第 5章 建筑排水系统
5-1 建筑内排水系统的分类和组成
一,分类
1,按污废水性质：
? 生活排水系统：生活污水, 生活废水
? 工业排水 ；
? 屋面雨排水
2,排水体制：
? 合流制 —— 生活污水和废水用一套管系排出 。
? 分流制 —— 生活污水和废水分别设置管系排出 。
3,确定排水体制和系统的相关因素：
二,建筑内排水系统组成
1.卫生器具或生产设备受水器
2.排水管道
? 组成：卫生器具排水管、横支管、立管、
总干管、出户管 。
? 管材：
排水塑料管 UPVC；胶粘剂粘接 。
柔性接口排水铸铁管，适用,T<0℃ 场
所 ；连续排水温度 >40℃ 或瞬间排水温
度 >80℃ 的排水管道，高度 >100m建筑。
3,通气管道
? 作用：
1）向排水管内补给空气，水流畅通，减小
气压变化幅度，防止水封破坏。
2）排出臭气和有害气体。
3）使管内有新鲜空气流动，减少废气对管
道的锈蚀。
? 形式：
1）伸顶通气
高出屋面 0.3m,且大于积雪厚 。
管径：北方 比立管大一号
南方 比立管小一号
2）专用通气管 (管径比最底层立管管径小一级 )
当立管设计流量大于临界流量时设置，且每
隔二层与立管相同 。
3）结合通气管 (不小于所连接的较小一根立管
管径 )
10层以上的建筑每隔 6～ 8层设结合通气管，
连接排水立管及通气管。
4）环形通气管
横支管连接 6个以上的便器，横支管连接 4个
以上的卫生器具且管道长度大于 12m时设置。
5）安全通气管
横支管连接卫生器具较多且管线较长时设置。
6） 卫生器具通气管
卫生标准及控制噪音要求高的排水系统。
4.清通设备
? 检查口：立管上，距地面 1.0m，间距 ≯ 10m
（塑料排水立管宜每隔 6层），机械清通 15m。
底层、最高层应设置。
最冷月平均气温低于－ 13℃ 的地区，在最高层
离室内棚顶 0.5m处设置 。
? 清扫口：横管，隔一定间距清通用。
1）连接 2个及 2个以上大便器或 3个及 3个以上
卫生器具的铸铁排水横管上宜设置。
2）塑料排水管，连接 4个及 4个以上大便器的
污水横管上宜设置。
3）水流转角大于 45度的排水横管上，应设置。
4）生活污废水横管的直线管段上清扫口的最
大距离：
5,抽升设备
6,污水局部处理构筑物。
管径 mm 生活废水 生活污水
50～ 75 10 8
100～ 150 15 10
200 25 20
三,排水管道组合类型
1.单立管排水系统 —— 多层建筑。
2.双立管排水系统 —— 多层和高层建筑。
3.三立管排水系统 —— 多层高层建筑。
5－ 2 排水管系中水气流动的物理现象
一、建筑排水特点
1.间断排水、水量变化大，气压不稳定。
2.流速变化剧烈。
二,水封作用及破坏原因
1.水封 —— 是利用一定高度的静水压力来抵抗
排水管内气压变化，防止管内气体进入室
内的措施。
（ 见附图 1）
2.水封破坏 —— 因静态和动态的原因造成存水弯
内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的
压力变化值（ ± 25mmH2O）管内气体进入室内
的现象。
3.水封强度 —— 存水弯内水封抵抗管道系统压
力变化的能力 。
4.水封破坏原因
自虹吸损失, 诱导虹吸损失, 静态损失 。
三, 排水横管中的水流状态
1.冲激流
水流特点：历时短, 流速大, 来势猛 。
2.压力变化
1）横支管（ 见附图 2）
2） 横干管
措施：①设计时应将底层横支管与立管底部
最小距离应符合表要求。 （ 见 附图 3） 。
最低横支管与立管连接处距立管管底垂直距离
② 排水支管连接在排出管或排水横干管
上时, 连接点距立管底部水平距离不宜小于
3.0m。 不得小于 1.5m。
立管连接卫生
器具的层数
≤4 5～ 6 ７～ 12 13～ 19 ≥20
垂直距离（ m） 0.45 0.75 1.2 3.0 6.0
③ 当靠近排水立管底部的排水支管的连接
不能满足①、②两条要求时，排水支管应单独
排出室外。
④排水竖支管接入横干管竖直转向管段时，
连接点应在转向处以下，且垂直距离 h2不小于
0.6m。
四、排水立管水流状态
1,立管中水气流的基本特征
? 断续的非均匀流；
? 水气两相 ；
? 压力变化 。（ 见附图 4）
2.立管中水流运动状态（ 见附图 5）
1）附壁螺旋状态流
水流附着管壁作螺旋运动, 空气可以自
由流通，气压稳定为大气压。
2）水膜流
水膜流具有二个主要特征：
?会形成短时间的水塞 —— 隔膜流，
1/3~1/4充水率。
?水膜运动由变速运动到匀速运动
水膜形成后作加速运动，膜的厚度与下降变速
运动的速度成反比，在足够长的管段上，当重
力与摩擦力相等时,e不变,v亦不变，此时的
流速 vt终限流速。
3）水塞运动
当流量达到充水率 1/3以上时隔膜流形成频繁，
形成不易破坏的水塞，水塞引起立管气体压力
激烈波动，形成有压冲击流。
3,排水立管中水膜流运动的动水力分析
终限流速,
立管内的水流并非作自由落体运动，而是
在下降之初具有加速度,e与 v成反比。水流下
降一段距离后，当水流受到的管壁摩擦阻力 P
与重力 W达到平衡时，做匀速运动ａ＝０，ｅ
不再变化。这种一直降落到立管底部保持不变
的下落速度～。
终限长度：
自水流入口到开始形成终限流速的距离。
1) 终限流速计算
重力 ↓
摩擦力 ↑
牛顿第二定律：
（ 1）
（ 2）
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LdP j ????? ??
PWdtdvmmaF ?????
Ldgmdtdvm j ???????? ??
2
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??；距离的平均流速，水流下降— ；水密度，— ；时间，— ；流量，— ；长度，中空圆柱水膜体的单元— ；排水立管内径，— ；应力，单位面积上平均摩擦切— ；重力加速度，— ；的质量，时刻内通过管断面的水—式中：
smLv
mkg
st
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md
mN
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3
2
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将式（ 2）和 代入（ 1）
（ 3）
当 时，,,,
则：
（ 4）
（ 5）
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。膜层厚度，与终线流速相对应的水—；管壁粗糙高度，—
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mK
t
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将（ 5）代入（ 4）
（ 6）
由图所示，在终线流速 时水
膜的厚度 。
忽略,则
（ 7）
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将 (7)代入（ 6）
（ 8）
取 g=9.81m/s2，
若 Q—— L/s，
d—— cm；
取 Kp＝ 0.00025m （ 9）
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2
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2．终线长度计算
由终线长度定义，对复合函数 v=f(L),L=f(t)
取导数演算得：
终限长度,（ 10）
L—— 自水流入口处起的下落距离。
将（ 3）代入（ 10）
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两边积分，经数学运算得：
（ 11）
将（ 8）代入（ 11）
（ 12）
—— 终限长度, ； —— 终线流速, ；
—— 流量,； —— 管径,。
五,排水立管的设计负荷
排水立管的允许通过流量按水膜流计算，即
按, 确定流量。
联立以下三式：
21 4 4 3 3.0 tt vL ?
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解：
水膜流时，立管充水率为
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过流断面—
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水膜流状态时水膜厚度（ 见附表 1）
已知
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5－ 3 排水管道的布置与敷设
一、排水管道的布置
1．排水立管应设在靠近最脏、杂质最多的排水
点处，污水管道的布置应尽量减少不必要的转
角及曲折，尽量作直线连接。
2．生活污水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、
安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧室相邻
的内墙。
3．明装的排水管道应尽量沿墙、梁、柱作平行
设置，以保持美观 。
4,管道的 安装位置应有足够的空间以利于拆换
管件和进行清通和维护。
5．排水出户管一般按坡度要求埋设于地下，并
宜以最短地距离通至室外 。
6．排水管道不得布置在食堂、饮食业的主副食
操作烹调的上方。
7．排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和
风道。
8．排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或
损坏的原料、产品和设备的上面。
9．当排出管与给水引入管布置在同一处进出建
筑物时，排出管与给水引入管的水平距离不得
小于 1.0m。
二、排水管道的敷设与安装
管道的敷设安装要求：
1．在标准较高的建筑内所有的排水管道均暗装。
2．管道的连接方式应满足下列要求：
① 卫生器具排水管与排水横支管连接时,
可采用 90° 斜三通 。
② 排水管道的横管与横管, 横管与立管的连接,
宜采用 45° 三通, 45° 四通, 90° 斜三通, 90° 斜四
通 。
③ 排水立管与排出管端部的连接, 宜采用两个
45° 弯头或弯曲半径不小于 4倍管径的 90° 弯头 。
④ 排水管应避免轴线偏置, 当受条件限制时, 宜采用
乙字弯管或两个 45° 弯头连接 。
⑤ 排水管与室外排水管道连接, 排出管管顶标高不得低
于室外排水管管顶标高 。 其连接处的水流转角不得小
于 90°, 当有大于 0.3m的跌落差时, 可不受角度限制 。
3．排水管必须采取可靠的固定措施，立管必须
在每层设置支撑支架,横管一般用吊箍吊设在
楼板下。
4．为防止埋设在地下地排水管道受机械损坏，
排水管道的最小埋设深度，可参照 下 表 确定。
管 材
地面至管顶的距离（ m）
素土夯实、缸砖、
木砖地面
水泥、混凝土、
沥青混凝土、菱
苦土地面
排水铸铁管 0.70 0.40
混凝土管 0.70 0.50
带釉陶土管 1.00 0.60
硬聚氯乙烯管 1.00 0.60
5．排水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口，
且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一
般不小于 0.15m。
6．排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁
处，应采取防水措施。
7．排水管外表面可能结露，应根据建筑物性质
和使用要求，采取防结露措施。
附图 1 水封
附图 2 横支管
附图 3 横干管
附图 4 压力分布图
附图 5 立管水流状态
附图 6
附表 1 水膜流状态时水膜厚度
管内径
mm 1／ 4 7／ 24 1／ 3
50 3.3 4.0 4.6
75 5.0 5.9 6.9
100 6.7 7.9 9.2
125 8.4 9.9 11.5
150 10.0 11.9 13.8
1／ 14.9 1／ 12.6 1／ 10.9
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5-1 建筑内排水系统的分类和组成
一,分类
1,按污废水性质：
? 生活排水系统：生活污水, 生活废水
? 工业排水 ；
? 屋面雨排水
2,排水体制：
? 合流制 —— 生活污水和废水用一套管系排出 。
? 分流制 —— 生活污水和废水分别设置管系排出 。
3,确定排水体制和系统的相关因素：
二,建筑内排水系统组成
1.卫生器具或生产设备受水器
2.排水管道
? 组成：卫生器具排水管、横支管、立管、
总干管、出户管 。
? 管材：
排水塑料管 UPVC；胶粘剂粘接 。
柔性接口排水铸铁管，适用,T<0℃ 场
所 ；连续排水温度 >40℃ 或瞬间排水温
度 >80℃ 的排水管道，高度 >100m建筑。
3,通气管道
? 作用：
1）向排水管内补给空气，水流畅通，减小
气压变化幅度，防止水封破坏。
2）排出臭气和有害气体。
3）使管内有新鲜空气流动，减少废气对管
道的锈蚀。
? 形式：
1）伸顶通气
高出屋面 0.3m,且大于积雪厚 。
管径：北方 比立管大一号
南方 比立管小一号
2）专用通气管 (管径比最底层立管管径小一级 )
当立管设计流量大于临界流量时设置，且每
隔二层与立管相同 。
3）结合通气管 (不小于所连接的较小一根立管
管径 )
10层以上的建筑每隔 6～ 8层设结合通气管，
连接排水立管及通气管。
4）环形通气管
横支管连接 6个以上的便器，横支管连接 4个
以上的卫生器具且管道长度大于 12m时设置。
5）安全通气管
横支管连接卫生器具较多且管线较长时设置。
6） 卫生器具通气管
卫生标准及控制噪音要求高的排水系统。
4.清通设备
? 检查口：立管上，距地面 1.0m，间距 ≯ 10m
（塑料排水立管宜每隔 6层），机械清通 15m。
底层、最高层应设置。
最冷月平均气温低于－ 13℃ 的地区，在最高层
离室内棚顶 0.5m处设置 。
? 清扫口：横管，隔一定间距清通用。
1）连接 2个及 2个以上大便器或 3个及 3个以上
卫生器具的铸铁排水横管上宜设置。
2）塑料排水管，连接 4个及 4个以上大便器的
污水横管上宜设置。
3）水流转角大于 45度的排水横管上，应设置。
4）生活污废水横管的直线管段上清扫口的最
大距离：
5,抽升设备
6,污水局部处理构筑物。
管径 mm 生活废水 生活污水
50～ 75 10 8
100～ 150 15 10
200 25 20
三,排水管道组合类型
1.单立管排水系统 —— 多层建筑。
2.双立管排水系统 —— 多层和高层建筑。
3.三立管排水系统 —— 多层高层建筑。
5－ 2 排水管系中水气流动的物理现象
一、建筑排水特点
1.间断排水、水量变化大，气压不稳定。
2.流速变化剧烈。
二,水封作用及破坏原因
1.水封 —— 是利用一定高度的静水压力来抵抗
排水管内气压变化，防止管内气体进入室
内的措施。
（ 见附图 1）
2.水封破坏 —— 因静态和动态的原因造成存水弯
内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的
压力变化值（ ± 25mmH2O）管内气体进入室内
的现象。
3.水封强度 —— 存水弯内水封抵抗管道系统压
力变化的能力 。
4.水封破坏原因
自虹吸损失, 诱导虹吸损失, 静态损失 。
三, 排水横管中的水流状态
1.冲激流
水流特点：历时短, 流速大, 来势猛 。
2.压力变化
1）横支管（ 见附图 2）
2） 横干管
措施：①设计时应将底层横支管与立管底部
最小距离应符合表要求。 （ 见 附图 3） 。
最低横支管与立管连接处距立管管底垂直距离
② 排水支管连接在排出管或排水横干管
上时, 连接点距立管底部水平距离不宜小于
3.0m。 不得小于 1.5m。
立管连接卫生
器具的层数
≤4 5～ 6 ７～ 12 13～ 19 ≥20
垂直距离（ m） 0.45 0.75 1.2 3.0 6.0
③ 当靠近排水立管底部的排水支管的连接
不能满足①、②两条要求时，排水支管应单独
排出室外。
④排水竖支管接入横干管竖直转向管段时，
连接点应在转向处以下，且垂直距离 h2不小于
0.6m。
四、排水立管水流状态
1,立管中水气流的基本特征
? 断续的非均匀流；
? 水气两相 ；
? 压力变化 。（ 见附图 4）
2.立管中水流运动状态（ 见附图 5）
1）附壁螺旋状态流
水流附着管壁作螺旋运动, 空气可以自
由流通，气压稳定为大气压。
2）水膜流
水膜流具有二个主要特征：
?会形成短时间的水塞 —— 隔膜流，
1/3~1/4充水率。
?水膜运动由变速运动到匀速运动
水膜形成后作加速运动，膜的厚度与下降变速
运动的速度成反比，在足够长的管段上，当重
力与摩擦力相等时,e不变,v亦不变，此时的
流速 vt终限流速。
3）水塞运动
当流量达到充水率 1/3以上时隔膜流形成频繁，
形成不易破坏的水塞，水塞引起立管气体压力
激烈波动，形成有压冲击流。
3,排水立管中水膜流运动的动水力分析
终限流速,
立管内的水流并非作自由落体运动，而是
在下降之初具有加速度,e与 v成反比。水流下
降一段距离后，当水流受到的管壁摩擦阻力 P
与重力 W达到平衡时，做匀速运动ａ＝０，ｅ
不再变化。这种一直降落到立管底部保持不变
的下落速度～。
终限长度：
自水流入口到开始形成终限流速的距离。
1) 终限流速计算
重力 ↓
摩擦力 ↑
牛顿第二定律：
（ 1）
（ 2）
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2．终线长度计算
由终线长度定义，对复合函数 v=f(L),L=f(t)
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将（ 3）代入（ 10）
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两边积分，经数学运算得：
（ 11）
将（ 8）代入（ 11）
（ 12）
—— 终限长度, ； —— 终线流速, ；
—— 流量,； —— 管径,。
五,排水立管的设计负荷
排水立管的允许通过流量按水膜流计算，即
按, 确定流量。
联立以下三式：
21 4 4 3 3.0 tt vL ?
5
4
)(31.2
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u
t d
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tL tv
Q d
m
sL/ cm
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解：
水膜流时，立管充水率为
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5
2
)(4
j
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2
3
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立管断面—
过流断面—
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当 时，即 ；
即
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4
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866.0
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1)(1 20 ??
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816.0667.0
3
110 ????
jd
d
即
当
把,, 对应的 (终限状态时 )
水膜流状态时水膜厚度（ 见附表 1）
已知
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dddde 092.0
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816.0
2
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jdd 816.00 ?；,mmemmd tj 2.9100 ??
100?d mme t 2.9~7.6?
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1~
3
1?
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5－ 3 排水管道的布置与敷设
一、排水管道的布置
1．排水立管应设在靠近最脏、杂质最多的排水
点处，污水管道的布置应尽量减少不必要的转
角及曲折，尽量作直线连接。
2．生活污水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、
安静要求较高的房间，并不宜靠近与卧室相邻
的内墙。
3．明装的排水管道应尽量沿墙、梁、柱作平行
设置，以保持美观 。
4,管道的 安装位置应有足够的空间以利于拆换
管件和进行清通和维护。
5．排水出户管一般按坡度要求埋设于地下，并
宜以最短地距离通至室外 。
6．排水管道不得布置在食堂、饮食业的主副食
操作烹调的上方。
7．排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和
风道。
8．排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或
损坏的原料、产品和设备的上面。
9．当排出管与给水引入管布置在同一处进出建
筑物时，排出管与给水引入管的水平距离不得
小于 1.0m。
二、排水管道的敷设与安装
管道的敷设安装要求：
1．在标准较高的建筑内所有的排水管道均暗装。
2．管道的连接方式应满足下列要求：
① 卫生器具排水管与排水横支管连接时,
可采用 90° 斜三通 。
② 排水管道的横管与横管, 横管与立管的连接,
宜采用 45° 三通, 45° 四通, 90° 斜三通, 90° 斜四
通 。
③ 排水立管与排出管端部的连接, 宜采用两个
45° 弯头或弯曲半径不小于 4倍管径的 90° 弯头 。
④ 排水管应避免轴线偏置, 当受条件限制时, 宜采用
乙字弯管或两个 45° 弯头连接 。
⑤ 排水管与室外排水管道连接, 排出管管顶标高不得低
于室外排水管管顶标高 。 其连接处的水流转角不得小
于 90°, 当有大于 0.3m的跌落差时, 可不受角度限制 。
3．排水管必须采取可靠的固定措施，立管必须
在每层设置支撑支架,横管一般用吊箍吊设在
楼板下。
4．为防止埋设在地下地排水管道受机械损坏，
排水管道的最小埋设深度，可参照 下 表 确定。
管 材
地面至管顶的距离（ m）
素土夯实、缸砖、
木砖地面
水泥、混凝土、
沥青混凝土、菱
苦土地面
排水铸铁管 0.70 0.40
混凝土管 0.70 0.50
带釉陶土管 1.00 0.60
硬聚氯乙烯管 1.00 0.60
5．排水管穿过承重墙或基础处，应预留洞口，
且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一
般不小于 0.15m。
6．排水管穿过地下室外墙或地下构筑物的墙壁
处，应采取防水措施。
7．排水管外表面可能结露，应根据建筑物性质
和使用要求，采取防结露措施。
附图 1 水封
附图 2 横支管
附图 3 横干管
附图 4 压力分布图
附图 5 立管水流状态
附图 6
附表 1 水膜流状态时水膜厚度
管内径
mm 1／ 4 7／ 24 1／ 3
50 3.3 4.0 4.6
75 5.0 5.9 6.9
100 6.7 7.9 9.2
125 8.4 9.9 11.5
150 10.0 11.9 13.8
1／ 14.9 1／ 12.6 1／ 10.9
jt ?? /
jt de /
