测试时应与玻璃钢法兰连接。
11)用于饮用水系统的管材、管件卫生性能应符合标准GB/T17219—1998的规定。
3 选用要点:产品选用时,应对生产工艺、压力等级、刚度等级、规格尺寸、HDP、接头类型及卫生性能提出要求。
4 施工要点:室外地坪以下管道埋设,应在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土之前或未经夯实的土层上埋设。该类管材是可燃的复合材料,严禁被放置在热源附近的地方。安装过程中应避免电焊及切割的火星引起燃烧。
5 经济分析:综合比较给水玻璃纤维增强塑料夹砂管承压、耐腐等性能以及管材造价、开挖施工、维护等各种费用,选用DN500以上的管材,其优势突出。
6 相关标准、规范
《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T 21238—2007。
《埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程》CECS 129:2001。


7.3 塑料排水管


塑料排水管主要类型及选用要点见表7.3.0

表7.3.0 塑料排水管主要类型及选用要点
表7.3.0 塑料排水管主要类型及选用要点
续表7.3.0
续表7.3.0

7.3.1 建筑排水中空壁消音硬聚氯乙烯(PVC—U)管材与管件
1 概述
1)定义:中空壁消音硬聚氯乙烯管是以硬聚氯乙烯(PVC—U)为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型具有中空壁的能降低排水噪声的管材。中空壁消音硬聚氯乙烯螺旋管是以硬聚氯乙烯(PVC—U)为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型在内壁具有若干条凸出三角形螺旋肋的、能降低排水噪声和提高通水能力的管材。
2)分类:管材按管内壁构造分为中空壁消音硬聚氯乙烯管和中空壁消音硬聚氯乙烯螺旋管。按连接方式分为粘接连接管材和螺母挤压胶圈连接管材。管件包括粘接管件和螺母挤压胶圈管件两种类型。
3)特点:管材质量轻、强度高、水流噪声低、施工便捷。
4)适用范围:新建、改建且高度≯100m的工业与民用建筑中连续排水温度≯40℃的排水管道工程。
2 主要技术参数
1)中空壁消音硬聚氯乙烯管规格见表7.3.1-1。中空壁消音硬聚氯乙烯螺旋管规格见表7.3.1-2。管材物理力学性能见表7.3.1-3。
2)管件物理力学性能见表7.3.1-4。橡胶密封圈应采用耐油橡胶模压制作,其物理力学性能见表7.3.1-5。
3 选用要点:根据产品分类,确定选用中空壁消音PVC—U管或中空壁消音PVC—U螺旋管。对要求排水噪声低的工业和民用建筑,排水管道宜采用中空壁消音硬聚氯乙烯管。当要求降低排水噪声的建筑,其排水立管宜采用中空壁消音硬聚氯乙烯螺旋管。产品选用时,应对产品的尺寸及偏差、力学性能、橡胶密封圈和接口形式提出要求。
4 施工安装要点:先按要求设置固定支架和滑动支架,然后进行立管安装。安装时先将管段吊正,随即将立管固定在预设的支架上。立管安装完毕后,应将其穿楼板孔洞封严。施工操作时,应注意胶粘剂、清洁剂防火和劳动卫生安全要求。

表7.3.1-1 中空壁消音硬聚氯乙烯管规格(mm)
表7.3.1-1 中空壁消音硬聚氯乙烯管规格(mm)
表7.3.1-2 中空壁消音硬聚氯乙烯螺旋管规格(mm)
表7.3.1-2 中空壁消音硬聚氯乙烯螺旋管规格(mm)
表7.3.1-3 管材物理力学性能
表7.3.1-3 管材物理力学性能
表7.3.1-4 管件物理力学性能
表7.3.1-4 管件物理力学性能
表7.3.1-5 橡胶密封圈物理力学性能
表7.3.1-5 橡胶密封圈物理力学性能

5 经济分析:由于采用了中空壁,加大了管壁的厚度,从而提高了管道的承载力、节省了原材料、降低了水流噪声。中空壁螺旋管增加了管材强度、增强了通水能力、降低了噪声。出厂参考价约1.1万元/t(PVC树脂按9000元/t计)。
6 相关标准、规范
《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》CJJ/T 29—98。
《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS122:2001。
《建筑排水用硬聚氯乙烯内螺旋管道工程技术规程》CECS 94:2002。
《建筑排水中空壁消音硬聚氯乙烯管管道工程技术规程》CECS 185:2005
7.3.2 建筑排水硬聚氯乙烯(PVC-U)内螺旋管材与管件
1 概述
1)定义:建筑排水硬聚氯乙烯内螺旋管材是以硬聚氯乙烯(PVC-U)为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型的内壁具有若干条凸出三角形螺旋肋的,能降低排水噪声和提高通水能力的管材,是建筑物内生活排水系统中用作立管的专用管材。
2)分类及适用范围:产品按公称外径dn分为dh75、dn110及dn160。按连接方式分为胶粘连接型和螺母挤压密封圈连接型。适用于连续排放温度≯40℃的重力式生活排水管道系统。
2 主要技术参数
1)内螺旋立管的规格尺寸见表7.3.2-1。管材与管件的理力学性能见表7.3.2-2、表7.3.2-3。
2)密封胶圈应采用耐油橡胶模压制作,其物理力学性能应符合表7.3.2-4的规定。

表7.3.2-1 PVC-U内螺旋管排水立管规格尺寸(mm)
表7.3.2-1 PVC-U内螺旋管排水立管规格尺寸(mm)
表7.3.2-2 管材物理力学性能
表7.3.2-2 管材物理力学性能
表7.3.2-3 管件物理力学性能
表7.3.2-3 管件物理力学性能
表7.3.2-4 密封圈物理力学性能
表7.3.2-4 密封圈物理力学性能

3 选用要点:产品选用时,应对规格尺寸、连接方式、物理力学性能及密封胶圈提出要求。排水系统横管不应采用硬聚氯乙烯内螺旋管。
4 施工要点:粘接接头不宜在环境温度0℃以下操作,应防止胶粘剂结冻。不得采用明火或电炉等设施加热胶粘剂,并应注意胶粘剂、清洁剂施工防火和劳动卫生安全要求。
5 经济分析:由于内壁采用了螺旋肋,强度增加,通水能力强,水流噪声降低,管材用料省。
6 相关标准、规范
《建筑排水硬聚氯乙烯内螺旋管管道工程技术规程》CECS 94:2002。
《建筑排水中空壁消音硬聚氯乙烯管道工程技术规程》CECS 185:2005。
7.3.3 排水用芯层发泡硬聚氯乙烯(PVC-U)管材
1 概述
1)定义:排水用芯层发泡硬聚氯乙烯(PVC-U)管是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入必要添加剂,经复合共挤成型的管壁为芯层发泡并能降低排水噪声的管材。
2)分类:管材按连接方式分为直管(Z)、弹性密封连接型管材(M)和溶剂粘接型管材(N)。管材按环刚度分级,见表7.3.3-1。

表7.3.3-1 管材环刚度分级
表7.3.3-1 管材环刚度分级

注:S2管材供建筑物排水选用。S4、S8管材供埋地排水选用,也可用于建筑物排水。
3)适用范围:要求排水噪声低的连续排放温度≯40℃的重力式生活排水管道系统。
2 主要技术参数
1)制造管材的材料性能应符合表7.3.3-2规定。
2)管材规格见表7.3.3-3。管材一般为白色或灰色。管材有效长度为4m或6m,不允许有负偏差。
3)管材物理力学性能应符合表7.3.3-4的规定。

表7.3.3-2 管材材料性能
表7.3.3-2 管材材料性能
表7.3.3-3 管材规格
表7.3.3-3 管材规格

注:壁厚e包括内、外皮层及芯层厚度。要求芯层与内外皮层紧密熔接,无分脱现象。

表7.3.3-4 管材物理力学性能
表7.3.3-4 管材物理力学性能

3 选用要点:产品选用时,应对连接方式、环刚度、管材规格、颜色、长度和物理机械性能提出要求。
4 施工要点:明、暗装管道施工安装应符合行业标准《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》CJJ/T 29—98规定。管道应敷设在原状土地基或经开槽处理后回填密实的地基上。沟槽槽底净宽度可按管径大小、土质条件、埋设深度施工工艺等确定。开挖沟槽时,应严格控制基底高程,不得扰动基面。
5 经济分析:由于采用了加芯技术,在低价位的原则下加大管壁的厚度,从而提高了管道的承载能力,节省原材料,降低水流噪声,也降低了造价。
6 相关标准、规范
《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS 122:2001。
《排水用芯层发泡硬聚乙烯(PVC-U)管材》GB/T16800—2008。
7.3.4 排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)玻璃微珠复合管材
1 概述
1)定义:排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)玻璃微珠复合管材是以聚氯乙烯树脂和中空玻璃微珠为主要原料并加入必要添加剂、经共挤成型的能降低排水噪声的圆形管材。
2)分类:管材按连接型式可分为直管材(Z)、弹性密封圈连接管材(M)和溶剂粘接型管材(N)。管材按环刚度分为S0(环刚度为3.0kN/m2)和S1级(环刚度为4.5kN/m2)。其中S0级管材适用于建筑物明、暗装排水管,S1级管材适用于埋地排水管,也可用于建筑物明、暗装排水管。
3)适用范围:要求排水噪声低的连续排放温度不大于40℃的重力式生活排水管道系统。
2 主要技术参数
1)管材原材料以聚氯乙烯树脂为主要原料,并配以中空玻璃微珠及相关加工助剂。制造管材的材料维卡软化温度应≥79℃,拉伸屈服强度应≥40MPa。
2)管材规格见表7.3.4-1,颜色为白色。管材端口应平整,且与轴线垂直,不应有分层。
3)管材长度应为4000mm或6000mm,也可供需方商定。管材的物理机械性能应符合表7.3.4-2的规定。

表7.3.4-1 管材规格(mm)
表7.3.4-1 管材规格(mm)

3 选用要点:产品选用时,应对连接型式、环刚度、原材料、规格、颜色、长度和物理机械性能提出要求。
4 施工要点:同本章第7.3.3节第4条的规定。
5 经济分析:由于采用了玻璃微珠加芯技术,加大了管壁的厚度,提高了管道的承载能力,降低了水流噪声,性价比优于PVC-U实壁管。
6 相关标准、规范
《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》CJJ/T 29—98。
《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS 122:2001。
《排水用硬聚氯乙烯(PVC—U)玻璃微珠复合管材》CJ/T231—2006。

表7.3.4-2 管材物理机械性能
表7.3.4-2 管材物理机械性能

注:1 公称外径大于或等于200mm的管材可不做此项试验。
2 真实冲击率法适用于型式检验,通过法适用于出厂检验。
7.3.5 无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材
1 概述
1)定义:无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材是以聚氯乙烯树脂(含量占80%以上)为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型重力输送污废水的实壁管道。
2)分类:管材按连接方式分为弹性密封圈连接管材和胶粘剂粘接连接管材。按公称环刚度分为SN2、SN4和SN8三级。
3)适用范围:适用于排水温度≤40℃、无压埋地污排水系统。弹性密封圈连接管材外径为dn110~dn1000,粘接式连接管材外径为dn110~dh200。
2 主要技术参数
1)管材颜色应均匀一致,管材内外壁应光滑,不允许有气泡、裂纹、凹陷及分解变色线。管材端部应切割平整并应与轴线垂直。
2)管材长度一般为4m、6m,长度不允许有负偏差。规格尺寸应符合表7.3.5-1的规定。其物理力学性能应符合表7.3.5-2的规定。
3)管材用胶粘剂应符合行业标准《硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料管道系统用溶剂型胶粘剂》QB/T2568—2002要求,弹性密封圈应符合行业标准《橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈材料规范》HG/T 3091—2000要求。
4)弹性密封圈连接管材应采用GB/T20221—2006规定的试验方法进行连接密封性试验,试验后试样应不破裂,不渗漏。
3 选用要点:产品选用时,应对连接方式、环刚度、规格尺寸、颜色、外观、长度、胶粘剂、弹性密封圈、物理力学性能和密封性提出要求。当室外采用PVC-U注塑工艺检查井时,对小口径管材,应采用胶粘剂粘接方法连接。
4 施工要点:施工安装应符合CECS 122:2001的规定。
5 相关标准、规范
《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS 122:2001。
《无压埋地排污、排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材》GB/T20221—2006。

表7.3.5-1 管材规格尺寸(mm)
表7.3.5-1 管材规格尺寸(mm)
表7.3.5-2 管材力学性能要求(密度≤1.55g/cm3)
表7.3.5-2 管材力学性能要求(密度≤1.55g/cm3)

7.3.6 聚乙烯(PE)双壁波纹管材
1 概述
1)定义:聚乙烯(PE)双壁波纹管材是以聚乙烯(PE)树脂(含量占80%以上)为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型内壁光滑平整,外壁为梯形或弧形波纹状肋,内外壁波纹间为中空的圆形管材。
2)分类:管材按环刚度区分等级,见表7.3.6-1。按管材形状可分为带扩口管材和不带扩口管材。

表7.3.6-1 公称环刚度等级
表7.3.6-1 公称环刚度等级

3)特点:管材摩阻小,流量大,并具有良好的耐摩擦,耐低温,抗冲击性能。管材抗外压能力比较强,管壁薄,重量轻,施工便捷。另外,这种管材的化学稳定性佳。使用寿命长。在不受阳光紫外线的条件下,HDPE双壁波纹管使用年限可达50年以上。
4)适用范围:大区域长期温度≯45℃的重力式埋地排水工程。
2 主要技术参数
1)PE管材的材料性能见表7.3.6-2,弹性密封圈材料应符合HG/T 3091—2000的要求。
2)连接方式包括承插式弹性密封圈连接、双承口管件弹性密封圈连接和哈夫管件弹性密封圈连接。
3)管材内外层各自颜色应均匀一致,外层一般为黑色。其它颜色可由供需双方商定。管材有效长度(不包括承口部分)一般为6m。如有特殊需求,由供需双方协商确定。
4)外径系列管材尺寸应符合表7.3.6-3要求,且承口最小平均内径应不小于管材最大平均外径。内径系列管材尺寸应符合表7.3.6-4要求,且承口最小平均内径应不小于管材最大平均外径。
5)管材物理力学性能应符合表7.3.6-5规定。采用弹性密封圈连接时,应按表7.3.6-6要求进行系统适应性测试。

表7.3.6-2 PE管材材料性能
表7.3.6-2 PE管材材料性能

注:用相应的挤出料加工的实壁管进行试验。

表7.3.6-3 外径系列管材尺寸(mm)
表7.3.6-3 外径系列管材尺寸(mm)

3 选用要点:产品选用时,应对材料性能、弹性密封圈、连接方式、颜色、长度、尺寸、物理力学性能要求和系统适应性提出要求。
4 施工要点
1)管材下管前,必须按产品标准逐节进行外观检验,不合格产品,严禁下管敷设。
2)管道应敷设在原状土地基或经开槽后回填密实的地基上。当管道在车行道下面时,管顶覆土应≮0.7m。

表7.3.6-4 内径系列管材尺寸(mm)
表7.3.6-4 内径系列管材尺寸(mm)
表7.3.6-5 管材物理力学性能
表7.3.6-5 管材物理力学性能

注:括号内数值为非首选的环刚度等级。

表7.3.6-6 系统性能要求
表7.3.6-6 系统性能要求


3)施工时,管顶的最大允许覆土,应按设计规定对管材环刚度、沟槽及其两侧原状土状况进行核对,如与设计要求不符,可要求改变设计或采取相应的保证管道承载能力的技术措施。
4)在地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区,地下水位应降至槽底最低点以下。管道在敷设、回填的全部过程中,槽底不得积水或受冻。必须在工程不受地下水影响,基础达到强度和管道达到抗浮要求时方可停止降低地下水。
5)对采用承插式接头的管道,插门插入的方向应与水流方向一致。
6)管道连接宜在环境温度较低或接近最低时进行。
7)管道敷设后,因意外造成的管壁局部损坏,当局部损坏的孔径≯60mm或环向、纵向裂缝不超过管周长的1/12时,可采用焊枪进行修补。当局部损坏超过以上范围时,应切除破损管段,采取换管或砌筑检查井、连接井等措施。
8)雨期施工时应采取防止管材上浮的措施。当管道安装完毕尚未覆土而遭到水泡时,应进行管中心和管底高程的复测和外观检测,如发现位移、漂浮、拔口等现象,应及时返工处理。
5 经济分析:由于管壁结构合理,使同样等级的环刚度,材料用量更省。出厂参考价约1.5万元/t(PE原材料按1.25万元/t计)。
6 相关标准、规范
《埋地用聚乙烯(PR)结构壁管道系统 第1部分:聚乙烯双壁波纹管材》GB/T19472.1—2004。
《埋地聚乙烯排水管道工程技术规程》CECS 164:2004。
7.3.7 聚乙烯(PE)缠绕结构壁管材
1 概述
1)定义:聚乙烯(PE)缠绕结构壁管材是以聚乙烯(PE)为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出缠绕成型工艺制成的各种肋型结构壁管材,包括PE缠绕双壁矩形中空肋壁管和PE缠绕圆形中空肋壁管。
2)分类:管材按环刚度等级分为6个等级,见表7.3.7-1。按结构型式分为A型结构壁管(具有平整的内外表面,在内外壁之间由内部的螺旋形肋连接的管材,或内表面光滑,外表面平整,管壁中埋螺旋型中空管的管材)和B型结构壁管(内表面光滑,外表面为中空螺旋形肋的管材)。管件采用相应类型的管材或实壁管二次加工成型。
3)特点:管材耐化学药品腐蚀和侵蚀能力强,柔韧性好,抗冲击性强。耐寒性及耐老化能力强。连接简单,安全可靠,重量轻、施工方便。排水性能优越,卫生性好,可循环回收使用。耐磨性能强,使用寿命50年以上(寿命期内免维护)。
4)适用范围:大区域长期温度≯45℃的重力式埋地排水工程。

表7.3.7-1 环刚度等级
表7.3.7-1 环刚度等级

注:括号内数值为非首选等级。管材DN/ID≥500mm时允许有SN2等级。管材DN/ID≥1200mm时,可按工程条件选用环刚度低于SN2等级的产品。
2 主要技术参数
1)管材连接方式包括弹性密封件连接、承插口电熔焊接连接、热收缩套连接和电热熔带连接四种,弹性密封件性能应符合HG/T 3091—2000规定的要求。
2)管材和管件颜色应为黑色。管材有效长度一般为6m,不允许有负偏差。管材内径和壁厚见表7.3.7-2。
3)管材纵向回缩率应≤3%(针对A型管材),且无分层及开裂现象。烘箱试验(针对B型管材)时,管材熔缝处应无分层及开裂现象。力学性能见表7.3.7-3。管件物理力学性能见表7.3.7-4。系统适应性见表7.3.7-5。
3 选用要点:产品选用应对环刚度、结构壁管型式、原材料性能、连接方式、颜色、长度、内径和壁厚、物理力学性能和系统适应性提出要求。

表7.3.7-2 内径和壁厚尺寸(mm)
表7.3.7-2 内径和壁厚尺寸(mm)
表7.3.7-2 内径和壁厚尺寸(mm)

注:加()的为非首选尺寸。

表7.3.7-3 管材力学性能
表7.3.7-3 管材力学性能

注:加()的为非首选环刚度等级。

表7.3.7-4 管件物理力学性能
表7.3.7-4 管件物理力学性能

注:用管材二次加工制成的管件视为与使用管材具有相同的环刚度等级。

表7.3.7-5 系统适应性
表7.3.7-5 系统适应性

4 施工要点:施工安装要点同第7.3.6条第4款。
5 经济分析:由于工序比聚乙烯(PE)双壁波纹管要多,价格要高,特别是A型管材耗材量多。
6 参考价格:出厂参考价约1.8万元/t(PE原材料按1.25万元/t计)。
7 相关标准、规范
《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材》GB/T19472.2—2004。
《埋地聚乙烯排水管道工程技术规程》CECS164:2004。
7.3.8 建筑排水用高密度聚乙烯(HDPE)管材及管件
1 概述
1)定义:建筑排水用高密度聚乙烯(HDPE)管是以聚乙烯树脂PE80混配料为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型可用于建筑物内污、废水排放和虹吸式屋面雨水排水系统的圆形管材。
2)分类:按管系列数分为S12.5和S16两种类型。按应用场所分为“B”型(用于建筑物内重力污、废水排放)和“BD”型(除了用于建筑物内重力污、废水排放,还能用于建筑物内的埋地管重力污、废水排放以及虹吸式屋面雨水系统的排放)。
3)适用温度范围:无压条件下,高密度聚乙烯管内的流体温度应用范围为0~65℃,瞬间排水温度≯95℃;高密度聚乙烯管材环境温度应用范围为-40~65℃。
2 主要技术参数
1)用于生产管材及管件的原料应是以聚乙烯树脂为基料的“PE80”混配料,其基本性能要求见表7.3.8-1。
2)S12.5管材系列尺寸应符合表7.3.8-2的规定。S16管材系列尺寸应符合表7.3.8-3的规定。
3)管材应用应符合表7.3.8-4的规定。
4)管材连接方式见表7.3.8-5,不同连接方式的公称外径适用范围见表7.3.8-6。
5)三元乙丙橡胶密封圈(EPDM)的材料性能应符合《橡胶密封件 给、排水管及污水管道用接口密封圈 材料规范》HG/T 3091—2000的规定。
6)管材、管件颜色为黑色,管材长度一般为5000mm。
7)管材、管件的物理及力学性能应满足表7.3.8-7的规定要求,燃料毒性指数值不大于1。
8)管材、管件按规定连接后,应通过系统耐温升循环、水密性和接口气密性试验(对焊连接不需要做这三项试验)。管材、管件在系统耐温升循环试验前后不渗漏,dn≤50,塌陷应小于或等于3mm。dn>50,塌陷应小于或等于0.05dn。在系统水密性试验和系统接口气密性试验期间不渗漏。

表7.3.8-1 PE80混配料的基本性能要求
表7.3.8-1 PE80混配料的基本性能要求
表7.3.8-2 S12.5管系列尺寸(mm)
表7.3.8-2 S12.5管系列尺寸(mm)
表7.3.8-3 S16管系列尺寸(mm)
表7.3.8-3 S16管系列尺寸(mm)
表7.3.8-4 高密度聚乙烯管材应用选择
表7.3.8-4 高密度聚乙烯管材应用选择
表7.3.8-5 管材连接方式
表7.3.8-5 管材连接方式
表7.3.8-6 不同连接方式的公称外径适用范围
表7.3.8-6 不同连接方式的公称外径适用范围

3 选用要点:产品选用时,应对材料性能、规格尺寸、连接方式、颜色、长度、物理力学性能、燃料毒性指数和系统适应性提出要求。
4 施工要点:管道安装人员应通过培训,并有上岗证书才能进行HDPE管的连接安装。HDPE管材及管件应符合《建筑排水用高密度聚乙烯(HDPE)管材及管件》CJ/T 250—2007的规定。当管道需预制安装或操作空间允许时,宜采用对焊连接方式。当管道需现场焊接、改装、修补或在狭窄空间安装管道时,宜采用电熔管箍连接方式。当用于要求便于拆卸的场所时,宜采用螺纹连接或法兰连接。与存水弯、淋浴盆连接处宜采用螺纹连接。施工应满足《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS 183—2005的规定。

表7.3.8-7 管材、管件的物理、力学性能
表7.3.8-7 管材、管件的物理、力学性能

5 经济性分析:HDPE管密度小、重量轻、寿命长,在焚烧过程中不产生有毒气体,在生产制造、运输过程中比钢管、铸铁管、铜管消耗能源少。
6 相关标准《建筑排水用高密度聚乙烯(HDPE)管材及管件》CJ/T 250—2007。
7.3.9 聚丙烯静音排水管材及管件
1 概述
1)定义:聚丙烯静音排水管材是内、外层均以耐冲击共聚聚丙烯(PP—B)树脂为主要原料,中间层为降噪吸声材料,采用三层共挤成型的管材。目前国内还有采用耐冲击共聚聚丙烯(PP—B)树脂共混专用料经挤出非分层成型的管材(但无行业标准)。聚丙烯静音排水管件足以降噪吸声材料和聚丙烯(PP—B)材料共混专用料,经注射成型的管件。
2)分类:管材分单承口管材和直管管材,管件分带插口管件和承口管件。
3)适用范围:适用于建筑物以降噪吸声为目的的冷、热水排水系统。排水最高瞬时温度≤95℃。
2 主要技术参数
1)管材中间层的降噪吸声材料的物理性能应符合表7.3.9-1的规定。管件应采用符合表7.3.9-1的降噪吸声材料和聚丙烯(PP—B)材料共混专用料制造。
2)密封圈材料应符合HG/T 3091—2000的规定。管材、管件颜色应均匀一致,一般为灰色。
3)管材平均外径、壁厚及内外皮层厚应符合表7.3.9-2的规定。管材有效长度一般为4m或6m,不允许有负偏差。
4)物理力学性能应符合表7.3.9-3的规定。系统试验应符合表7.3.9-4的规定。

表7.3.9-1 降噪吸声材料物理性能
表7.3.9-1 降噪吸声材料物理性能
表7.3.9-2 管材平均外径、壁厚及偏差、内外皮层厚(mm)
表7.3.9-2 管材平均外径、壁厚及偏差、内外皮层厚(mm)

3 选用要点:选用时应对材料性能、密封圈材料、管材颜色、规格尺寸、物理力学性能及系统试验提出要求。

表7.3.9-3 物理力学性能
表7.3.9-3 物理力学性能
表7.3.9-4 系统试验
表7.3.9-4 系统试验

4 施工要点:安装人员应通过培训,并有上岗证书方能施工。管材及管件应符合《聚丙烯静音排水管材及管件》CJ/T273—2008的规定。非标管材、管件应有相应的质量证明文件。施工安装应符合《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242—2002的规定。
5 经济分析:该管材具有降噪性能,适用于高温度介质排放,较常规PVC—U、PE管单价高。
6 相关标准《聚丙烯静音排水管材及管件》CJ/T273—2008。


7.4 复合给水管


7.4.1 钢塑复合压力管(PSP)管材与管伺:
1 概述
1)定义:钢塑复合压力管(PSP)管材是以焊接碳钢管为中间层,内外层为聚乙(丙)烯塑料,采用专用热熔胶,通过挤出成型方法复合成一体的输送生活给水的圆形管道。
2)分类
①管材按承压等级分为普通管和加强管。按用途分为冷水用复合管和热水用复合管。
②管件包括双热熔管件和机械连接用管件两种类型。
a 双热熔管件按使用材料的不同分为PE、PP—R、PE—RT管件三类。按管系列S分类分为S2.5、S2两类。按输送流体的分类见表7.4.1-1。
b 机械连接用管件分类见表7.4.1-2。
3)特点:钢塑复合压力管的抗拉强度为275~320MPa,是纯塑料管的7~8倍。其导热系数0.46~0.57W/(m·K),约为钢管的1/100,接近塑料管的导热系数。该管材的线性膨胀系数为1.2×10-5/℃,是纯塑料管的1/10~1/12。钢塑复合压力管内壁粗糙度为0.009,内壁光滑,输送流体时,阻力损失小,不结垢。此管材化学性能非常稳定,能耐各种酸、碱、盐溶液的腐蚀,其卫生性能符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T 17219—1998标准。管材隔氧性好。因其金属性,所以可以用磁性金属探测器进行寻踪,不必另外埋设跟踪或保护标记,可避免挖掘性破坏,为抢修和维护提供了极大的便利。

表7.4.1-1 双热熔管件分类
表7.4.1-1 双热熔管件分类
表7.4.1-2 机械连接用管件分类
表7.4.1-2 机械连接用管件分类

4)适用范围:城镇和建筑内、外冷热水及饮用水系统。
2 主要技术参数
1)管材
①复合管工作温度应符合表7.4.1-3给出的要求。

表7.4.1-3 复合管工作温度
表7.4.1-3 复合管工作温度

②材料
a 钢带表面应无油污、无锈斑、无灰垢等污物及无破损、无压痕等对使用有害的缺陷。其延伸率应≮30%,抗拉强度应≮275MPa。钢带的厚度及其允许偏差应符合《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 708—2006或《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709—2006的要求。
b 塑料冷水用复合管选用的PE塑料应在《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663—2000中表1内选取,基本性能应符合GB/T13663—2000中表2给出的要求。热水用复合管聚乙(丙)烯塑料性能应符合下列要求:
——选用PEX,其性能应符合《铝塑复合压力管(对接焊)》CJ/T159—2006中表1给出的要求;
——选用PE—RT,其性能应符合《冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管道系统》CJ/T 175—2002中5.1给出的要求;
——选用PP—R,其性能应符合《冷热水用聚丙烯管道系统 第1部分:总则》GB/T 18742.1—2002中第5章给出的要求。
c 复合管选用的专用热熔胶应符合表7.4.1-4给出的要求。

表7.4.1-4 专用热熔胶主要指标
表7.4.1-4 专用热熔胶主要指标

③外观和颜色:复合管端面封口与管材融接良好,须不可见钢管裸露。冷水用复合管内、外层为白色或蓝色,热水用复合管内、外层:橙红色。如用户有特殊需要,可由供需双方商定其它颜色。
④规格尺寸及最大工作压力
普通系列复合管的公称外径及偏差遵照《流体输送用热塑性塑料管材公称外径和公称压力》GB/T4217—2001中第4章的规定,应符合表7.4.1-5给出的要求。加强系列复合管的公称外径应遵照GB/T4217—2001中第4章的规定,应符合表7.4.1-6给出的要求。普通系列复合管的壁厚,内、外层聚乙(丙)烯厚度,钢带厚度应符合表7.4.1-5给出的要求。加强系列复合管的壁厚,内、外层聚乙(丙)烯厚度,钢带厚度应符合表7.4.1-6给出的要求。普通系列复合管最大工作压力为1.25MPa。加强系列复合管最大工作压力应符合表7.4.1-7给出的要求。复合管按直管交货,标准长度为4m、6m、9m和12m,长度允许偏差为±20mm。

表7.4.1-5 普通系列复合管规格尺寸
表7.4.1-5 普通系列复合管规格尺寸

表7.4.1-6 加强系列复合管规格尺寸
表7.4.1-6 加强系列复合管规格尺寸
表7.4.1-7 加强系列复合管最大工作压力
表7.4.1-7 加强系列复合管最大工作压力

⑤物理力学性能
复合管按表7.4.1-8所规定要求的短期静液压强度试验时,应无破裂及其他渗漏现象。普通管和加强管进行爆破强度试验时,其最小爆破压力应符合表7.4.1-9给出的要求。进行受压开裂稳定性试验时,应无裂纹和开裂现象。复合管剥离强度值应≥100N/25mm,内层和外层的聚乙(丙)烯与钢的层间应无分离和缝隙现象。无损探伤时,焊接完毕的钢管,应逐根进行涡流探伤或超声波探伤检验,涡流探伤钢管应符合标准《钢管涡流探伤检验方法》GB/T 7735—2004中对比试样人工缺陷(钻孔)验收等级为A的要求。超声波探伤钢管应符合标准《焊接钢管(埋弧焊除外)用于确认水压密实性的超声波检测方法》GB/T18256—2000的要求。钢管对接焊缝或钢带的任何地方应无撕裂现象。

表7.4.1-8 复合管静液压强度试验要求
表7.4.1-8 复合管静液压强度试验要求
表7.4.1-9 复合管爆破强度试验要求
表7.4.1-9 复合管爆破强度试验要求

⑥管材卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定:
⑦交联度(只对PC—X复合层提此要求):辐照交联方式其交联度不应小于60%,硅烷交联方式其交联度不应小于65%。
2)管件
①双热熔管件
a 双热熔管件用原材料的基本物理机械性能应符合表7.4.1-10要求。

表7.4.1-10 双热熔管件用塑料的基本性能要求
表7.4.1-10 双热熔管件用塑料的基本性能要求

b 双热熔管件金属部分的材料,在管道使用过程中,对塑料管道材料不应造成降解或老化。
c 双热熔管件一般内管及外履层均为白色,其它颜色可根据供需双方协商确定,但应满足相关规定。
d 带金属螺纹接头的双热熔管件其螺纹部分应符合《55°密封管螺纹》GB/T 7306—2000的规定,公称外径为dn20~dn160。
e 双热熔管件的短期静液压强度应满足表7.4.1-11的要求。

表7.4.1-11 双热熔管件的短期静液压强度及熔体质量流动速率试验要求
表7.4.1-11 双热熔管件的短期静液压强度及熔体质量流动速率试验要求

注:试样数量为3件。
f 饮水用双热熔管件的卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
g 双热熔管件与符合相关标准规定的管材连接后应通过系统静液压试验(表7.4.1-12)、冷热循环试验(表7.4.1-13)及循环压力冲击试验(表7.4.1-13)二项系统适应性试验。试验中管材、管件及连接处应无破裂、无渗漏。

表7.4.1-12 系统静液压试验
表7.4.1-12 系统静液压试验

注:试验时间为1000h,试样数量为3件。

表7.4.1-13 冷热循环试验
表7.4.1-13 冷热循环试验

注:一个循环的时间为30min±2min,包括15min±1min最高试验温度及15min最低试验温度。试样数量为1件。

表7.4.1-14 循环压力冲击试验
表7.4.1-14 循环压力冲击试验

注:试样数量为3件。
②机械连接用管件
a 可锻铸铁材料应符合《可锻铸铁管路连接件》GB/T 3287—2000中5.1的要求。球墨铸铁材料应符合《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T 13295—2008中6.1的要求。黄铜材料应符合CJ/T190—2004中表1的要求。
b 扩口式、内胀式、承插式接口管件所用密封胶圈应符合《橡胶密封件 110℃热水供应管道的管接口密封圈 材料规范》HG/T3097—2006的要求。卡槽式接口管件所用密封胶圈应符合CJ/T190—2004中表1的要求。
c 管件螺栓的结构和尺寸应符合《六角头螺栓》GB/T 5782—2000的规定,力学性能应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1—2000中规定的4.8级要求。管件螺母的结构和尺寸应符合《1型六角螺母》GB/T 6170—2000的规定,力学性能应符合《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB/T 3098.2—2000中规定的6级要求。
d 管件内外表面涂层种类、厚度、外观、颜色应符合CJ/T253—2007的规定。
e 可锻铸铁、球墨铸铁材质管件应按表7.4.1-15规定的试验压力进行水压试验,试验过程中不应有渗漏、出汗和破裂。卡槽式接口管件按管道系统最高允许工作温度确定的试验温度(试样在该试验温度下保留至少1h再进行试验)下进行表7.4.1-15规定的爆破试验,管件不应破裂。

表7.4.1-15 管件水压及爆破试验压力
表7.4.1-15 管件水压及爆破试验压力

f 扩口式、内胀式和卡槽式接口管件与管材连接试样按表7.4.1-16规定的静液压强度试验,管材与管件应不泄漏或不分离。

7.4.1-16 静液压强度试验
7.4.1-16 静液压强度试验

g 连接可靠性扩口式、内胀式和卡槽式接口管件与管材连接可靠,具有防拔脱能力,在常温下,应能承受表7.4.1-17中的拉拔力,持续1h连接处无松动和断裂,零件应无裂缝或损坏。

表7.4.1-17 管件组件最小拉拔力
表7.4.1-17 管件组件最小拉拔力

h 卡槽式接门管件应进行气密性试验,试验以空气为介质,试验压力为1.0MPa±0.1MPa,保持30s,管件本体无泄漏。可锻铸铁材质承受压力的管件应能承受不低于0.5MPa的空气压力,管件本体无泄漏。
i 承插式接口管件与符合CJ/T 183—2003的管材连接后应做系统适应性试验。
j 扩口式、卡槽式接口管件和管材构成的组件按表7.4.1-18规定的条件进行冷热水循环性能试验,管材、管件及连接处应无破裂、泄漏。

表7.4.1-18 冷热水循环试验条件
表7.4.1-18 冷热水循环试验条件

注:1 最高试验温度不超过90℃。
2 每次循环冷热各15min±1min。
k 对于设计工作温度高于70℃热水用管件应能承受因温控设备故障造成的短时期高温:按表7.4.1-19规定的条件进行试验时,要求管件不应泄漏或连接处不应分离。

表7.4.1-19 故障温度下的静液压强度试验
表7.4.1-19 故障温度下的静液压强度试验

l 循环压力冲击性能时,扩门式、卡槽式接口管件应符合《铝塑复合压力管第1部分:铝管搭接焊式铝塑管》GB/T18997.1—2003中6.12.2的要求。
m 进行真空性能实验时,扩口式、卡槽式接门管件应符合GB/T 18997.1—2003中6.12.3的要求。
n 管件用于输送饮用水时,卫生性能应符合GB/T17219—1998的有关规定,其它涉及饮用水、食品用途的管件也应符合上述卫生性能要求。
3 选用要点
选用时应对产品用途、加强管、普通管、管件种类、颜色、规格尺寸、管长、物理力学性能、卫生性能和系统适应性提出要求。
4 施工要点
1)无系统试验报告报告的产品不得用于工程当中。
2)管道铺设方式可明装、暗装和直埋。
3)管道系统施工人员,必须经培训合格后方可上岗。
4)保护好管材端面,保护好管材及双热熔管件外表层塑料。
5)直埋时,对螺栓、螺母要防腐处理。
5 经济分析:DN>50时,与衬塑管材价格相当,DN≤50时,比衬塑管价格略便宜些。机械式连接管件价格较贵。
6 相关标准
《钢塑复合压力管》CJ/T183—2003。
《钢塑复合压力管用双热熔管件》CJ/T237—2006。
《钢塑复合压力管用管件》CJ/T253—2007。
《铝塑复合管用卡压式管件》CJ/T 190—2004。


8 阀门、仪表


8.1 阀门


8.1.1 倒流防止器
1 概述
1)定义:倒流防止器是一种具有严格限定管道有压水单向流动、有效防止回流污染作用的水力控制阀门组合装置。
2)分类
①按防回流污染防护等级和水头损失值分为减压型倒流防止器和低阻力倒流防止器。
减压型倒流防止器:由两级相互独立的止回阀和一个水力控制排水阀组成,具有严格限定管道中有压水单向流动、有效防止回流污染的作用。
低阻力倒流防止器:由双级止回装置的主阀和自动泄水器组成,采用水力控制原理,具备空气隔断功能,在2m/s流速下,水头损失为0.02~0.035MPa。
②减压型倒流防止器按结构分为直流式倒流防止器和直通式倒流防止器(图8.1.1-1)。
③低阻力倒流防止器按结构分为内置排水式、直流式及可在线维护式。
④按连接方式包括螺纹连接和法兰连接两种方式。
⑤按是否带过滤器分为带过滤器和不带过滤器两种形式。

图8.1.1-1 倒流防止器(a)直流式倒流防止器图8.1.1-1 倒流防止器(b)直通式倒流防止器
(a)直流式倒流防止器(b)直通式倒流防止器
图8.1.1-1 倒流防止器
1-进水端;2-进水止回阀;3-阀腔;4-漏水斗;5-泄水阀;6-出水止回阀;7-出水段

3)规格尺寸
① YQ系列减压型倒流防止器,见图8.1.1-2、图8.1.1-3、图8.1.1-4。规格尺寸见表8.1.1-1。

图8.1.1-2 螺旋连接减压型倒流防止器外形图
图8.1.1-2 螺旋连接减压型倒流防止器外形图
表8.1.1-1 YQ系列减压型倒流防止器外形尺寸表
表8.1.1-1 YQ系列减压型倒流防止器外形尺寸表
图8.1.1-3 法兰连接减压型倒流防止器外形图(不带过滤器)
图8.1.1-3 法兰连接减压型倒流防止器外形图(不带过滤器)
图8.1.1-4 法兰连接减压型倒流防止器外形图(带过滤器)
图8.1.1-4 法兰连接减压型倒流防止器外形图(带过滤器)

②低阻力倒流防止器:
a 内置排水式(图8.1.1-5、图8.1.1-6),外形尺寸见表8.1.1-2。

图8.1.1-5 内置排水式LHS711X型
图8.1.1-5 内置排水式LHS711X型
1-进口止回装置;2-内置排水装置;3-出口止回装置;4-排水管
图8.1.1-6 内置排水式LHS712X型
图8.1.1-6 内置排水式LHS712X型
1-滤网;2-进口止回装置;3-内置排水装置;4-出口止回装置;5-排水管;6-测试球阀
表8.1.1-2 内置排水式低阻力倒流防止器外形尺寸表
表8.1.1-2 内置排水式低阻力倒流防止器外形尺寸表

b 直流式(图8.1.1-7)外形尺寸见表8.1.1-3。

图8.1.1-7 直流式LHS743X型低阻力倒流防止器外形图
图8.1.1-7 直流式LHS743X型低阻力倒流防止器外形图
1-进口止回装置;2-测试球阀;3-主阀中间腔;4-出口止回装置;5-自动排水器
表8.1.1-3 直流式LHS743X型低阻力倒流防止器外形尺寸表
表8.1.1-3 直流式LHS743X型低阻力倒流防止器外形尺寸表

c 可在线维护式(图8.1.1-8)外形尺寸见表8.1.1-4。

图8.1.1-8 在线维护式LHS745X型低阻力倒流防止器外形图
图8.1.1-8 在线维护式LHS745X型低阻力倒流防止器外形图
1-伸缩装置;2-滤网;3-进口止回装置;4-主阀中间腔;5-出口止回装置;6-自动排水器

4)主要性能参数
①减压型倒流防止器工作压力为0.4~2.5MPa,常用公称压力为1.6MPa以下的系统。使用介质为清水及物理、化学性质类似清水的介质。介质温度应≤80℃。产品规格为10~400mm。
②低阻力倒流防止器工作压力为1.0~1.6MPa。使用介质为清水及物理、化学性质类似清水的介质。介质温度≤98℃应采用热水型,介质温度≤65℃应采用常温型。产品规格为15~400mm。
2 选用与设置要点
1)减压型倒流防止器
①应根据现行《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定,在需要设置减压型倒流防止器的场所,结合工程具体情况,合理选用减压型倒流防止器。

表8.1.1-4 在线维护式LHS745X型低阻力倒流防止器外形尺寸表
表8.1.1-4 在线维护式LHS745X型低阻力倒流防止器外形尺寸表

②减压型倒流防止器阀组,沿水流方向,依次应由前控制阀、水表或流量计(系统需要时设置)、管道过滤器、倒流防止器、可曲挠橡胶管接头或管道伸缩器(螺纹连接时采用活接头)、后控制阀构成。
③管道过滤器滤网应为不锈钢或铜质材料制作,且应有足够的强度和刚度。滤网网孔水流总面积应不小于管道过水断面面积的2~3倍,规格宜为20~60目。
④住宅入户支管上设置的减压型倒流防止器阀组,可不设置后控制阀。
⑤上述组件宜由减压型倒流防止器生产厂成套供应,以确保阀组正常可靠运行。
⑥在进行系统水力计算时,除计算减压型倒流防止器的水头损失外,还应考虑管道过滤器、水表等阀组组件的水头损失。减压型倒流防止器的水头损失值应根据生产厂家提供的水头损失曲线或水头损失实测数据确定。
2)低阻力倒流防止器
①应根据现行《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定,在需要设置低阻力倒流防止器的场所,结合工程具体情况,合理选用低阻力倒流防止器。
②内置排水式低阻力倒流防止器,适宜用于有可能产生轻危险级和中危险级污染场所,口径为DN15~DN50,螺纹连接。
③直流式低阻力倒流防止器,适宜用于有可能产生轻危险级和中危险级污染场所,口径为DN50~DN200,法兰连接。
④在线维护式低阻力倒流防止器,适宜用于有可能产生轻危险级和中危险级污染且要求在线维护的场所,口径为DN65~DN400,法兰连接。
⑤低阻力倒流防止器应以阀组形式设置,沿水流方向,依次由前控制阀、管道过滤器(倒流防止器门带过滤网的可不设)、低阻力倒流防止器、可曲挠橡胶接头或管道伸缩器(螺纹连接时采用活接头;倒流防止器自带伸缩接头时可不设)以及后控制阀(小口径入户支管可不设)组成。
⑥低阻力倒流防止器阀组过滤器应符合下列要求:
应采用S30408及以上材质的不锈钢滤网或铜合金滤网,并有足够的刚度。滤网网孔总过流面积应大于管道有效过流面积的2倍。网孔孔径不宜大于2mm。过滤器设置应便于在线清理。在2.0m/s流速时,水头损失不宜大于0.01MPa。
3)设置场所
①减压型倒流防止器
除低阻力倒流防止器设置场所外,凡生活饮用水管道不应与含有对健康有危害物质等有害有毒可能污染的设备直接连接时,均应安装。当无法避免时,应安装在设备供水管上。
②低阻力倒流防止器
a 从城镇给水管网的不同管段接出两路及两路以上的引入管,且与城镇给水管形成环状管网的小区或建筑,其引入管上应设置。从城镇给水管网直接抽水的水泵的吸水管上应设置。由城镇给水管直接向锅炉、热水机组、水加热器、气压水罐等有压容器或密闭容器注水的进水管上应设置。
b 从小区或建筑物内生活饮用水管道上单独接出消防用水管道时,在消防用水管道的起端(不包括室外给水管道上接出的室外消火栓)应设置低阻力倒流防止器。
4)设置要点
①应设置在只允许水流单向流动的给水管段上。其公称直径应与连接处管段公称直径一致,公称压力等级不应小于系统最大工作压力。倒流防止器适宜明装,应水平设置,阀盖向上,排水口向下。倒流防止器阀组应单组设置。当用于只有一条进水管且不允许中断供水的用户时,可采用两组并联设置方式,其单组过水能力宜按系统设计流量的70%~100%确定。
②从生活给水管道上单独接出消防用水管道时,倒流防止器阀组应设置在尽量靠近消防给水管道接出位置的系统始端,并按照现行消防规范的要求确定该阀组是否配置管道过滤器。
③倒流防止器设置地点应有排水设施,应采用间接排水方式,不应与排水关系直接连接。设置地点的环境应清洁,应保证足够的安装与维修空间。
④在有结冻可能的地区,当倒流防止器阀组设置在非采暖房间或室外时,应对阀组及明设管段采取防冻保温措施。当回流介质温度有可能高于80℃时,应选用热水型倒流防止器或由生产厂家采取相应的技术措施。
3 施工安装要点
1)倒流防止器阀组的安装,应在其上、下游给水管道冲洗干净后进行。
2)安装前应检查倒流防止器阀组各组件之间的紧固螺栓是否有松动现象。如发现异常,应重新紧固。但不得对倒流防止器阀体部件进行分解拆装。
3)倒流防止器阀组各组件阀体上标示的箭头指向应与系统水流方向一致。
4)倒流防止器应采用支架(或支墩)单独固定,不应将阀体重量传递给两端管道,也不应将外部荷载作用在倒流防止器阀体上。
5)倒流防止器阀组安装完毕后,应按有关规定进行调试。
4 相关标准、规范
《建筑给水排水设计规范》GB 50015。
《给水系统防回流污染技术规程》CECS 184:2005。
《倒流防止器》CJ/T160—2002。


8.2 仪表


8.2.1 水表
1 概述:水表按测量原理、测量方法和结构形式、测量目的、测量介质、测量管径、指示值显示方式等进行分类,见表8.2.1。

表8.2.1 水表分类
表8.2.1 水表分类
续表8.2.1
续表8.2.1

2 主要性能要求
1)温度系数:最低允许工作温度(mAT)为给定内压条件下水表能够持久承受且计量特性不会劣化的最低温度。最高允许工作温度(MAT)为给定内压条件下水表能够持久承受且计量特性不会劣化的最高温度。工作温度(Tw)是在水表的上、下游测得的管道中的平均水温。
2)工作允许压力:最低允许工作压力(mAP)是额定工作条件下水表能够持久承受且计量特性不会劣化的最低压力。最高允许工作压力(MAP)是额定工作条件下水表能够持久承受且计量特性不会劣化的最高压力。
3)工作压力(Pw):在水表的上、下游测得的管道中的平均水压。
4)压力损失(△P):额定工作条件下,水表的最大压力损失应不超过0.063MPa,其中包括作为水表部件的过滤器或滤网。
5)流量系数:
常用流量(Q3):额定工作条件下的最大流量。在此流量下,水表应正常工作并符合最大允许误差要求。
过载流量(Q4):要求水表在短时间内能符合最大允许误差要求,随后在额定工作条件下仍能保持计量特性的最大流量。
最小流量(Q1):要求水表的示值符合最大允许误差的最低流量。
分界流量(Qz):出现在常用流量Q3和最小流量Q1之间、将流量范围划分成各有特定最大允许误差的“高区”和“低区”两个区的流量。
6)示值误差:对于水表的示值允许误差,最小流量至最大流量的10%之间(不包括10%这一点),为±5%,最大流量的10%至最大流量为±2%。
7)水表的外型尺寸包括口径、长、宽、高、连接螺纹等。尺寸、重量与包装运输有关。
8)水表压力损失曲线由生产厂家提供,当无资料时,可按常用流量时为0.025MPa、过载流量时为0.10MPa估算,中间流量时用插入法求得。
3 选用要点
1)选择水表需首先考虑水温、供水压力、水的理化特性、水表允许压力损失及预期流量。水表的最小流量Q1和常用流量Q3必须与供水设施的预期流量、水流方向、计量范围等相适应。通过水表的设计流量及产生的压力损失不超过规定值确定。
2)公称直径不大于DN50时,应采用旋翼式水表,按给水系统设计秒流量选用。
3)宜优先选用干式水表。在非采暖地区且极限最低温度低于-4℃时,室内公共部位的分户水表或毗邻西北两侧外墙的水表应采用干式水表。如采用湿式水表,应做保温处理。
4)水表的类型应与预期安装条件相适应,安装水表及管件应有充足的空间。
5)选用水表时,需注意溶解物质在水表中沉淀的可能性。需注意水表电源的持续运行能力。
4 施工安装要点
1)水表应安装在易于接近的位置,以便读数、维护和拆卸。不适合安装在能产生冲击或震动,并损坏水表的场所。
2)水表不应承受由管子和管件引起的过渡应力。如有必要,水表应安装在底座或托架上,并在水表前加装柔性接头。应防止由表内的水和环境的极限温度损坏水表:
3)水表安装位置应避免曝晒、水淹、冰冻和污染,在雨季和冬季应采取防雨防冻措施:
4)表壳上的水流指示箭头方向必须与水流方向一致。
5)为保证流经水表水流态的稳定,在水表两侧管段宜保证有一定的直管段,以确保水表计量精确。
6)水表前后均宜装设检修阀门,水表与表后阀门间宜装设泄水装置,住宅中分户水表,可不设表后检修阀及专用泄水装置。
7)当水表可能发生反转时,应在水表后设止回阀,特别是加热设备进水管冷水表后应设止回阀。
8)管道冲洗干净后,才可进行水表的安装。安装后,应让水缓慢地进入总管,并对系统排气。
9)热水表的安装要求除工作温度不同外,其它安装要点与冷水表相同。热水表最大工作温度为110℃,若水表安装在锅炉或换热器前,为防止回流,应在水表后设置止回阀。
10)饮用水计量仪要求水质混浊度不超过1NTU。以水平位置(度盘面朝上)安装为宜。
11)具体施工可参见国家建筑标准设计图集01SS105《常用小型仪表及特种阀门选用安装》
5 相关标准、规范
《封闭满管道中水流量的测量 饮用冷水水表和热水水表 第1部分:规范》GB/T 778.1—2007/ISO 4064—1:2005。
《封闭满管道中水流量的测量 饮用冷水水表和热水水表 第2部分:安装要求》GB/T 778.2—2007/IS04064—2:2005。
《封闭满管道中水流量的测量 饮用冷水水表和热水水表 第3部分:试验方法和试验设备》GB/T778.3—2007/ISO 4064—3:2005。
8.2.2 温度计
给水排水和消防工程常用的温度计有玻璃液体温度计、压力式温度计、双金属温度计、热电阻和热电偶温度变送器。
1 主要性能指标
1)玻璃液体温度计
根据分度值和测量范围不同,玻璃液体温度计分为精密温度计和普通温度计(见表8.2.2)。

表8.2.2 温度计分类
表8.2.2 温度计分类

2)压力式温度计
温包充满低沸点液体蒸汽的压力式温度计型号为WTZ-280,电接点温度计型号为WTZ-288。压力式温度计最大测量范围为-20~160℃,精度等级为1.5和2.5两级。仪表正常工作环境温度为-10~55℃。毛细管最大长度不大于20m。电接点温度计的工作电源为220V/380V。接点容量为10VA。
压力式温度计温包内充满气体的型号为WTQ-280;电接点温度计的型号为WTQ-288。
3)双金属温度计
双金属温度计代号为WS\WSS,电接点温度计为WSX\WSSX。温度测量极限范围:最低极限温度为-60℃,最高极限温度为500℃,正常工作环境温度为-20~60℃。保护套管插入被测介质的深度为150~500mm/100~1500mm,接头螺纹为M27×2\G1/2\G3/4\M16×1.5,电接点温度计的接点功率为10VA,最大工作电压为220V/380V,最大工作电流为1A。
4)热电偶和热电阻温度计主要用于工业用途。
2 选用要点
1)一般规定
量程选择:被测介质的正常温度应在仪表最大量程的1/4~3/4范围之内。被测介质的脉冲温度不应大于仪表的最大量程。仪表的安装环境应符合产品对环境的要求。有关电气的技术要求详见产品说明:
2)温度计的选型
当被测介质的温度无远传要求时,可选用蒸汽/气体压力式温度计\双金属温度计。当被测介质的温度有远传要求时,应选用热电阻或热电偶温度传感器加二次仪表显示和控制系统。当环境振动条件超过V.H.3级,宜采用压力式温度计或热电阻,也可采用热电偶温度传感。被测介质为腐蚀性介质时,温度仪表的保护套管应采用相应的防腐蚀材质套管。当系统要求有温度控制要求时,可采用电接点温度计或热电阻/热电偶温度传感器。
3 施工安装:参见国家建筑标准设计图集01SS105《常用小型仪表及特种阀门选用安装》
4 相关标准
《双金属温度计》JB/T 8803—1998。
《蒸气和气体压力式温度计》JB/T9259—1999。
《工业热电偶技术条件》JB/T9238—1999。
8.2.3 压力表
给水排水工程和消防工程常用压力表从测量范围上可分为真空表、真空压力表、压力表。从结构型式上分为弹簧压力表和压力变送器两种。从功能上弹簧压力表又分为一般压力表、耐震压力表、隔膜压力表、电接点压力表和远传压力表。压力变送器可分为电容式差压压力变送器和扩散硅压力变送器等。
1 主要性能指标
1)弹簧压力表量程及精度等级:压力表量程(MPa)为0-0.4/0.6/1/1.6/2.5/4/6,真空表量程(MPa)为-0.1~0。真空压力表量程(MPa)为-0.1~0/0.3/0.5/0.9/1.5/2.4。给水排水及消防给
水工程采用的现场直接显示仪表的精度等级采用2.5或1.5即可。
2)一般压力表:压力比接头螺纹为M20×1.5或G1/2。其正常工作环境温度为-40~70℃,表体最大允许温度为200℃,正常工作的振动不应超过V.H.3级。
3)耐震压力表:接头螺纹为M20×1.5或G1/2。其具有阻尼和全封闭性能,耐振动、压力瞬间冲击和恶劣环境能力强。耐震压力表有YTN-100和YTNZ-100两种型号,YTNZ-100带有阻尼器。
4)隔膜压力表:接头螺纹为M20×1.5或G1/2。被测介质的环境温度为-25~70℃。隔膜有SUS316、SUS316L、3J1、蒙乃尔合金、巴氏合金、纯钛和纯银等材质。隔膜压力表具有防腐功能,适用于酸碱等腐蚀性介质的压力测量。
5)电接点压力表:接头螺纹为M20×1.5或G1/2。该类压力表触头功率为10VA,触头最大电压为380V,触头最大电流为1A。其工作环境温度为-20~60℃,相对湿度不大于85%。振动等级超过V.H.3时,应加装耐震阻尼块。如果仪表使用的环境温度超过20±5℃时,应考虑温度附加系数。电接点压力表的型号有YTX-100、YTX-150。磁助式电接点压力表型号有YTXC-100、YTXC-150。防爆电接点压力表型号有YTX-160-B,磁助耐震电接点压力表型号有YTXC-150-Z。
6)远传压力表:接头螺纹为M20×1.5和G1/2。仪表的电气部分由四芯插头与外部联接。该类压力表的工作环境温度为-25~60℃,工作环境相对湿度应≯85%。
本安防爆型远传压力表技术要求:仪表的外接配线要求采用单独的电缆。电缆的公称外径为6~9mm,且二芯,电缆的布置尽可能减小对仪表本身安全性能的干扰。尽量,直线布置,不得打卷或与高压线捆成一束。电容最大允许值分别为5mH和0.05uF;仪表外通过接线盒内设置的接地螺钉可靠接地;仪表正常工作的振动条件应不超过V.H.3级规定;被测介质中不应有对黄铜、磷铜、50CrVA钢起腐蚀作用的物质。
7)压力变送器:精确度等级为0.2、0.5,其输入电源为24V,输出信号为4~20mA。量程为0~200kPa、0~10kPa、0~25MPa、0~200kPa。压力变送器使用环境温度为-20~80℃,环境相对湿度为5%~95%,大气压为80~110kPa。其接头螺纹为M20×1.5、G1/2/2.1/2NPT。电容式差动压力变送器的型号有YST-11-Ⅰ/Ⅱ,扩散硅式压力变送器型号有YRB-02,防爆型压力变送器型号有YSZK-33-B。
2 选用要点
1)一般规定
量程选择:被测介质的正常压力应在仪表最大量程的1/4~3/4范围之内。被测介质的脉冲压力不应大于压力表的最大量程。压力表或压力变送器的安装环境应符合产品对环境的要求。
2)压力表的选型
①无腐蚀性的液体(如自来水、软化水等)和气体(空气、蒸汽等),且仪表工作环境的振动等级不超过V.H.3级时,采用一般压力表。
②当被测介质为腐蚀性液体或纯水时,应采用隔膜式压力表。
③水泵、空压机等设备的进出口管道上的压力表,或者仪表安装的环境振动等级超过V.H.3级时,压力表应采用耐震压力表。
④被测介质的压力需要有压力范围控制或压力报警功能时,可采用电接点压力表:
⑤当测量介质无腐蚀、振动等级不超过V.H.3、介质压力波动较少时,采用普通型电接点压力表。
⑥当被测介质压力波动较大,且有激烈的脉冲时,应采用磁助式电接点压力表。
⑦当被测介质的振动等级超过V.H.3级或水泵空压机的进出管,且介质压力有激烈的脉冲时,应采用磁助耐震电接点压力表。
⑧当仪表安装环境有防爆要求时,应采用防爆电接点压力表。
⑨当被测介质的压力有远传和检测要求时,可采用远传压力表或压力变送器。远传压力表的精确度和压力表的精确度和压力变送器相比较低,可用于测量精度要求低的场所。
⑩压力变送器用于测量精度要求较高的场所。
?远传压力表和压力变送器两者都能实现远距离传递压力信号和自动控制。远传式压力表的安装环境振动不应超过V.H.3级。超过时应设减振缓冲装置。压力变送器的安装环境的振动等级超过V.H.3级时,采用毛细管传递压力。
3 施工安装要点:径向型弹簧压力表的表接头应垂直向下安装。压力变送器的接头可向下或水平安装。对于测量介质温度超过60℃时,弹簧压力表的安装应选用有冷凝管的安装方式。当安装仪表的管道≤DN100时,压力表的安装宜采用丝扣连接,当安装仪表的管道>DN100时,压力表的安装宜采用焊接连接。当安装仪表的管道有保温时,连接DN15的短管上的压力表阀门应在保温层外面。具体施工可参见国家建筑标准设计图集01SS105《常用小型仪表及特种阀门选用安装》
4 相关标准
《一般压力表》GB 1226—2001。
《电接点压力表》JB/T9273—1999。
《远传压力表》JB/T10203—2000。