1.1 建筑给水排水基础知识

1.1.1 常用管材

1.金属管

（1）无缝钢管：无缝钢管是用普通碳素钢、优质碳素钢或低合金钢用热轧或冷轧制造而成，其外观特征是纵、横向均无焊缝，常用于生产给水系统，满足各种工业用水，如冷却用水、锅炉给水等。无缝钢管在同一外径下往往有几种壁厚，所以其规格一般不用公称直径表示，而用管外径D×壁厚表示，如D20×2.5，表示的是外径为20mm，壁厚为2.5mm。无缝钢管通常采用焊接连接，一般不采用螺纹连接，因其规格不是公称直径，所需的连接管件配不上。

（2）焊接钢管：焊接钢管又称有缝钢管，包括普通焊接钢管、直缝卷制电焊钢管和螺旋缝电焊钢管等，用普通碳素钢制造而成。

焊接钢管按管道壁厚不同又分为一般焊接钢管和加厚焊接钢管。一般焊接钢管用于工作压力小于1MPa的管路系统中，加厚焊接钢管用于工作压力小于1.6MPa的管路系统中。

1）普通焊接钢管：普通焊接钢管又名水煤气管，可分为镀锌钢管（白铁管）和非镀锌钢管（黑铁管）。适用于生活给水、消防给水、采暖系统等工作压力低和要求不高的管道系统中。其规格用公称直径“DN”表示，如DN100，表示的是该管的公称直径为100mm。

焊接钢管的连接方式有焊接、螺纹、法兰和沟槽连接，镀锌钢管应避免焊接。

2）螺旋缝电焊钢管：螺旋缝电焊钢管也叫螺旋钢管，采用钢板卷制、焊接而成。其规格用外径“D”表示，常用规格为D219~D720mm。管材通常用于工作压力小于或等于1.6MPa、介质温度不超过200℃的直径较大的远距离输送管道。

（3）铸铁管：铸铁管由生铁制成，按材质分为灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管，多用于给水管道埋地敷设的给水排水系统工程中。铸铁管的优点是耐腐蚀、耐用，缺点是质脆、重量大、加工和安装难度大、不能承受较大的动荷载。

铸铁管通常采用承插口连接和法兰连接两种方式，管段之间采用承插连接，需要拆卸和与设备、阀门之间连接采用法兰连接。铸铁管以公称直径“DN”表示，如DN300表示该管公称直径为300mm。工程中对于大管径的铸铁管通常仅用“D”表示，如DN300也可写成D300。

2.复合管

（1）钢塑复合管：钢塑复合管由普通镀锌钢管和管件以及ABS、PVC、PE等工程塑料管道复合而成，兼镀锌钢管和普通塑料管的优点。钢塑复合管一般采用螺纹连接。

（2）铜塑复合管：铜塑复合管是一种新型的给水管材，通过外层为热导率小的塑料，内层为稳定性极高的铜管复合而成，从而综合了铜管和塑料管的优点，具有良好的保温性能和耐腐蚀性能，有配套的铜质管件，连接快捷方便，但价格较高，主要用于星级宾馆的室内热水供应系统。

（3）铝塑复合管：铝塑复合管是以焊接铝管为中间层，内外层均为聚乙烯塑料管道，广泛用于民用建筑室内冷热水、空调水、采暖系统及室内煤气、天然气管道系统。

铜塑复合管和铝塑复合管一般采用卡套式连接。

（4）钢骨架塑料复合管：钢骨架塑料复合管是钢丝缠绕网骨架增强聚乙烯复合管的简称，它是用高强度钢丝左右缠绕成的钢丝骨架为基体，内外覆高密度PE，是解决塑料管道承压问题的最佳解决方案，具有耐冲击性、耐腐蚀性和内壁光滑、输送阻力小等特点。管道连接方式一般为热熔连接。

3.塑料给水管

（1）硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U管）：硬聚氯乙烯塑料管是以PVC树脂为主加入必要的添加剂进行混合、加热挤压而成，该管材常用于输送温度不超过45℃的水。PVC-U管一般采用承插式粘接连接或弹性密封圈连接，与阀门、水表或设备连接时可采用螺纹或法兰连接。

（2）PE塑料管：PE塑料管常用于室外埋地敷设的燃气管道和给水工程中，一般采用电熔焊、对接焊、热熔承插焊等连接方式。

（3）工程塑料管：工程塑料管又称ABS管，是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物粒料经注射、挤压成型的热塑性塑料管。该管强度高，耐冲击，使用温度为-40~80℃。常用于建筑室内生活冷、热水供应系统及中央空调水系统中。工程塑料管常采用承插粘合连接，与阀门、水表或设备连接时可采用螺纹或法兰连接。

（4）PP-R塑料管：PP-R塑料管是由丙烯-乙烯共聚物加入适量的稳定剂，挤压成型的热塑性塑料管。特点是耐腐蚀、不结垢；耐高温（95℃）、高压；质量轻、安装方便。主要应用于建筑室内生活冷、热水供应系统及中央空调水系统中。PP-R塑料管常采用热熔连接，与阀门、水表或设备连接时可采用螺纹或法兰连接。

塑料给水管道规格常用“de”或“dn”符号表示外径。

4.塑料排水管

（1）硬聚氯乙烯塑料管（PVC-U管）：建筑排水用硬聚氯乙烯管的材质为硬聚氯乙烯，公称外径（dn）有40mm、50mm、75mm、110mm和160mm，壁厚2~4mm。PVC-U排水管用公称外径×壁厚的方法表示规格，连接方式为承插粘接。

PVC-U排水管道适用于建筑室内排水系统，当建筑高度大于或等于100m时不宜采用塑料排水管，可选用柔性抗震金属排水管，如铸铁排水管。

塑料排水管常用管件如图1-8所示。

（2）双壁波纹管：双壁波纹管分为高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管和聚氯乙烯（U-PVC）双壁波纹管，是一种用料省，刚性高，弯曲性优良，具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。连接形式为挤压夹紧、热熔合、电熔合。

5.钢筋混凝土管

钢筋混凝土管有普通的钢筋混凝土管（RCP）、自应力钢筋混凝土管（SPCP）和预应力钢筋混凝土管（PCP）。钢筋混凝土管的特点是节省钢材，价格低廉（和金属管材相比），防腐性能好，具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材。目前大多生产的钢筋混凝土管管径为100~1500mm。

1.1.2 常用阀门

1.阀门分类

根据阀门的不同用途可分为：

（1）开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

（2）止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。

（3）调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。

（4）分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

（5）安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀等。

（6）其他特殊用途阀门。如疏水阀、排气阀、排污阀等。

2.常用阀门

（1）闸阀：闸阀指关闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动的阀门，如图1-9所示。闸阀是使用很广的一种阀门，它在管路中主要作切断用，一般DN≥50mm的切断装置且不经常开闭时都选用它，如水泵进出水口、引入管总阀。有一些小口径也用闸阀，如铜闸阀。

闸阀具有流体阻力小，介质的流向不受限制的特点，缺点是外形尺寸较大，安装所需空间较大，开闭过程中密封面容易擦伤。

（2）截止阀：截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门，如图1-10所示。截止阀在管路中主要作切断用，也可调节一定的流量，如住宅楼内每户的总水阀。

截止阀通常只有一个密封面，制造工艺好，在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨且便于维修。缺点是流体阻力损失较大，而且具有方向性。

（3）止回阀：止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣的阀门，如图1-11所示，用来防止介质倒流，又称逆止阀、单向阀、逆流阀和背压阀，其安装示意图如图1-12所示。止回阀根据用途不同又有如下几种形式：

1）消声式止回阀：消声式止回阀主要由阀体、阀座、导流体、阀瓣、轴承及弹簧等主要零件组成，内部流道采用流线形设计，压力损失极小。阀瓣启闭行程很短，停泵时可快速关闭，从而防止巨大的水锤声，具有静音关闭的特点。该阀主要用于给水排水、消防及暖通系统，可安装于水泵出口处，以防止倒流及水锤对泵的损害。

2）多功能水泵控制阀：它是一种安装在高层建筑给水系统以及其他给水系统的水泵出口管道上，防止介质倒流，防止水锤及水击现象的产生，兼具电动阀、逆止阀和水锤消除器三种功能的阀门，可有效地提高供水系统的安全可靠性。

3）倒流防止器：它是用于高层建筑的供水系统、消防水系统、空调水系统及市政供水管道系统等，防止不洁净水倒流入主管的现象发生的一种阀门。

4）防污隔断阀：它是一种安装在各类管路系统中用于严格阻止介质倒流，保护其后的介质或设备不受污染的止逆类阀门。它由两个串联的止回阀和过渡部分组成，密封严密，确保介质无一点回流，安全可靠。

5）底阀：底阀安装在水泵水下吸管的底端，限制水泵管内液体返回水源，起着只进不出的功能，相当于止回阀，主要应用在抽水的管路上。

（4）蝶阀：它是蝶板在阀体内绕固定轴旋转的阀门，主要由阀体、蝶板、阀杆、密封圈和传动装置组成，如图1-13所示。蝶阀在管路中可作切断用，也可调节一定的流量。

蝶阀具有结构简单、外形尺寸小、启闭方便迅速、调节性能好的特点，蝶板旋转90°即可完成启闭，通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量。蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定的过水断面，增大一定的水头损失。蝶阀常采用法兰连接或对夹连接。

（5）球阀：球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门，它的关闭件是个球体，是通过球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门，如图1-14所示。在管路中主要用来切断、分配和改变介质的流动方向。在水暖工程中，常采用小口径的球阀，采用螺纹连接或法兰连接。

（6）安全泄压阀：安全泄压阀是一种安全保护用阀门，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值；当系统压力低于工作压力时，安全阀便自动关闭，如图1-15所示。

（7）疏水阀：疏水阀是用于蒸汽加热设备、蒸汽管网和凝结水回收系统的一种阀门，如图1-16所示。它能迅速、自动、连续地排除凝结水，有效地阻止蒸汽泄漏。

（8）水位控制阀：它是一种自动控制水箱、水塔液面高度的水力控制阀。当水面下降超过预设值时，浮球阀打开，活塞上腔室压力降低，活塞上下形成压差，在此压差作用下阀瓣打开进行供水作业；当水位上升到预设高度时，浮球阀关闭，活塞上腔室压力不断增大致使阀瓣关闭停止供水，如图1-17所示。如此往复自动控制液面在设定高度，实现自动供水。

3.常用阀门型号表示方法

阀门产品的型号是由七个单元组成，用来表明阀门类别、驱动种类、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料，如图1-18所示。

第一部分为阀门的类型代号，用汉语拼音字母表示，见表1-1。

第二部分为传动方式代号，用阿拉伯数字表示，见表1-2。

第三部分为连接形式代号，用阿拉伯数字表示，见表1-3。

第四部分为结构形式代号，用阿拉伯数字表示，常用阀门结构形式见表1-4。

第五部分为阀座密封面或衬里材料代号，代号用汉语拼音字母表示，按表1-5的规定执行。

第六部分为阀门的公称压力代号，直接以公称压力数值表示，单位为MPa（旧型号公称压力单位为kgf/cm2），并用横线与前部分隔开。

第七部分为阀体材料代号，用汉语拼音字母表示，见表1-6。对于PN≤1.6MPa的灰铸铁阀体和PN≥2.5MPa的碳素钢阀体，此部分省略不写。

4.常用阀门型号表示方法举例

（1）Z944T-1，DN500：表示公称直径500mm，电动机驱动，法兰连接，结构形式为明杆平行式双闸板，公称压力为1MPa，阀体材料为灰铸铁（该部分省略）的闸阀。

（2）J11T-1.6，DN32：表示公称直径32mm，手轮驱动（该部分省略），内螺纹连接，结构形式为直通式（铸造），铜密封圈，公称压力为1.6MPa，阀体材料为灰铸铁（该部分省略）的截止阀。

（3）H11T-1.6K，DN50：表示公称直径50mm，自动启闭（该部分省略），内螺纹连接，结构形式为直通升降式（铸造），铜密封圈，公称压力1.6MPa，阀体材料为可锻铸铁的止回阀。

1.1.3 常用给水仪表

1.水表

水表是一种流速式计量仪，其原理是当管道直径一定时，通过水表的水流速度与流量成正比，水流通过水表时推动翼轮转动，通过一系列联运齿轮，记录出用水量。

根据翼轮的不同结构，又分为：

（1）旋翼式：翼轮转轴与水流方向垂直，水流阻力大，适用于小口径的液量计量，如图1-19所示。

（2）螺翼式：翼轮转轴与水流方向平行，水流阻力小，适用于大流量（大口径）的计量，如图1-20所示。

2.压力表

压力表是以大气压力为基准，用于测量小于或大于大气压力的仪表。压力表按其指示压力的基准不同，分为一般压力表、绝对压力表、差压表。一般压力表以大气压力为基准；绝对压力表以绝对压力零位为基准；差压表用来测量两个被测物体之间的压力差。

3.温度计

温度计是测温仪器的总称。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。

1.1.4 常用板材和型钢

1.金属板材

（1）钢板：用碳素钢冷轧或热轧而成。按厚度分为厚钢板和薄钢板两种，其中薄钢板又分为镀锌钢板（白铁皮）和非镀锌钢板（黑铁皮）两种。厚钢板主要用于加工制作容器、设备的底板、垫铁和低压法兰等。薄钢板用于加工制作风管、空气处理箱等。规格用边宽×边长×厚度表示。如钢板1000×2000×0.75表示钢板宽1000mm，长2000mm，厚0.75mm。

（2）铝板：主要用于防爆通风系统中，常用纯铝板。

（3）不锈钢板：主要用于化工高温耐腐蚀的通风系统中。

2.非金属板材

常用的非金属板材有玻璃钢板和硬聚氯乙烯塑料板两种。玻璃钢板采用合成树脂为胶粘剂，以玻璃纤维及其制品（如玻璃布、玻璃毡等）为增强材料，用人工或机械方法制成。

3.型钢

型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条形钢材。常用的型钢有圆钢、扁钢、角钢和槽钢等。

（1）圆钢：圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材，主要用于加工制作U形螺栓、吊杆和支架的抱箍等。其规格以直径“ϕ”的毫米数表示，如ϕ20，表示其直径为20mm。

（2）扁钢：扁钢是截面为长方形并稍带钝边的钢材，主要用于加工风管法兰及抱箍。规格以宽度×厚度表示，如40×4，表示扁钢宽40mm，厚4mm。

（3）角钢：角钢俗称角铁，是两边互相垂直呈直角形的长条钢材。按边的宽度不同，分为等边角钢和不等边角钢两种，其中常用等边角钢，主要用于加工制作风管法兰和管道支架等。规格以边宽×边宽×边厚表示，其前加符号“”，单位为mm（不写）。如40×40×4表示等边角钢两边的宽均为40mm，边厚4mm。

（4）槽钢：槽钢是截面为凹槽形的长条钢材，分为普通槽钢和轻型槽钢两种，其中常用普通槽钢。槽钢主要用于制作较大管道的支架或设备支架等，规格以槽钢高度表示，每10mm为1号，用符号“”表示。如槽钢的高h=100mm，表示为10。

1.1.5 常用管道连接技术

1.焊接连接

钢管焊接可采用焊条电弧焊或氧-乙炔气焊。由于电焊的焊缝强度较高，焊接速度快，又较经济，所以钢管焊接大多采用电焊，只有当管壁厚度小于4mm时，才采用气焊。而焊条电弧焊在焊接薄壁管时容易烧穿，一般只用于焊接壁厚为3.5mm及其以上的管道。

管材壁厚在5mm以上者应对管端焊口部位铲坡口，主要是保障焊缝的熔深和填充金属量，使焊缝与母材良好结合，便于操作，减少焊接变形，保障焊缝的几何尺寸。管道常用的坡口形式为“V”形坡口，如图1-21所示。

2.螺纹连接

螺纹连接即将管端加工的外螺纹和管件的内螺纹紧密连接。它适用于较小直径（公称直径100mm以内），较低工作压力（如1MPa以内）焊接钢管的连接和带螺纹的阀类及设备接管的连接。

螺纹连接的管件是采用KT30-6可锻铸铁铸造，并经车床车制内螺纹而成，俗称玛钢管件，有镀锌和不镀锌两类，分别用于白、黑铁管的连接。

3.法兰连接

法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成管道连接，如图1-22所示。

（1）法兰按连接方式分可分为螺纹法兰和焊接法兰。管道与法兰之间采用焊接连接称为焊接法兰，管道与法兰之间采用螺纹连接则称为螺纹法兰，如图1-23所示。低压小直径用螺纹法兰，高压和低压大直径均采用焊接法兰。

（2）按法兰的接触面可分为平焊法兰和对焊法兰。平焊和对焊是法兰和管道连接时的焊接方式，平焊法兰焊接时只需单面焊接，不需要焊接管道和法兰连接的内口，如图1-24所示；对焊法兰的焊接安装需要双面焊，如图1-25所示。平焊法兰的刚性较差，适用于压力P≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力和温度较高的场合。

（3）法兰的规格一般以公称直径“DN”和公称压力“PN”表示。水暖工程所用的法兰多选用平焊法兰。

4.管道卡箍（沟槽）连接

卡箍连接是一种新型的钢管连接方式，具有很多优点。《自动喷水灭火系统设计规范》提出，系统管道的连接应采用沟槽式连接件或螺纹、法兰连接；系统中直径等于或大于100mm的管道，应采用法兰或沟槽式连接件连接。

（1）卡箍连接件的结构非常简单，包括卡箍（材料为球墨铸铁或铸钢）、密封圈（材料为橡胶）和螺栓紧固件，如图1-26所示。规格从DN25~DN600，配件除卡箍连接件外，还有变径卡箍、法兰与卡箍转换接头、螺纹与卡箍转换接头等。卡箍根据连接方式分为刚性接头和柔性接头。

（2）沟槽连接管件包括以下两个大类产品：

1）起连接密封作用的管件有刚性接头、挠性接头、机械三通和沟槽式法兰。

2）起连接过渡作用的管件有弯头、三通、四通、异径管、盲板等。机械三通可用于直接在钢管上接出支管。首先在钢管上用开孔机开孔，然后将机械三通卡入孔洞，孔四周由密封圈沿管壁密封。机械三通连接分螺纹和沟槽式两种。

常用的沟槽配件如图1-27所示：

（3）工艺流程：安装准备→滚槽→开孔→安装机械三通、四通→管道安装→系统试压。

（4）管道安装方法：按照先装大口径、总管、立管，后装小口径、支管的原则，在安装过程中，必须按顺序连续安装，不可跳装、分段装，以免出现段与段之间连接困难，影响管路整体性能。

5.承插口连接

（1）水泥捻口：一般用于室内、外铸铁排水管道的承插口连接，如图1-28所示。

（2）石棉水泥接口：一般室内、外铸铁给水管道敷设均采用石棉水泥捻口，即在水泥内掺适量的石棉绒拌和，其具体做法详见《SGBZ-0502室内给水管道安装施工工艺标准》。

（3）铅接口：一般用于工业厂房室内铸铁给水管敷设，设计有特殊要求或室外铸铁给水管紧急抢修，管道碰头急于通水的情况可采用铅接口，具体做法详见《SGBZ-0502室内给水管道安装施工工艺标准》。

（4）橡胶圈接口：一般用于室外铸铁给水管铺设、安装的管与管接口。

6.热熔连接

热熔连接技术适用于聚丙烯管道（如PP-R塑料管）的连接。热熔机加热到一定时间后，将材料原来紧密排列的分子链熔化，然后在稳定的压力作用下将两个部件连接并固定，在熔合区建立接缝压力。

热熔连接方式有热熔承插连接和热熔对接（包括鞍形连接），如图1-29所示。热熔承插连接适合于直径比较小的管材管件（一般直径在DN63以下），因为直径小的管材管件管壁较薄，截面较小，采用对接不易保证质量。热熔对接适合于直径比较大的管材管件，比承插连接用料省，易制造，并且因为在熔接前切去氧化表面层，熔接压力可以控制，质量较易保证。