建筑内部排水系统(2).ppt

第5章建筑排水系统,5-1分类和组成,1.生活排水系统,2.工业排水系统,3.屋面雨水系统,排水体制：,合流制分流制,一、分类,生活污水,生活废水,生产污水,生产废水,1.卫生器具或生产设备受水器,二、组成,2.排水管道：卫生器具排水管、横支管、立管、总干管、出户管,3.通气管道向排水管内补给空气、使水流畅通，减少气压变化幅度，防止水封破坏；排出臭气和有害气体；使管内有新鲜空气流动，减少废气对管道的锈蚀。,4.清通设备检查口：立管上距地面1.0m；清扫口：横管上，隔一定间距清通用。,5.提升设备,6.污水局部处理构筑物,2.双立管排水系统,三、排水管道组合类型,1.单立管排水系统（1）无通气（2）有通气：伸顶通气，高出屋面0.3m企鹅大于积雪厚度（3）特制配件,3.三立管排水系统,进入,进入,进入,建筑内排水系统分类和组成,四、卫生器具和管材,1.卫生器具,盥洗、沐浴器具：淋浴器、洗脸盆、浴盆,洗涤器具：地漏、化验盆、污水池、洗涤盆,排水塑料管UPVC。排水铸铁管,2.管材,便溺器具：（1）冲洗设备：低位水箱塞式阀、高位水箱塞式阀、延时自闭式冲洗阀；（2）大便器：蹲式大便器、坐式大便器（3）小便器：挂式小便器,5-2排水管系中水气流动规律,1.间断排水、水量变化大，气压不稳定与室外排水相比，建筑内部排水管网接纳排水量小且不均匀，排水历时短，高峰流量时可能充满整个管道断面，而大部分时间管道内可能没有水，管内水面和气压不稳定，水气容易掺和。2.流速变化剧烈室外排水管多数是水平管，只有少量跌水且深度不大，沿水流方向管内水流速度递增，但变化小，水气不易掺和，管内气压稳定。建筑内部横管与立管交替连接，当水流由横管进入立管时，流速急剧增大，水气混合；当水流由立管进入横管时，流速急剧减小，水气分离。3.事故危害大室外排水不畅时，有害有毒气体进入大气或污废水溢出路面，影响环境卫生。因其发生在室外，对人体危害小。建筑内部排水不畅，污水外溢到室内地面或管内气压波动，有毒有害气体进入室内，危害人体健康。,一、建筑排水特点,第5章建筑内部排水系统,1.水封卫生器具排水口下，用来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施，用存水弯来实现。,2.水封高度（1）适宜范围50-100mm；（2）h太大，污水中固体杂质沉淀，堵塞管道；h太小，管内气体克服水封静水压力进入室内，污染环境。,二、水封作用及破坏原因,4.水封破坏原因,自虹吸损失,静态损失,诱导虹吸损失,3.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（25mmH2O）管内气体进入室内的现象。,卫生器具在瞬时大量排水的情况下。存水弯自身充满而形成虹吸。排水完毕后，水封实际高度小于应有高度。,当管道系统内其他卫生器具大量排水时，系统内压力发生变化，使存水弯内的水上下波动引起水量损失。,当管道系统内其他卫生器具大量排水时，系统内压力发生变化，使存水弯内的水上下波动引起水量损失。,惯性晃动,卫生器具较长时间不使用造成水量损失，如自然蒸发、毛细现象等,三、横管中的水流状态,1.能量,2.水流状态急流段速度大，水深浅，冲刷力强。水跃管壁阻力使流速减小，水深增加形成水跃。衰减段管壁阻力，能量减小，水深减小，趋于均匀流。,竖直下落末端水流速度（m/s),与立管与横管间连接形式有关的能量损失系数,横管断面水深（m）,he水深时水流速度（m/s）,1）横支管内的压力变化,3.管内压力,排水开始时,排水结束时,2）横干管内的压力变化,3.管内压力,对于多层建筑地下横管而言，当立管排水量大时，在立管底部产生强烈的冲激流；掺混在水中的气体受阻不能自由运动，受到强烈冲击；管内压力增加，形成正压区，严重时将污水从卫生器具存水弯内喷出来。,底层横支管与地下横干管中心线最小距离B（仅设置伸顶通气时）,B,排水支管连接在排出管或排水横干管上，连接点距立管底部水平距离A不宜小于3.0m。,A,排水管内压力分布示意图,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。,2.立管中水流运动状态,附壁螺旋状态流水流附着管壁螺旋运动，空气自由流通，气压稳定为大气压。,水膜流会形成短时间的水塞隔膜流，1/31/4充水率。水膜运动由变速到匀速，水膜形成后作加速运动，膜厚度与下降速度成正比，当重力与摩擦力相等时，e不变，v亦不变，此时流速vt终限流速。,2.立管中水流运动状态,水塞流充水率1/3以上时，隔膜流形成频繁，形成稳定水塞，引起立管气体压力激烈波动，水封破坏。,2.立管中水流运动状态,水膜状态，终限流速时,立管内通水能力,排水流量，L/s；Vt终限流速，m/s；t终限流速时过水断面积，cm2；,3.水膜流运动的力学分析,终限流速计算,(5-1),(5-2),(5-3),管壁粗糙高度，m,与终限流速相对应的水膜流层厚度，m,？,(5-4),(5-5),(5-6),时水膜的厚度。,很小，忽略不计,将g=9.81m2/s代入,Q单位：m3/sdm,代入(5-6)式,得,Q单位：L/sdcm,(5-7),(5-8),(5-9),(5-10),五、排水立管的设计负荷,水膜流时，立管充水率为,过流断面,立管断面,？,把，对应的(终限状态时)列入表（附表）中，得水膜流状态时水膜厚度。,已知d、et，就可以求出Qu,附表水膜流状态时水膜厚度,六、立管内压力波动的因素及防止措施,1.影响立管内部压力因素,1,1,空气阻力系数,空气密度,粗燥高度,流量,内经,最大负压值与Kp和dj成反比；与Q、V及成正比。,1)减小vt,设乙字管(56层)消能，可以减小流速50%左右。增加管内壁粗糙高度Kp，使水膜与管壁间的界面力增加。,c.设偏心三通，使横支管水流沿切线方向进入立管，水流旋转而下，其垂直方向的下落速度大幅度降低。,vt,d.横支管与立管连接处的特殊构造，发生溅水现象，使下落水流与空气混合，形成密度小的水沫状水气混合物，减小下降速度。,e.对立管内壁作特殊处理，增加水与管壁间的附着力。,K,2.稳定立管压力增大通水能力的措施,a设通气立管.向负压区补充的空气不经过水舌，水舌阻力系数K0，立管内负压减小。b在排水横管与立管连接处设挡水板c内螺旋管d偏心异径管,水舌阻力系数K,2)减小K,方法：改变水舌形状；向负压区补给空气,5-3管道的布置与敷设,1.排水畅通水利条件好,2.安全且不影响建筑的使用,3.室内卫生条件好,4.施工安装维护管理方便,支管短，少转弯立管靠近水量大杂质多的点排出管最短距离出户,一、排水管道布置,二、通气管道布置,1）伸顶通气高度: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）专用通气管设计流量大于临界流量设置，每隔二层与立管相通，管径比最底层立管管径小一级,3）结合通气管10层以上的建筑每隔68层设置管径不小于所连接的较小一根立管管径,4）环形通气管连6个以上大便器，连4个以上卫生器具且管长大于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。,污水横管检查口、清扫口最大距离,5-4污水提升和局部处理,一、污水提升,1.水泵,2.集水池,V最大一台泵5min吸水量，1小时启动次数6次,或,3.污水泵房,二、污水局部处理,1.化粪池,定义：利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。,功能：去除污水中可沉淀和悬浮污物，贮存并厌氧消化池底的污泥。,效果：沉淀去除率5060%；机物去除率2030%。,构造：圆、矩形，砖砌、混凝土,设置：背街面、庭院内。距建筑物5m，距水源地30m,6.容积计算V化粪池有效容积，m3；V1污水容积，m3V2污泥容积，m3；N设计总人数（或床位数、座位数）；使用卫生器具人数占总人数的百分比，,q每人每天排水量，t污水在池中停留时间，h，12-24h；a每人每天的污泥量，T污泥