室内重力排水系统德国.doc

德国标准 2001.01室内重力排水系统第四部分：污水提升设备规范和计算DIN EN 12056-4英语版本DINEN 12056-4ICS 91.140.80 本标准和2001年1月版的DIN EN 12056-1 ，取代了1986年6月版的DIN 1986-31。欧洲标准EN 12056-4：2000年成为DIN（德国工业标准）标准。逗号被用作十进制标记。前言本标准由CEN/TC（欧洲标准化委员会）的“污水工程技术委员会”和“室内排水系统”工作组共同起草编订。负责此次编订工作的德国机构是水处理标准化委员会，排水和建筑技术委员会。修订案DIN 1986-31 ，1986年6月版，已经被EN 12056-4取代。以前版本DIN 1986：1928-11，1932-07，1942-02；DIN 1986-31：1986-06。 EN共包含18页内容未经许可不得翻印。第2页DIN EN 12056-4:2001-01附录NA：DIN EN 12056-4也包含了室外的污水提升设备，也就是说，它可以和DIN EN 752-6联合使用。DIN EN 12056标准系列是第一个用于处理室内重力排水的欧洲标准系列。它与DIN 1986系列的区别如下：a） DIN EN 12056系列的范围现在仅包含室内排水系统（参见DIN EN 12056-1图1），室外排水系统根据DIN EN 752系列进行处理。b） DIN EN 12056系列规范和DIN 1986系列中有部分不同。因此，有关的技术委员会决定修订DIN 1986，涵盖了DIN EN 12056系列不能处理的方面。c） 关于DIN EN 12056-2中描述的四个系统类型的用法，参考书目被做成规范列在附录A中。在此应当指出，在2001年6月30日之前，DIN 1986系列在德国仍然有效。在此期间，室内排水系统应符合DIN 1986或者其他现行标准。附录NB：相关标准（不含在规范性参考文献内）DIN 1986系列 建筑排水DIN EN 752系列 室外排水系统 欧 洲 标 准 EN12056-4 2000年6月 ISC 91.140.80中文翻译版本室内重力排水第4部分：污水提升设备规范和计算本欧洲标准于1999年10月27日被CEN（欧洲标准化委员会）批准。CEN委员必须遵守CEN/CENELEC（欧洲标准化委员会/欧洲电工技术标准化委员会）的内部章程，它规定欧洲标准和国家标准具有同等效力。最新的目录和参考书目，例如关于国家标准的，可以向中央秘书处或者任一CEN委员申请获得。欧洲标准有三种官方版本（英语、法语、德语）。由某个CEN委员翻译成自己的母语并报告给中央秘书处的A版本与官方版本具有同等效力。CEN委员来自下列国家标准机构：奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。CEN欧洲标准化委员会第2页DIN EN 12056-4:2000目录 页码 前言.31 范围.3 2 引用规范.3 3 定义，符号，单位和名称.43.1 定义.43.1.1 污水提升设备.43.1.2 逆流.43.1.3 溢流水位.43.1.4 逆流环.43.1.5 工作流量Vp.43.1.6 扬程Hp.43.1.7 含粪便的污水收集箱.43.1.8 有效容积.43.2 符号.54逆流保护.55 安装.75.1 基本要求75.2 管道工程75.3 通风.105.4 排水105.5 电气连接106 污水提升设备的选型.106.1 确定流量Qp.106.2 确定扬程Hp.106.2.1 扬程Hp的计算过程.116.2.2 静态扬程Hgeo.116.2.3 阀门及管件损失HV，A 126.2.4 排出管道摩擦损失HV，R.136.3 确定有效容积V.147 试运行.168 检查和维护.168.1 检查.168.2 维护.168.3 维修合同.16附件 A 17参考文献.18第3页DIN EN 12056-4:2000前言本欧洲标准由CEN/TC污水工程技术委员会编制，符合德国工业标准。截止到2000年12月，通过出版相同文件或者经批准，本欧洲标准与国家标准将具有同等效力，截止至2001年6月，相冲突的国家标准将被废止。这是关于室内重力排水系统一系列相关的功能要求的的第四部分。共分为5个部分，如下所示：室内重力排水系统：第1部分：基本功能需求第2部分：洁具管道-规范和计算第3部分：屋顶排水-规范和计算第4部分：污水提升设备-规范和计算第5部分：安装和测试，操作说明，维护和使用根据CEN/CENELEC内部章程，以下国家执行此标准：奥地利，比利时，捷克共和国，丹麦，芬兰，法国，德国，希腊，冰岛，意大利，卢森堡，荷兰，挪威，葡萄牙，西班牙，瑞典，瑞士和英国。1 范围这部分给出适合排放建筑物内的含粪便污水、不含粪便污水和雨水的提升设备的布局，操作和维护需求，以及管路连接。还包括限制应用的含粪便污水提升设备。2 引用规范本标准也引用了其他出版物的内容作为参考，包括标注日期和未标注日期的。这些参考被引用在文中的合适的地方，出版物名称列在下面。对于标注了日期的文献，只有当纳入本标准后，随后的修改和修订才适用于本标准。未标注日期的最新出版物对本标准同样适用。EN 1805 污水处理-词汇prEN 12050-1适合建筑物使用的污水提升设备-制造和测试原理-第1部分：适合排粪便水的提升设备prEN 12050-2适合建筑物使用的污水提升设备-制造和测试原理-第2部分：排不含粪便污水的提升设备prEN 12050-3适合建筑物使用的污水提升设备-制造和测试原理-第3部分：限制应用的排粪便水的提升设备prEN 12050-4适合建筑物使用的污水提升设备-制造和测试原理-第4部分：适合含粪便污水和不含粪便污水排放的止回阀EN 12056-1室内重力排水系统-第1部分：基本功能需求EN 12056-2 室内重力排水系统-第2部分：卫生管道工程 -规范与计算第4页DIN EN 12056-4:2000 EN 12056-3室内重力排水系统-第3部分：屋顶排水-规范与计算EN 12056-5室内重力排水系统-第5部分：安装和测试，操作说明，维护和使用3 定义，符号，单位和名称为了更方便理解这个标准，EN1805提供以下的定义和符号：3.1 定义3.1.1 污水提升设备用于收集含或者不含粪便的污水并能自动提升到高于溢流水位的装置。3.1.2 逆流排水渠或者下水道的污水逆着流动方向进入与之相连的管路系统。3.1.3溢流水位排水系统内污水所能达到的最高水位。3.1.4逆流环污水提升设备的出水高于溢流水位，然后连接到主污水管道（见图1和图2）3.1.5 工作流量VP污水提升设备在工作点处排出的水量，与总扬程相对应（见图6）。3.1.6扬程Hp污水提升设备工作点处产生的用于克服静态扬程和总损失的压力（见图6）。3.1.7 含粪便的污水收集箱污水提升设备的一部分，用于储存污水。3.1.8 有效容积收集箱内介于启动水位和停止水位之间的可被提升的容积。第5页DIN EN 12056-4:2000 3.2 符号表1：符号符号单位简述dimm内径DNmm公称直径gm/s2重力常数（=9.81 m/s2）Hgeom静态扬程Hpm泵在工作点处的排放扬程Htotm总扬程Hvm扬程损失HV,Am阀门及管件造成的扬程损失HV,L-与管路长度有关的扬程损失HV,Rm排水管路的摩擦损失Lm管路长度PVBar(N/m2)压力损失Qi(V)l/s污水流入量Q(VA)l/s一般流量Qp(VP)l/s泵的工作流量QR(VR)l/s雨水排量Ts最小运行时间Vl有效容积vm/s流速-阻力系数4 逆流保护即使公共的排水系统采用经核准的计算方法进行设计，并且小心维护，但是由于经济原因，它的设计不能满足暴雨时的排水需求。在这些情况下，应该考虑与其相连的排水渠及建筑排水系统的安全性。意外水源流入、堵塞、过载或截面减小都可能导致类似的情况。此外，泵站的故障会引起下水道超负荷。鉴于以上原因，溢流水位以下的卫生器具应有足够的逆流保护。如果没有其他的有效信息，平坦地区的公路平面可假定为溢流水位。逆流保护可由带有逆流环的污水提升设备提供（见图1和图2）。只有逆流环能对逆流提供高度的安全防护。如果满足以下条件，也可以使用一个防洪阀（见图3）：（1）向下流入下水道；（2）房间不重要，即没有重要设备，发生溢流时居民健康也不受影响；（3）用户少，卫生间高于溢流水位；（4）卫生器具在洪水发生时不需要使用。第6页DIN EN 12056-4:2000 图1：在排水渠或者下水道高于卫生器具的地方，防止逆流的安装方法。图2：卫生器具可以直接向下排水进入排水渠或者下水道的，要通过一个污水提升设备防止逆流。第7页DIN EN 12056-4:2000图3：在不重要的房间，卫生器具自然流入污水井时，可以安装防洪阀防止逆流。5 安装5.1 基本要求污水提升设备安装时应防止转动。污水提升装置有可能受到浮力，所以应该固定在地面上。安装污水提升设备的房间应该有足够的尺寸，在所有的运行零件和需要维护的部件四周和上方至少要有600mm的工作空间。房间应该光线充足并有良好的通风。根据EN 12050-1标准，使用排粪便水的污水提升设备时，应设置一个集水坑。所有接入污水提升设备的管道系统都应该可以吸收噪音。排粪便水的污水收集箱在结构上不能直接和建筑物连通。排粪便水的污水提升设备用在室内时，应该有一个独立的收集箱。根据EN 12050-1，当污水的排放不能中断时，应该采用双泵系统。溢流水位线以下地区的地表水的排放应该和家庭污水排放分开，并通过安装在室外的污水提升设备排放走。5.2 管道工程溢流水位线以下的卫生管路系统及排入一个污水提升设备时，应该根据EN 12056进行设计和安装。所有管路的安装应该保证自流和在流动方向上直径不会受到限制或者减小。出水管的最小尺寸应根据表2选取。第8页DIN EN 12056-4:2000表2：出水管的最小尺寸污水提升设备的类型出水管的最小尺寸不带切割的排粪便水的提升设备，prEN12050-1带切割的排粪便水的提升设备，prEN12050-1不含粪便水的提升设备，prEN12050-2不带切割的排粪便水的提升设备，有限的应用，prEN12050-3带切割的排粪便水的提升设备，有限的应用，prEN12050-3DN80DN32DN32DN25DN20接入一个提升设备的管路系统不能受压且应有足够的支撑。在污水提升设备的进水口和出水口的止回阀之后应该安装截止阀。根据EN 12050-2 或者EN 12050-3，污水提升设备的排水管小于DN80时可以不设置截止阀，但止回阀必须有回流装置或者用其他方式可以清空排水管，使水流回收集箱。污水提升设备的排水管应该在溢流水位线上形成逆流环（见图1和图2）。提升设备的排水管上不应有其它接入。污水提升设备的排水管通常与一个带通风的排污管道相连接(见图4和图5)，不要直接连通气管。对于重力排水，排水管也按同样的方式连入排污管道。清洁提供的检修孔。排水管的承压能力应达到提升设备最大工作压力的1.5倍。进气阀不能安装在排水管上。第9页DIN EN 12056-4:20001.通气管 6.排污管道2.重力排水管 7.溢流水位3.含粪便水的提升设备的排水管 8.带止回阀的含粪便水提升设备4.提升设备的通气管 9.检修孔5.排污管道 10.逆流环图4：含粪便水的污水提升设备和排水管路的连接图示1.伸顶通气管 5. 排污管道2.通气支管 6.溢流水位3.通气支管 7.带止回阀的不含粪便水提升设备4.带逆流环的排水管 8.检修孔图5：不含粪便水的污水提升设备和排水管路的连接图示第10页DIN EN 12056-4:20005.3通气根据EN 12050-1，含粪便水的污水提升设备应该做高于屋顶的通风。通气管既可以和一个通风道连接，也可以和一个伸顶通气管连接。通气管不能和油脂分离器的进气管相连。5.4排水排污管道尺寸根据EN 12056-2和EN 12056-3确定，并有以下要求：a） 地表水的排放量QR，大于泵站排量的总和QP。地表水的排量根据EN 12056-3计算。b） 如果多个污水提升设备接入一个排污管道，排污管道的容量至少等于最大的泵的排放量加上0.4QP（其他设备排放量总和）。5.5电气连接电气的连接应该由熟知当地电气规范的专业电工来完成。任何不防水的电气装置，例如电控箱和报警系统，应该安装在高于溢流水位的干燥且通风的地方。如果有指定的报警装置，应该进行设置，以便污水提升设备发生故障时可实现报警。6污水提升设备的选型要选择一个污水提升设备，需要确定总流量Qi和总扬程Htot。根据工作点的流量Qp和扬程Hp选择污水提升设备，Qp大于Qi，Hp尽量接近Htot。6.1确定流量Qp总流量Qi应按情况根据EN12056-2或者-3进行计算。此外，根据EN 12056-2，排水管内的流速不能小于0.7m/s，且不能大于2.3m/s。选择一个污水提升设备的时候，应注意最小的能耗。Qp应至少等于Qi。对于有限应用的含粪便水的污水提升设备，如果制造商指明管路有缩减，Qp有可能小于Qi。6.2确定扬程Hp扬程Hp应该大于或者等于总扬程Htot，总扬程Htot根据下式计算：Htot=Hgeo+HV （1）和 HV=HV，A+HV，R （2）式中：Htot 总扬程，单位：m Hgeo 静态扬程，单位：mHV 扬程损失（动态扬程），单位：mHV，A 阀门及管件损失，单位：mHV，R 排出管道的摩擦损失，单位：m图6显示了扬程和流量之间的关系，并说明了它们各自的构成。第11页DIN EN 12056-4:20001系统曲线 1）流量VA2泵的曲线 2）扬程H3工作点6.2.1扬程Hp的计算过程扬程Hp的计算步骤如图7所示：总的扬程Htot（Hp）确定排水管路的摩擦损失HV，R根据公式4确定阀门和管件的损失HV，A，根据表3和表4确定溢流水位和静态扬程Hgeo+ + =图7：总扬程Htot和扬程Hp的计算方法6.2.2静态扬程Hgeo静态扬程指污水提升设备水位最低点和排水管路最高点之间的垂直距离。为了简化计算，可以认为是放置污水提升设备的房间地面和逆流环最低点之间的垂直距离（见图8）。第12页DIN EN 12056-4:2000图8：静态扬程6.2.3阀门及管件损失HV，A排水管到逆流环之间每个独立的阀门和管件的扬程损失应分别计算并加和，如下： （3）式中： 阀门和管件的损失，单位m 阻力因数，无单位 重力因数，单位m/s2 在阀门和管件中的速度，单位m/s表3给出了阀门和管件的阻力因数。表3：阀门和管件的阻力因数配件类型截止阀*0.5止回阀*2.290弯头0.545弯头0.3自由流出1.045T形管，合流0.390T形管，合流0.545T形管，分流0.690T形管，分流1.090T形管，对流1.3变径（直径增大）0.3*规格以制造商提供的为首选。阀门及管件的扬程损失由表4给定。或者，由制造商根据使用值提供。第13页DIN EN 12056-4:2000表4：阀门和管件的扬程损失HV，A和流速vvm/s阻力因数0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.53.03.54.0扬程损失HV，A，m0.70.0100.0150.020.0250.0290.0340.0390.0440.0490.0610.0740.0860.0980.80.0130.0190.0260.0320.0380.0450.0510.0580.0640.0800.0960.1120.1280.90.0160.0240.0320.0410.0490.0570.0650.0730.0810.1010.1220.1420.1621.00.020.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.1000.1250.1500.1750.2001.10.0240.0360.0480.0610.0730.0850.0970.1090.1210.1510.1820.2120.2421.20.0290.0430.0580.0720.0860.1010.1150.1300.1440.1800.2160.2520.2881.30.0340.0510.0680.0850.1010.1180.1350.1520.1690.2110.2540.2960.3381.40.0390.0590.0780.0980.1180.1370.1570.1760.1960.2450.2940.3430.3921.50.0450.0680.0900.1130.1350.1580.1800.2030.2250.2810.3380.3940.4501.60.0510.0770.1020.1280.1540.1790.2050.2300.2560.3200.3840.4480.5121.70.0580.0870.1160.1450.1730.2020.2310.2600.2890.3610.4340.5060.5781.80.0650.0970.1300.1620.1940.2270.2590.2920.3240.4050.4860.5670.6481.90.0720.1080.1440.1810.2170.2530.2890.3250.3610.4510.5420.6320.7222.00.0800.1200.1600.2000.2400.2800.3200.3600.4000.5000.6000.7000.8002.10.0880.1320.1760.2210.2650.3090.3530.3970.4410.5510.6620.7720.8822.20.0970.1450.1940.2420.2900.3390.3870.4360.4840.6050.7260.8470.9682.30.1060.1590.2120.2650.3170.3700.4230.4760.5290.6610.7940.9261.0582.40.1150.1730.2300.2880.3460.4030.4610.5180.5760.7200.8641.0081.1522.50.1250.1880.2500.3130.3750.4380.5000.5630.6250.7810.9381.0941.2506.2.4排出管道摩擦损失HV，R排水管到逆流环之间的摩擦损失HV，R，可以根据图9、附录A或者制造商提供的信息进行确定，如下： （4）式中： 排水管摩擦损失，单位：m 与管路长度有关的扬程损失，无单位 管路的长度，单位：m或者，可以用Colebrook-White方程式（也称为Prandtl-Colebrook方程）来确定。的值适用于10的纯净水或者类似运动粘度的液体，完全充满管道。第14页DIN EN 12056-4:2000例如：已知： 管径 DN80 流量 20m3/h读取值： =0.022长度为=10m的管路的扬程损失：=0.02210=0.22m。6.3确定有效容积V推荐的有效容积由下式确定： V=TQP （5）式中：V 有效容积，单位：lT 最小运行时间，单位：s，参见表5QP 泵的流量，单位：l/s表5：电机功率和最小运行时间的关系电机功率KW最小运行时间Ts2.52.22.57.55.57.58.5备注1：以上因数均为经验值。提升设备制造商或许会给出最小运行时间T的其它值。有效容积应该大于止回阀和逆流环之间的排水管的容积。为了保证泵每次运行期间，排水管内的物质都能更替，最小有效容积应该为20 l。第15页DIN EN 12056-4:2000a）流量Q，m3/h b）流量Q，l/s c）扬程损失HV，j图9：扬程损失HV，j和管道内径d，流速v以及流量Q之间的关系第16页DIN EN 12056-4:20007.试运行设备应该由专业人员进行试运行。供货商应保证该人