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管材、附件及卫生器具


第4章

管材,附件及卫生器具

教学提示:现在建筑物给排水管材,附件及卫生器具种类繁多,每种都有一定的适用 范围和优缺点.在选择管材和卫生器具时必须考虑它们的性能,使用寿命,施工要求及造 价等各方面因素. 教学要求: 本章让学生了解现代建筑物中使用最广泛的几种管材和配件; 了解各种阀门, 水龙头等附件的适用条件;了解卫生器具的一般知识.重

点掌握管道的几种连接方法.

4.1
4.1.1 常用管材和管件





管道是建筑设备中用到的最常见的材料,因此又称管材,包括管子,管件和附件.管 子用于输送各类介质,管件又称管道配件,用于管材的连接,分支(或汇合)和改向.各种 不同管材有各自相应的管道配件,有螺纹接头(多用于塑料管,钢管),法兰接头,承插接 头(多用于铸铁管,塑料管)等几种形式. 1. 管材的通用标准及管材分类 1) 管子与管路附件的公称直径 公称直径也称公称通径,是为了使管子,附件,阀门等相互连接而规定的标准直径, 公称直径是指管子的内径,但非实际的内径,因为具有同一规格公称直径的管件的外径相 等. 公称直径用字母 DN 表示, 其后注明公称直径数值(mm) 《管子与管路附件的公称直径》 (GB 1047—1970)中,常用公称直径共有 DNl5,20,25,32,40,50,65,80,100,125, 150,175,200,300,400,500,600 等十八种规格. 2) 公称压力,试验压力,工作压力 在工程上把某种材料在基准温度时所承受的最大工作压力称为公称压力.公称压力用 符号 PN 表示,其后注明公称压力值(MPa).《管子与管路附件的公称压力和试验压力》 (GB1048—1970)中,管道工程常用的公称压力标准有 PN 0.25,0.40,0.60,1.0,1.6,2.5, 4.0,6.4,10,16,20,32MPa 等十二个级别. 管子与管路附件在出厂前必须对制品进行压力试验,以检验其强度,试验时的压力称 为试验压力.用符号 Ps 表示,其后注明试验压力数值(MPa). 介质在工作温度下的操作压力称为工作压力,用字母 P 表示,介质最高工作温度除以 10 所得整数,可标注在 P 的右下角.例如介质最高温度为 200℃,工作压力为 2.0MPa 用 P202.0 表示.

第1篇 2. 常用管材和管件

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管道工程所用的管材可分为金属管材和非金属管材两种.金属管材又分为钢管,铸铁 管和铜管等,非金属管材有钢筋混凝土管,石棉水泥管,塑料管和陶土管等. 1) 钢管 常用钢管分为焊接钢管和无缝钢管.钢管具有强度高,承受流体的压力大,抗振性能 好,质量比铸铁管轻,接头少,内外表面光滑,容易加工和安装等优点,但抗腐蚀性能差, 造价较高. 钢管可用于排水,作为卫生器具及卫生设备(非腐蚀性的)排水支管,以及用于微酸性 生产排水和高度大于 30m 的生活污水立管,有时在机器设备振动较大的地方也采用钢管. 镀锌钢管由于在管道内外镀锌,使其耐腐蚀性能增强,但对水质仍然有影响.因此,现在 冷浸镀锌管已被淘汰,热浸镀锌管也限制场合使用.根据国家有关规定,建筑生活给水管 道禁止使用镀锌钢管,现在这种管材主要用于自动喷水消防管道以及室内燃气管道. 钢管连接方法有螺纹连接,法兰连接和焊接三种. 螺纹连接配件如图 4.1 所示.

图 4.1 钢管螺纹连接配件及连接方法
1.管箍 2.异径管箍 3.活接头 4.补心 5.90°弯头 12.根母 6.45°弯头 7.异径弯头 8.内管箍 15.阀门 9.管塞 10.等径三通 11.异径三通 13.等径四通 14.异径四通

法兰有铸铁和钢制的两类,在建筑内部给水工程中,以钢制圆形平焊法兰应用最为广 泛.法兰连接具有强度高,严密性好和拆装方便等优点.在连接时,盘间应垫以垫片,以 达到密封的目的,建筑内部给水工程中常用橡胶板或石棉橡胶板作法兰垫片,一副法兰只 能垫一个垫片. 钢管焊接的方法一般有电弧焊和气焊两种.焊接具有强度高,严密性好,节省管材, 管件,安装方便,易于管理等优点,缺点是不能拆卸.管径大于 32mm 的钢管宜用电焊连

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接,管径小于或等于 32mm 时可用气焊连接,镀锌钢管不得采用焊接. 2) 铸铁管 铸铁管多用于给水,排水和煤气管道工程,按铸铁管所用材质不同可分为:灰铸铁管, 球墨铸铁管,高硅铸铁管;按其工作压力的不同可分为低压管,中压管,高压管.铸铁管 具有耐腐蚀性能强,使用寿命长,价格低等优点,适于埋地敷设.其缺点是性脆,质量大, 长度小.当给水管管径大于 150mm,或生活给水管埋地敷设,管径大于 75mm 时,宜采用 铸铁管. 铸铁管的连接多用承插方式连接,连接阀门等处也用法兰盘连接,承插接口有柔性接 口和刚性接口两类,柔性接口采用橡胶圈接口,刚性接口采用石棉水泥,膨胀性填料接口, 重要场合可用铅接口.铸铁管的管道配件有弯头,三通,四通,大小头,双承短管等,常 用的铸铁管排水配件如图 4.2 所示.

(a)90°弯头 90 弯 头

(b)45°弯头 45 弯 头 (c)乙字管 乙 管 字

(d)正三通 正 通 三

(e)S 型存水弯 S型 水 存 弯

(f)P 存 弯 P型型存水弯 水

(g)顺水三通 顺 三 水 通

(h)斜三通 斜 通 三

(k)管箍 管 箍

(i)正四通 正 通 四

(j)斜四通 斜 通 四

图 4.2 常用铸铁管排水管件

3) 铜管 铜管具有极强的耐腐蚀性,传热性,韧性好,经久耐用,管壁光滑,水力条件好,水 质卫生,质量轻等优点,但价格较高.主要用于制氧,空调,高纯水设备,制药管道,特 别适用于中高档高层建筑中的给水,热水管道. 铜管的连接方法有螺纹卡套压接, 焊接(有内置锡环焊接配件, 内置银合金环焊接配件, 加添焊药焊接配件)等,相关配件厂家都有配套生产. 4) 塑料管 塑料管道是我国"十五"期间重点推广应用的化学建材之一,预计到 2010 年,塑料管
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道将在全国管道市场占有率可达到 50%,我国新建住宅室内排水管道 80%采用塑料管,基 本淘汰排水铸铁管;室内给水管,采暖管采用塑料管的比例分别为 30%和 20%;城镇燃气 管道中塑料管的使用量达到 20%,市政给排水塑料管道分别可达 50%和 15%. 塑料管以合成树脂为主要成分,加入填充剂,稳定剂,增塑剂等填料制成.塑料按树 脂的不同性质可分为热固性塑料和热塑性塑料,大部分塑料管均为热塑性塑料,这类塑料 加热软化后具有良好的可塑性,并可多次反复加热成型,各类塑料管系挤压机挤压成型 而得. 热塑性塑料管材密度小,易于运输和安装,管材质较轻,为钢管的 1/8~1/5,故便于 搬运,装卸,施工,可节省大量的施工费用;耐化学腐蚀性优良,塑料对酸,碱,盐均具 有良好的耐蚀性能,故适用于化工,电镀,制药等工艺管道;具有良好的抗外压,抗冲击 性能;塑料管内壁相对光滑,对介质的流动阻力极小,其粗糙系数仅为 0.009,因此可减少 泵的动力及管壁结垢等现象,同时,塑料管对输送的介质不会造成污染,可避免传统镀锌 管黄水弊端. 常用塑料管有聚氯乙烯(UPVC)管,聚丙烯(PP-R)管,聚乙烯(PE)管等,塑料管的使用 参数见表 4-1.每一种塑料管都有不同的使用配件,图 2.3 为常用的塑料排水管件式样图.
表 4-1 种类 硬管 PVC 轻型 0.6 重型 1 聚氯乙烯管 硬排水管 PVC 常压 常温 DN50~100 根长 2~7m 0.25 –40~60 内径≤40 根长≥ 10m 粘接 输送低压 腐蚀性流 体等 软管 塑料管的种类,规格及用途 聚乙烯管 PE 0.4, 0.75 0.5, >60 外径 21~68 根长≥4 聚丙烯管 PP-R 轻型 1 重型 1.6 ≤100 –40~80 DN20~50 根长 4~6m 工程塑料 ABS 0.2

性能

代号 工作压力 (MPa) 适用温度 (℃) 规格 (mm) 连接形式

–10~50 外径 10~400 根长≥4m

DN15~200

承插连接,粘接,焊接,丝扣 连接,法兰连接 输送化工介质, 水等 输送生活污 水,雨水等

用途

热熔对接,承插连接,螺纹, 法兰,承插, 法兰连接 粘接等 输送水,气 输送酸性介 体及食用介 质,有机溶 输送水 质 剂等

5) 复合管材 常用的复合材料管道有钢塑复合管道,不锈钢塑料复合管道,铝塑复合管道等. 管材的选用,应根据水质要求及建筑物使用要求等因素确定.生活给水应选用有利于 水质保护和连接方便的管材.一般可选用塑料管,铝(钢)塑复合管,钢管等.消防与生活 共用的给水系统中,消防给水管材应与生活给水管材相同.自动喷水灭火系统的消防给水 管可采用热浸镀锌钢管,塑料管,塑料复合管,铜管等管材.埋地给水管道一般可采用塑 料管或有衬里的球墨铸铁管等.

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(a)90°弯头

(b)45°弯头 (c)带检查口 90°弯头 (d)三通

(e)立管检查口

(h)管件粘接承口 (f)带检查口存水弯 (g)变径

(i)通气帽

图 4.3 常用塑料管排水管件

4.2

附件和水表

管道附件是给水管网系统中调节水量,水压,控制水流方向,关断水流等各类装置的 总称.可分为配水附件和控制附件两类. 水表是一种计量建筑物或设备用水量的仪表.建筑内部的给水系统广泛使用的是流速 式水表,根据管径一定时,通过水表的水流速度与流量成正比的原理来测量用水量的. 4.2.1 附件

1. 配水附件 配水附件用来调节和分配水流,如旋塞式配水龙头,瓷片式配水龙头,盥洗龙头,混 合龙头,常用配水附件如图 4.4 所示. 1) 旋塞式配水龙头 该龙头旋转 90°即完全开启,可在短时间内获得较大流量,阻力也较小,缺点是易产 生水锤,适用于浴池,洗衣房,开水间等处. 2) 瓷片式配水龙头 该龙头采用陶瓷片阀心代替橡胶衬垫,解决了普通水龙头的漏水问题.陶瓷片阀心是 利用陶瓷淬火技术制成的一种耐用材料,它能承受高温及高腐蚀,有很高的硬度,光滑平 整,耐磨,是现在广泛推荐的产品,但价格较贵. 3) 盥洗龙头 这种龙头设在洗脸盆上供冷水(或热水)用,有莲蓬头式,鸭嘴式,角式,长脖式等多 种形式. 4) 混合龙头 这种龙头是将冷水,热水混合调节为温水的龙头,供盥洗,洗涤,淋浴等使用.该类 新型龙头式样繁多,外观光亮,质地优良,其价格差异也较悬殊.
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此外,还有小便器龙头,皮带龙头,消防龙头,电子自动龙头等.

图 4.4 常用配水附件
(a) 球形阀式配水龙头 (b) 旋塞式配水龙头 (c) 普通洗脸盆配水龙头 (f) 自动水龙头 (d) 单手柄浴盆水龙头 (e) 单手柄洗脸盆水龙头

2. 控制附件 控制附件用来调节水量和水压,关断水流等.如截止阀,闸阀,单向阀,浮球阀和溢
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流阀等,常用控制附件如图 2.5 所示. 1) 闸阀 该阀全开时,水流呈直线通过,压力损失小,但水中杂质沉积阀座时,阀板关闭不严, 易产生漏水现象.管径大于 50mm 或双向流动的管段上宜采用闸阀. 2) 截止阀 该阀关闭严密,水流阻力较大,用于管径不大于 50mm 或经常启闭的管段上.

图 4.5 各类阀门
(a) 截止阀 (b) 闸阀 (c) 蝶阀 (d) 旋启式单向阀 (h) 浮球阀 (e) 升降式单向阀

(f) 消声单向阀

(g) 梭式单向阀

(i) 液压水位控制阀

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3) 旋塞阀 旋塞阀又称转心阀,装在需要迅速开启或关闭的管段上.为防止因迅速关断水流而引 起水击,常用于压力较低和管径较小的管段上. 4) 单向阀 单向阀又称止回阀,室内常用的单向阀有升降式单向阀和旋启式单向阀,其阻力均较 大.旋启式单向阀可水平安装或垂直安装,垂直安装时水流只能向上流,升降式单向阀在 阀前压力一定大时方能启闭灵活. 5) 浮球阀 浮球阀是一种利用水位变化而自动启闭的阀门,一般设在水箱或水池的进水管上,用 以开启或切断水流,选用时注意规格应和管道一致. 6) 溢流阀 溢流阀是保证系统和设备安全的管件,溢流阀有杠杆式和弹簧式两种.其作用是避免 管网和其他设备中压力超过规定的数值而使管网,用具或密闭水箱受到破坏. 7) 液位控制阀 液位控制阀是一种靠水位升降而自动控制的阀门,可代替浮球阀而用于水箱,水池和 水塔的进水管上,通常采用立式安装. 4.2.2 水表

1. 流速式水表 水表是计量建筑用水量,在建筑内部给水系统中,广泛采用的是流速式水表.按叶轮 构造不同,流速式水表分旋翼式(又称叶轮式)和螺翼式两种.旋翼式的叶轮转轴与水流方 向垂直,阻力较大,起步流量和计量范围较小,多为小口径水表,用来测量较小流量.螺 翼式水表叶轮转轴与水流方向平行,阻力较小,起步流量和计量范围比旋翼式水表大,适 用于测量大流量. 2. 电控自动流量计(TM 卡智能水表) 随着科学技术的发展以及改变用水管理体制与提高节约用水意识,传统的"先用水后 收费"用水体制和人工进户抄表,结算水费的繁杂方式,已不适应现代管理方式与生活方 式, 用新型的科学技术手段改变自来水供水管理体制的落后状况已经提上议事日程. 因此, 电磁流量计,远程计量仪等自动水表应运而生.TM 卡智能水表就是其中之一.它内部置有 微计算机测控系统,通过传感器检测水量,用 TM 卡传递水量数据,主要用来计量(定量) 经自来水管道供给用户的饮用冷水,适于家庭使用. 这种水表的特点和优越性是将传统的先用水,后结算交费的用水方式改变为先预付水 费,后限额用水的方式,使供水部分可提前收回资金,减少拖欠水费的损失;将传统的人 工进户抄表,人工结算水费的方式改变为无须上门抄表,自动计费,主动交费的方式,减 轻了供水部门工作人员的劳动强度;用户无须接待抄表人员,减少计量纠纷,还能提示用 户节约用水,保护和利用好水资源;供水部分可实现计算机全面管理,提高自动化程度, 提高工作效率.

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4.3

卫 生 器 具

卫生器具是建筑内部排水系统的主要组成部分.卫生器具及附件在材质和技术方面, 均应符合现行的有关产品标准规定,同时随着建筑标淮的不断提高,人们对建筑卫生器具 的功能要求和质量要求越来越高,主要应满足以下要求: (1) 卫生器具的材质应耐腐蚀,耐摩擦,耐老化,耐冷热,不透水,无气孔,具有一 定强度,不含对人体有害的成分,一般采用陶瓷,搪瓷,铸铁,塑料,水磨石,复合材料 等制作; (2) 设备表面光滑,不易积污纳垢,易清洗,节水消声,设备配套,便于控制,使用 方便,便于安装和维修,造型新颖,色彩协调; (3) 当卫生器具内设有存水弯时,存水弯内应保持规定的水封深度. 4.3.1 便溺器具

便溺器具设在卫生间和公共厕所,用来收集粪便污水,包括大小便器和冲洗设备.冲 洗设备应具有冲洗效果好,耗水量小,有足够的冲洗水压,在构造上具有防止回流水污染 给水管道的功能.常用的冲洗设备有冲洗水箱和冲洗阀两类,冲洗水箱分为高位水箱和低 位水箱.便溺卫生器具包括大便器,大便槽,小便器,小便槽等. 1. 蹲式大便器 一般用于集体宿舍,学校,办公楼等公共场所(例如防止接触传染的医院厕所间内), 采用高位水箱或带有破坏真空的延时自闭式冲洗阀进行冲洗,压力冲洗水经大便器周边的 配水孔将大便器冲洗干净.蹲式大便器比坐式大便器的卫生条件好.接管时需配存水弯. 2. 坐式大便器 坐式大便器设有大便器座,目前使用内装加热器或温水洁身大便器座比较普及,这些 产品有的还备有除臭和室内采暖等附加功能.另外,考虑到清洗问题,市场上销售的大便 器座产品有的可以简单拆卸.最近,使用国外产品的用户逐渐增多,不过安装外国产的大 便器时,应注意有的时候安装孔的尺寸可能不符.坐式大便器采用低位水箱冲洗,构造本 身带有存水弯. 3. 大便槽 大便槽一般用于建筑标准不高的公共建筑或公共厕所内,其优点是设备简单,可代替成 排的蹲式大便器,常用瓷砖贴面,造价低.从卫生观点评价,大便槽受污面积大,有恶臭且 耗水量大,不够经济.大便槽可采用集中冲洗水箱或红外数控冲洗装置冲洗,大便槽是,利 用光电自控装置自动记录使用人数,当使用人数达到预定数目时,水箱即自动放水冲洗;当 人数达不到预定人数时,则延时 20min~30min 自动冲洗一次,如无人入厕,则不冲洗. 4. 小便器 小便器一般用于机关,学校,旅馆等公共建筑的男卫生间内.小便器有挂式,立式和
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小便槽三类.其中立式小便器用于标准高的建筑.小便槽用于工业企业,公共建筑和集体 宿舍等建筑的卫生间.小便器可采用手动启闭截止阀冲洗. 4.3.2 盥洗淋浴用卫生器具

1. 洗脸盆 洗脸盆一般用于洗脸,洗手,洗头,常设置在盥洗室,浴室,卫生间和理发室,也用 于公共洗手间或厕所内洗手,医院各治疗间洗器皿和医生洗手等.洗脸盆的高度及深度应 适宜,盥洗不用弯腰较省力,不溅水,可用流动水比较卫生,也可作为不流动水盥洗,灵 活性较好.洗脸盆有长方形,椭圆形和三角型,安装方式有墙架式,台式和柱脚式. 近年来,为了有效的利用空间,住宅使用洗脸化妆台的多了起来,单纯使用洗脸盆的 非常少,如台式洗脸盆和橱柜为一体的洗脸化妆台与化妆柜等的组合型;带洗脸盆的面板 与化妆柜等的组合型.这两种都有无洗发功能的一般型和带洗发功能的洗发型两种类型, 而且对总体结构和尺寸规格都分别作了规定. 2. 浴盆 浴盆设在住宅,宾馆等建筑的卫生间内及公共浴室内,供人们淋浴使用.随着人们生 活水平的提高,具有保健功能的浴盆应运而生,如设有水力按摩装置的旋涡浴盆等.浴盆 的外形一般为长方形,方形,椭圆形.材质有钢板,陶瓷,玻璃钢,人造大理石,木制, 热塑性塑料等.根据不同的功能分为裙板式,扶手式,防滑式,坐浴式,普通式等.浴盆 的一端设有冷,热水龙头或混合龙头,有的还配有固定式或活动式淋浴喷头. 随着人们生活水平的提高,开发研制出的浴盆不仅盛热水,而且还带有诸多的附加功 能:如对浴缸水进行净化,杀菌,24h 恒温,水在浴盆内循环喷流按摩等多种类型.这些 附加功能的介绍见表 4-2.
表 4-2 附加功能 保持恒温,可随时洗澡; 24h 洗澡 喷流(包括带气泡) 地面带防滑, 臂架 把手 头架 带台阶 宽边缘浴缸 储排水次数不多,可大量节水; 装满热水,浴缸的清洗省事 水冲击到肩,腰和脚等部位,给人带来舒适的刺激 浴缸底面防滑,安全 放胳膊的台座,身心放松,感觉舒畅 进出浴缸时可抓住把手,安全 洗澡时支撑头部,感觉舒适 进出浴缸方便,尤其适合老年人;幼儿可坐着 浴缸的上边缘宽,可以坐着 稳定感好,进出浴缸方便 更适合于老年人 浴缸的附加功能 功能解释

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请叙述管件在管道中的作用及几种管件的连接形式和优缺点. 简述钢管在给排水工程中的优缺点及用途. 简述铸铁管在给排水工程中的优缺点及用途. 目前在室内给排水中,使用最广泛的是何种管材?与金属管相比有何优缺点? 配水附件中有哪几种水龙头,它们有何优缺点? 简述各种控制附件在给排水工程中的作用. 简述流速式水表的工作原理及水表选用的主要原则. 采用智能水表比传统的水表对供水公司来说有何优点?

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