第5章 建筑内部排水系统(未改动)

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 T40 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 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 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 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 当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足 两条要求时 排水支管应单独排出室外 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 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 将式 2 和代入 1 3 当时 则 4 5 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 将 7 代入 6 8 取g 9 81m s2 若Q L s d cm 取Kp 0 00025m 9 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 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 解 水膜流时 立管充水率为 当时 即 即当当时 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 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 卫生器具排水管与排水横支管连接时 可采用90 斜三通 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 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 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 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 5 排水管穿过承重墙或基础处 应预留洞口