第3a章_建筑内部排水系统

第5章建筑内部的排水系统,3.1排水系统的分类、组成及系统选择3.2排水管系中水气流动的物理现象3.3通气管3.4排水管道的布置与敷设3.5排水管道设计流量与水力计算,第3章建筑内部排水系统,下一页,第5章建筑内部的排水系统,3.1排水系统的分类和组成排水系统的分类,生活污水排水系统,屋面雨水排水系统,生活废水排水系统,生活排水系统,工业废水排水系统,排水系统分类,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的分类,器具通气排水方式,伸顶通气排水方式,有特制配件伸顶通气排水方式,专用通气排水方式,环形通气排水方式,排水系统分类,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的分类,重力流排水系统利用重力势能作为排水动力，管系排水按一定充满度设计，管系内水压基本与大气压力相等的排水系统。,压力流排水系统利用重力势能或水泵等其它机械动力满管排水设计，管系内整体水压大于(局部可小于)大气压力的排水系统。,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,基本要求：1.系统能迅速通畅地将污废水排到室外；2.排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不进入室内，保持室内环境卫生；3.管线布置合理，简短顺直，工程价低。,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,排水管道,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求，收集和排除污废水的设备。包括：,卫生器具和生产设备的受水器,1.便溺器具2.盥洗、沐浴器具3.洗涤器具4.地漏,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,排水管道,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求，收集和排除污废水的设备。包括：,卫生器具和生产设备的受水器,1.便溺器具2.盥洗、沐浴器具3.洗涤器具4.地漏,常见卫生器具受水器,便溺器具大便器：坐式，蹲式，大便槽小便器：挂式，立式，小便槽冲洗设备：冲洗水箱（高位，低位），冲洗阀洗涤器具洗涤盆污水盆化验盆地漏,洗浴器具洗脸盆浴盆淋浴器盥洗槽净身盆地漏,链回,链回,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,排水管道包括：器具排水管，排水横直管、立管、埋地干管和排出管。按管道设置地点、条件及污水的性质和成分建筑内部排水管材主要有：塑料管、铸铁管、钢管和带釉陶土管，工业废水还可用陶瓷管、玻璃钢管、玻璃管等。,卫生器具和生产设备的受水器,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,排水管道,排水管道规格,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,通气管道系统（1）设置原因：建筑内部排水管道是水气两相流，为防止因气压波动造成的水封破坏，使有毒有害气体进入室内，需设置通气系统。,污水局部处理构筑物,排水管道,（2）类型1）伸顶通气管：层数不多、支管不长、卫生器具不多。2）专用通气管：层数较多或高层，卫生器具多，排水量大，空气流动易受排水干扰，需设专用通气管。3）环形通气管、器具通气管4）主、副通气立管5）结合通气管,链回,通气管道类型,链回,伸顶通气管,专用通气管,通气管道类型,链回,器具通气管,通气管道类型,链回,环形通气管,主、副通气立管,工业与民用建筑地下室，人防通道等地下建筑中，不能自流排入室外管道。水泵、集水池局部提升。建筑内部污废水提升包括：污水泵的选择，污水集水池容积确定和污水泵房设计。1.污水水泵常用设备：潜水泵、液下泵和卧式离心泵。,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,提升设备,2.集水池集水池容积与水泵启动方式有关：a.水泵自动启动时，集水池容积不小于最大一台泵5min的出水量，水泵每小时启动次数不超过6次；b.水泵手动启动时，生活污水集水池容积不大于6h平均小时污水量，工业废水按工艺要求定。,第5章建筑内部的排水系统,二、排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,提升设备,3.污水泵房污水泵房应有良好的通风装置，并靠近集水池。,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,提升设备,清通设备作用:疏通建筑内部排水管道，保障排水通畅。,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,清通设备,清通设备检查口清扫口检查井,链回,检查口设置条件:1.排水立管上和较长的水平管段。2.规定建筑物底层和顶层必须设置检查口，其余每两层设一个。3排水采用塑料管时每6层设一个，高度距地面1米。,检查口及设置,设置要求立管上，距地面1.0m，间距10m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,清扫口及设置,设置要求横管，隔一定间距设1个。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。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。水流转角大于45度的排水横管上，应设置。生活污废水横管的直线管段上清扫口的最大距离见右表。,链回,检查井设置条件:1.管道转弯、变径、坡度改变和连接支管处。2直线管段上排除生产废水井间距不宜大于30m.生活污水不宜大于20m.,污水不允许直排室外管网，需要进行初步处理改善后再排。如强酸碱和含油、杂质多的水。化粪池、隔油池、中和池及沉淀池等。1.化粪池和生活污水局部处理定义：化粪池是一种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。优点：结构简单、便于管理、不消耗动力和造价低。缺点：有机物去除率低，出水呈酸性，有恶臭，臭气污染空气，影响环境卫生。,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,2.隔油井隔油井设计的控制条件：污水在隔油井内停留时间t和污水在隔油井内水平流速v，取值见下表。隔油井设计参数,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,第5章建筑内部的排水系统,排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,3.降温池建筑物附属的发热设备和加热设备排污水及工业废水的排水水温超过城市污水排入下水道水质标准中不大于40OC的规定时，应进行降温处理。降温池降温的方法：a.二次蒸发；b.水面散热；c.加冷水降温。,排水管道介绍,塑料管排水塑料管主要是硬聚氯乙烯塑料管(简称UPVC管)。铸铁管管径在50200mm。钢管主要用于洗脸盆、小便器、浴盆等卫生器具与横支管间的连接短管，管径一般为32、40、50mm。带釉陶土管耐酸碱腐蚀，主要用于排放腐蚀性工业废水,室内生活污水埋地管也可用陶土管。,链回,链回,链回,链回,链回,三.排水系统的选择,建筑内部排水系统中是水、气、固三种介质的复杂运动。其中固体物较少，可以简化为水气两相流。其特点为：,第5章建筑内部的排水系统,3.2排水管系中水气流动的物理现象,1.水封的作用水封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。水封的设置：水封设在卫生器具排水口下，通常用存水弯来实施。,第5章建筑内部的排水系统,一、水封的作用及其破坏原因,.水封破坏因静态和动态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)时，管道内气体进入室内的现象叫水封破坏。水封的破坏与水封的强度有关。水封的强度：是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力，其值与存水弯内水量损失有关。水封水量损失越多，水封强度越小，抵抗管内压力波动的能力越弱。,第5章建筑内部的排水系统,1.能量竖直下落的污水具有较大的动能，进入横管后，由于改变流动方向，流速减小，转化为具有一定水深的横向流动。,第5章建筑内部的排水系统,二、横管内水流状态,2.水流状态污水由竖直下落进入横管后，横管中的水流状态可分为：急流段、水跃及跃后段、逐渐衰减段。a.急流段水流速度大，水深较浅，冲刷能力强。b.急流段末端由于管壁阻力使流速减小，水深增加形成水跃。c.在水流继续向前运动中，由于管壁阻力，能量逐渐减小，水深逐渐减小，趋于均匀流。,第5章建筑内部的排水系统,横管内水流状态,3.管内压力竖直下落的大量污水进入横管形成水跃，管内水位骤然上升，以至于充满整个管道断面，使水流中挟带的气体不能自由流动，短时间内横管中压力突然增加。,第5章建筑内部的排水系统,二、横管内水流状态,立管内水流状态特点：立管内水流呈竖直下落流动状态，水流能量转换和管内压力变化很剧烈。1.排水立管水流特点：a.断续的非均匀流b.水气两相流c.管内压力变化,第5章建筑内部的排水系统,三、立管内水流状态,2.水流流动状态相关因素：在部分充满水的排水立管中，水流运动状态与排水量、水质、管壁粗糙度、横支管与立管连接处的几何形状、立管高度及同时向立管排水的横支管数目等因素有关。通过实验发现，随着流量的不断增加，立管中水流状态主要经过个阶段：1.附壁螺旋流2.水膜流3.水塞流,终限流速与终限长度,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。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。这种一直降落到立管底部保持不变的下落速度（vt）。终限长度自水流入口到开始形成终限流速的距离（Lt）。,在水膜流状态，当到达终限流速时,水膜下降流速和厚度保持不变，立管内通水能力也不变，表达式为：Vtt,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.5排水立管在水膜流时的通水能力,排水流量，L/s；终限流速，m/s；终限流速时过水断面积，cm2；,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,1.影响排水立管内部压力的因素在普通单立管系统中，水流由横支管进入立管，在立管中呈水膜流状态挟气向下流动，空气从伸顶通气管顶端补入。水舌：水流在冲击流状态下，由横支管进入立管下落，在横支管与立管连接部短时间内形成的水力学现象。水舌阻力系数与排水量大小，横支管与立管连接处的几何形状有关。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,立管内最大负压值，Pa；空气密度，kg/m3；管壁粗糙高度，m；排水流量，L/s；管道内径，cm；空气阻力系数。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,P1KpQdj,由上式可以得出：立管内最大负压值的大小与排水立管内壁粗糙高度和管径成反比；立管内最大负压值的大小与排水流量、终限流速以及空气总阻力系数成正比。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,2.稳定立管压力增大通水能力的措施当管径一定时，在影响立管压力波动的因素中，可以调整改变的主要因素：终限流速vt和水舌阻力系数K。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,终限流速,其他因素，或影响较小或不能随意调整改变。,水舌阻力系数,vt,K,当排水立管内采取一些增阻消能措施，减小水流下降速度，一方面可以减小立管内的负压，防止水封破坏，另一方面可以增加水膜厚度，增大了通水能力，常见的措施有：,终限流速,vt,a.增加管内壁粗糙高度Kp，使水膜与管壁间的界面力增加，减小水流下降速度。b.立管上隔一定距离设乙字弯(56层)消能，有实验表明可以减小流速50%左右。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,c.利用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。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,终限流速,vt,d.使由横支管排出的水流沿切线方向进入立管，在重力与离心力共同作用和管壁的限定下，水流旋转而下，其垂直方向的下落速度大幅度降低。,e.对立管内壁作特殊处理，增加水与管壁间的附着力。,设置通气立管，常有的有专用通气立管，主通气立管和副通气立管三种。其中专用通气立管在通气系统中属中级标准。,第5章建筑内部的排水系统,第6章建筑内部排水系统6.2排水管系中水气流动的物理现象6.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,水舌阻力系数,K,设通气立管后，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。,3.3通气管,作用：平衡管内外压力排水通畅有害气体噪声,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。,第5章建筑内部的排水系统,3.3通气管,建筑内部污废水排水管道系统按排水立管和通气立管的设置情况分为：1.单立管排水系统,a.无通气立管的单立管排水系统定义及适用条件：这种形式的立管顶部不与大气连通，适用于立管短，卫生器具少，排水量少，立管顶端不便伸出屋面的情况。,5F4F3F2F1F1B,b.有通气立管的单立管排水系统排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通，适用于一般多层建筑。,5F4F3F2F1F1B,c.特制配件单立管排水系统定义及适用条件：在横支管与立管连接处，设置特制配件代替一般的三通；在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般弯头。适用于各类多层、高层建筑。,第5章建筑内部的排水系统,7F3F2F1F1B,1）苏维脱排水系统（SoventSystem）气水混合器横支管立管跑气器立管横干管2）芯型排水系统（高奇马）环流器横支管立管角笛弯头立管横干管3）旋流排水系统（SextiaSystem）旋流连接件横支管立管特殊排水弯头立管横干管,链回,c.设有特殊配件的,2.双立管排水系统定义及适用条件：由一根排水立管和一根通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。,第5章建筑内部的排水系统,5F4F3F2F1F1B,3.三立管排水系统定义及适用条件：由一根生活污水立管，一根生活废水立管共用一根通气立管组成，属外通气系统，适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。,第5章建筑内部的排水系统,5F4F3F2F1F,结合通气管（H管件）：连接排水管和通气立管的管件,第5章建筑内部的排水系统,3.5排水管道的布置与敷设,1.根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水通畅，便于维护管理。2.卫生器具的安装高度应使其使用方便，功能正常发挥。3.地漏应设在：地面最低、易于溅水的卫生器具附近。地漏不宜设在：排水支管顶端，以防止卫生器具排放的固体杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。,第5章建筑内部的排水系统,卫生器具的布置与敷设,1.排水横支管不宜太长，尽量少转弯，一根支管连接的卫生器具不宜太多。2.横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。,第5章建筑内部的排水系统,排水横支管布置与敷设,3.横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。4.横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。5.横支管与楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。6.当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。,第5章建筑内部的排水系统,排水横支管布置与敷设,4.立管应设检查口，其间距不大于10m，但底层和最高层必须设。平顶建筑物可用通气管顶口代替最高层的检查口。检查口中心至地面距离为1m，并应高于该层溢流水位最低的卫生器具上边缘0.15m。,第5章建筑内部的排水系统,排水立管的布置与敷设,1.立管应靠近排水量大，水中杂质多，最脏的排水点处。,3.立管宜靠近外墙，以减少埋地管长度，便于清通和维修。,2.立管不得穿过卧室、病房，也不宜靠近与卧室相邻的内墙。,1.排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。2.建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。最低横支管与立管连接处至立管管底的最小距离,第5章建筑内部的排水系统,横干管及排出管的布置与敷设,3.埋地管不得布置在可