建筑给排水工程教案

《建筑给水排水工程》教案绪论一.室内给排水工程的内容室内给排水工程主要介绍室内给水、排水和热水供应工程的设计原理及方法，同时还要介绍一些施工及管理方面的基本知识和技术。这是一门专业技术课程，是给排水专业的必修课。1.内给水工程：室内给水概括起来不外乎三大类。生活给水生产给水消防给水——满足水量、水压二方面的要求室内给水工程就是为实现三类给水求送至各个用水点，从而满足用户对水量、水压方面的要求，进而提供安全、便利的用水条件。置提高了建筑物的安全度，对保障建筑财产及人身安全具有极为重要的试想，一幢高层建筑或者一个大有消防给水与之配套，那么该建筑在消防设施上是不健全的，原则上讲它就不能(不应该)投入使宫，随着建筑高度的增加，体积的增大，装修等级的提高，消防给水应该给予高度的重视。2.热水供应：是人们在生产和生活中除了对水如松花江冬季最冷月平均水温5℃，建筑内如设淋浴其使用温度为40℃；如设游泳池，池水水27℃。为此，我们需要采取一系列工程技术设施，以解决加热、送配及相应的问题。如冷水加热后体积膨胀、气水分离、管道受热伸长等，热水的水质控制问题，蒸汽压力过高。3.室内排水工程包括三类：任务而采取的技术措施，即把室外给水工程经取-净-送至城市管网的水按建筑的要提到安全，要强调消防给水。消防给水的设意义。型地下建筑，如果没用。如地量、水压的要求外，对水温有某种要求。温主要生活排水生产排水屋面雨排水室内排水工程的任务就是把在生产及生活中产生的污水(废水)及时、迅速的排放到室外排水管网中去，以保证环境卫生及使用便利，如宿舍堵水。我们知道，给水一经使用，即被污染，其用途不同，其所受到的污染程度亦不同。这有了污水和废水之分，污水与废水是相对而言的，通常我们说冲洗厕所的排水为污水，洗浴后的排水为废水。室内排水系统将各类污(废)水合流排出，还是分别排出，这就是我们以后要介绍的样，排水就排水方式问题。排水方式应根据排水性质、水量、受污染程度及室外排水管网和处理设施情况而定。另外，高层民用建筑及大型工业厂房屋面雨水内排水，也是室内排水工程的重要任务之一。总而言之，室内给排水工程的任务：为用户提供方便、舒适、卫生、安全的生产、生活环境。二.室内给排水工程1.室外给排水工程的关系于室外给排水工程及其它专业的关系建筑给排水是给排水中不可缺少而又独具特色的组成部分，与城市给排水、工业给排水并列组成完整的给排水体系。“建筑给排水工程”是给排水专业的一门技术课程，它与室外给排水工程相配合，形成-1-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------一套完整的给排水体系，见下图：水室外管网源一泵站净水厂二泵站污水处理污水泵站排水管网室内给排水由图可知，建筑给排水工程是室外给水工程的终点，是室外排水工程的起点。室外给排水工程是为室内给排水工程服务的，是为其存在而设置的。室内外给排水工程相互关联、相互影响。因为建筑物其功能本身对室外给水工程提出了相应的水量、水压要求，而室外给水工程的现状，势必影响到室内给水排水系统的选择和布置。对茅盾，给排水工程技术人员就是要利用自己所学到的知识，掌握的矛盾，从而经济、合理的需要与供给本身就是一技术解决这一满足人们生产、生活用水的要求。2.与其他专业的关系建筑给排水工程是建筑物的有机组成部分。燃气共同构成可供使用的建筑物整体，在满足人们舒适的卫生条件，促进生产的人们生命财产的着重要的作用。建筑给排水的完善程度，是建筑物标准等级的重要标志之一。旅游宾馆的星级标准条件按(1)地理位置环境、建筑装修(2)设施设备(3)餐厅、酒吧和厨房(4)公共设施等四大项进行评分。一星级饭店80分；二星级120分；三星级220分；四星级300分；五星级330分。一个现代化的工业与民用建筑，是由建筑、结构、水、暖、电、通讯等有关工程所构成的中的一部分，是一个必不可少的专业。在设计中应考虑到与其调、配合。如何配合哪？各专业在确定各自的设计方案后，向有关专业提出相应的技术要求。水专业，向建筑专业提出设备用房要求(设备间、水箱间)有平面面积、高度上的要求；向电气专业提出动力配电即启动消防泵的要求，自动灭火装置的自动报警要求；对暖专业提出采暖通风的要求，有热水供应的要提出热媒用量(高温水、蒸汽)；向结专构业提出基础留洞，设荷载，各种设备支吊架，预埋件的要求。各专业也向水专业提出有关即给水排水设置空调系统，需要循环水进行冷却，循环水的补充水量，水压及排水。一幢建筑只有各专业都充分发挥其功能，紧密配合，协调一致，才能最大限度的发挥该建筑的使用功能。(如消火栓的它和建筑学、建筑结构、建筑采暖与通风、建筑电气、正常进行和保障安全方面，建筑给排水起综合体，建筑给排水工程为其它专业相互协如要求。备要求，要求，如布置)要做到紧密配合，协调一致，这要求工程技术人员不但应熟悉本专业设计原则，同时还要熟悉其他专业的一般性的设计原则。在相互配合中做到既使自己本专业设计合理，又能为其他专业提供便利(如选泵)，避免设计中出现不尽合理的问题。如卫生间、化验室设在变电所、厨房、冷库楼上，给排水管道设置带来困难。----------------学资学习网---------------三.建筑给排水的发展五、六十年代，我国城市的三、四层建筑居多，且室内卫生设备不完善，有上水无下水，自来水普及率低。建筑给排水工作仅限于室内的上、下水管道。六十年代至八十年代，通过对许多工程实践的总结，对以往机械搬用国外经验并造成某些失误进行了总结，并在总结的基础上，在建筑给排水范畴内开始形成并确立我国独立的技术体系，1986年建筑给排水规范通过国家级审定。-2-《建筑给水排水工程》教案近年来，随着国民经济的发展，室内卫生设备的完善与普及，使得建筑给排水技术水平得到了相应的发展。特别是80年代起，我国高层建筑在许多大中城市如雨后春笋般拔地而起，目前10~30层建筑为数甚多，30~50层建筑不胜枚举，同时旅游业的发展，也促进了大型豪华宾馆的兴建。这一切都对建筑给排水提出了更高的要求，并促进了其发展。建筑内给排水不再单单是上、下水管道，还要有热水供应，不但要设消火栓灭火系统，而且要设自动喷洒系统；人们不但要有一个优美、舒适的生活环境，吃的好，住的好，还要娱乐健身，相应的室内游泳室、桑那浴、冲浪浴在一些楼堂馆所建成，如哈市即将建成的“康乐宫”。建筑业的兴旺与发展，对建筑给排水提出了一系列的亟待解决的问题，如给水系统的自动控制、节约用水节能的研究、噪声及水锤的防止、高层建筑消防问题、污水立管通水及通风问题和雨水系统的计算问题，等等。要解决研究的问题不少，因此创造更加完善的建筑给排水工程技术体系，是每个从事给排水工程技术人员的责任和义务，这责任，责无旁贷；这义务，义不容辞。四.课程特点及要求建筑给排水工程是一门应用科学，涉及的知识面广，涉及到流体力学、热力学、物理化学、微生物学等课程的基础知识和原理。学习这门课程的目的是让大家了解和掌握建筑给排水工程的设计原理和方法。我们知道，一项工程设计，是多种基础知识的集合与体现，我们就是要通过学习这门课程，完成一个把理论应用于实践的过程，使大家既学到知识又掌握能力。当然这程，我们希望对大家能起到一个入门的引导作用。：通过本课程的学习使大家掌握需要一个过要求建筑给排水工程设计的原理和方法，能在教师指导下完成一般建筑的给排水工程设计。学时：教材：考试：课设：第1章建筑内部给水系统1-1建筑内部给水系统的分类和组成建筑内给水系统的任务：是根据用户对水量和水压的要求，将水由城市管网输送至装置在市内的各种配水龙头、生产机组和消防设备等用水点。一.建筑内给水系统的分类按用途分为三类----------------学资学习网---------------1.生活给水系统生活饮用水系统——与人体直接接触的或饮用的烹饪、饮用、盥洗、洗浴，——达到饮用水标准。杂用水系统——冲洗便器、浇地面、冲洗汽车等——非饮用水标准合二唯一它所具有的特点是：(1)用目前国内通常为节省管道，便于管理将饮用水与杂用水系统水量不均匀；(2)水质达到国家饮用水标准。国家现行的《生活饮用水标准》控制指标主要有四类(1)感官性指标：指人的感觉器官可直接感受的指标，即色、浊度、嗅味、肉眼可见物，达不到这些指标虽不一定对人体造成伤害，但却会让使用者产生厌恶感。-3-《建筑给水排水工程》教案化学指标：指水中化学物质的含量，这些物质一般不对人体造成危害，但超标会给(2)生产、生活带来不利影响，如：——过低会造成腐蚀，过高会徽析出溶解盐和降低氯消毒效果值(6.5~8.5)pH)克，每吨水浪费肥皂12~15——过高，浪费肥皂(每增加1mg/L硬度，加热器结垢，耗煤量增加2~8%加热时结垢(锅炉水垢每增加1mm)降低传热条件，管道结垢增加水头损失器皿上产生沉淀会使洗涤的衣物、铁、斑。0.002mg/L，加氯消毒时形成的氯酚，产生谁会产生涩味。锌超过毒理性指标：指有毒有害物质的最高允许标准。超过指标就会引起急性或绣锰含量——超标水呈红褐色，铁锰的化合物异臭挥发酚超过5mg/L，慢性中毒，(3)如：氟化物——高引起牙齿斑釉河骨质硬化，含量少引起龋齿；氰化物——超标引起神经衰弱、头痛、血压降低等症状；——含量过高会危害神经系统、心脏、胃、肠道病；Hg——含量超过规定引起神经和血液系统的病变。铝细菌学指标：间接衡量水指被病菌污染情况的指标，包括(4)，是反映水体受生活污水或者其他有机物污染程度和水处理效/ml100个a.细菌总数﹤果的指标，超标说明水体污染严重或水处理效果降低。，本省并非致病菌，但因其数量多，其生存条件与肠道疾病相/L3个b.大肠菌群数：≤似，所以用以指示其它病源菌存在的数量。并保证水在输送和抑制残存病源菌的再繁殖，游离余氯：中继续维持消毒效果，再污染的指示信号。2.生产给水系统特点：用水量均匀；水质要求差异大循环给水系系统的种类繁多，如直流给水系统，生由于各种生产工艺不同，统，纯水系统。生产给水系统对水量、水水的要求要因工艺不同而不同，需要详尽了解生产工艺对水质的要求。消防给水系统特点：用水量大；对水质无特殊要求；压力要求高水灭火系统分类：消火拴给水系统；制动喷上述三个系统不一定独立设置，应根据各种用水对水质、水温、水压等具体要求，考虑技术上可行，经济上合理，安全可靠等因素，将其中二种或三种系统合并，形成：生活——消防给水系统生产——消防给水系统生活——生产给水系统生活——生产——消防给水系统室内给水系统的组成二.，2-1引入管：室外给水管网与室内给水管网之间的联络管，也称进户管，见P24，图1.对工厂、学校区引入管指总进水管。泄水装置的总称。水表节点是指引入管上装设的水表及其前后设置的闸门、2.水表节点：h闸门——关闭管网，以便修理和拆换水表，表前阀为闸阀保证表前水流直线流动贮存过程保持一定浓度，可以产给水系统质、水压及完全供3.-4-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------泄水——检修时改变管网，检测水表精度测进户点压力旁通管——设有消火拴的建筑物，因断水可能影响生产的建筑，不允许断水的建筑物如只有一条引入管时，应绕水表装旁通管。水表的安装：应安装在便于检修和读数，不受曝晒、不结冻、不受污染及机械损伤的地方。螺翼式水表前应有8~10倍公称直径的直线段旋翼式水表前后应有300mm直线段，以保证表前水流平稳，计量准确。3.管道系统水平垂直于干管立管支管4.附件：配水附件——各式龙头调节附件——阀门、止回阀、截止阀5.升压和贮水设备室外给水管网的水压或流量经常或间断不足，不能满足室内或建筑小区内给水要求时，应设加压和流量调节装置，如贮水箱、水泵装置、气压给水装置。6.室内消防设备根据建筑物的性质、规模、高度、体积等条件，根据消防规范而定。普通的消防给水系统——消火拴系统特殊的消防给水系统——喷洒系统1-2给水方式给水方式即为给水方案，它与建筑物的高度、性质、用水安全性、是否设消防给水、室外给水管网所能提供的水量及水压等因素有关，最终取决于室内给水系统所需总水压H和室外管网所具有的资用水头(服务水头)H之间的关系。0H——室内给水系统所需总水压H——室外管网所具有的资用水头0给水方式有许多种，介绍几种基本方式，在工程中可根据实际情况采用一种或几种，综合组成所需要的形式。1.直接给水方式适用范围：室外管网压力、水量在一天的时间内均能满足室内用水需要，H＞H。0供水方式：室外管网与室内管网直接相连，利用室外管网水压直接工作。特点：系统简单，安装维护可靠，充分利用室外管网压力，内部无贮水设备，外停内停。-5-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------图1-1直接给水方式2.水泵水箱供水方式1)单设水箱供水图1-2单设水箱的给水方式适用：室外管网水压周期性不足，一天内大部分时间能满足需要，仅在用水高峰时，由于水量的增加，而使市政管网压力降低，不能保证建筑上层的用水时。供水方式：室内外管道直接相连，屋顶加设水箱，室外管网压力充足时(夜间)向水箱充水；当室外管网压力不足时)，由水箱供室内用水。(白天②无需设管理人员③减轻市政管网高峰负荷(众多屋顶水箱，总容量很大，起到质易污染。应掌握室外供水的流量及压力特点：①节能调节作用)④屋顶造型不美观⑤水箱水注意：①采用该方式，变化情况，及室内建筑物内用水情况，以保证水箱容积能满足供水压力时，建筑内用水的需要。320m②仅适用于用水量不大，水压力不足时间不很长的建筑。V不大于2)水泵水箱联合供水----------------学资学习网---------------适用：室外管网压力经常不足且室内用水又不很均匀的供水方式，水箱充满后，由水箱供水，以保证用水。-6-《建筑给水排水工程》教案特点：水泵及时向水箱充水，使水箱容积减小，又由于水箱的调节作用，使水泵工作状态稳定，可以使其在高效率下工作，同时水箱的调节，可以延时供水，供水压力稳定，可以在水箱上设置液体继电器，使水泵启闭自动化。图1-3水泵水箱联合供水方式3.水泵给水方式1)恒速泵适用：室外管网压力经常不满足要求，室内用水量大且均匀，多用于生产给水。2)变频调速泵供水适用：当建筑物内用水量大且用水不均匀时，可采用变频调速供水方式。特点：变负荷运行，节省减少能量浪费，不需设调节水箱。----------------学资学习网---------------图1-4水泵给水方式4.分区供水方式适用条件：多层建筑中，室外给水管网能提供一定的水压，满足建筑下几层用水要求，-7-《建筑给水排水工程》教案且下几层用水量有较大。供水方式：下区由市政管网压力直接供水；上区由水泵水箱联合供水，两区间设连通管，并设阀门，必要时，室内整个管网用水均可由水泵、水箱联合供或由室外管网供水。图1-5分区供水方式5.环状供水方式按用水安全程度不同，管网为枝状管网、环状管网。----------------学资学习网---------------枝状：一般建筑中的给水管路环状：不允许断水的大型公共建筑、高层或某些生产车间形式：水平环状、垂直环状三.室内给水系统的管路图式上述各种给水方式按其水平干管在建筑内敷设的位置分为：1.下行上给式：水平干管敷设在地下室天花板下，专门的地沟内或在底层直接埋地敷设，自下向上供水。民用建筑直接从事外管网供水时，多采用此方式。2.上行下给式：水平干管设于顶层天花板下，吊顶中，自上向下供水。适用：屋顶设水箱的建筑，或下行存在困难时采用。缺点：结露、结冻，干管漏水时损坏墙面和室内装修、维修不便。另外，按用户对供水可靠程度要求的不同，管网分：枝状(一般建筑)和环状(不允许断水的建筑)1-3室内给水管道的布置和敷设一.给水管道的布置1.引入管：从配水平衡和供水可靠考虑，宜从建筑物用水量最大处和不允许断水处引入(用水点分布不均匀时)。用水点均匀——从建筑中间引入，以缩短管线长度，减小管网水头损失。条数：一般一条，当不允许断水或消火拴个数大于10个时，2条，且从建筑不同侧引入，同侧引入时，间距大于10m。防冰防压室外：冰冻线以下0.2m以下，粘土0.7m以上：室内穿基础，基础下。10m＞-8-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------2.水表节点：北方3.室内给水与建筑性质、外形、结构状况、卫生器具布置及采用的给水方式有关①力求长度最短,尽可能呈直线走，平行于墙梁柱，照顾美观，考虑施工检修方便。——承重墙内；南方——水表井管网：②干管尽量靠近大用户或不允许间断供水，以保证供水可靠，减少管道转输流量，使大口径管道最短。③不得敷设在排水间、烟道和风道内，不允许穿过大小便槽、橱窗、壁柜、木装修。④避开沉降缝，如果必须穿越时，应采取相应的技术措施⑤车间内给水管道可架空可埋地，架空时，不得妨碍生产操作及交通，不在设备上通过。不允许在遇水会引起爆炸、燃烧或损坏的原料、产品、设备上面布管道。埋地应避开设备基础，避免压坏或震坏。二.敷设根据建筑对卫生、美观方面的要求不同，可分为明装和暗装1.明装：管道在室内沿墙、梁、柱、天花板下、地板旁暴露敷设。优点：造价低，便于安装维修；缺点：不美观，凝结水，积灰，妨碍环境卫生。2.暗装：管道敷设在地下室或吊顶中，或在管井、管槽、管沟中隐蔽敷设。特点：卫生条件好，美观，造价高，施工维护均不便。适用：建筑标准高的建筑，如高层、宾馆，要求室内洁净无光的车间，如精密仪器、电子元件等室内给水管道可以与其它管道一同架设，当应考虑安全、施工、维护等要求。在管道平行或交叉设置时，对管道的相互位置、距离、固定等应按管道综合有关要求统一处理。3.引入管①防冰防压室外部分：管顶标高在冰冻线以下20cm；覆土不小于0.7~1.0m②离墙：在基础下通过，留洞；穿基础d+200-9-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------图1-6引入管进入建筑物(a)从浅基础下通过(b)穿基础4.水表节点北方——为第一道承重墙内南方——水表井中气温＞2℃以上，便于维修查表，不受污染，不被损坏。三.管道防腐、防冻、防露、防漏的技术措施使建筑内部给水系统能在较长年限内正常工作，除应加强维护管理外，在施工中还需采取如下一系列措施。1.防腐：不论明暗装的管钢管外防腐——刷油法：除锈、防锈漆二道(樟丹)面漆(银粉)防腐层：底漆(冷底子油)、沥青玛缔脂、防水卷材、牛皮纸等冷底子油、沥青玻璃布二道、热力清三道(二布三油)铸铁管——埋地外表一律刷沥青防腐明露刷樟丹及银粉道和设备，除镀锌钢管外军需做防腐内防腐——输送具有腐蚀性液体时，除用耐腐蚀管道外，也可将钢管或铸铁管内壁涂衬防腐材料，如衬胶、陈玻璃钢。2.防冻避开易冻房间保暖——寒冷地区屋顶水箱，冬季不采暖的室内管道，设于门厅、过道处的管道应采取保暖措施，矿渣棉、玻璃3.结露采暖卫生间，工作温度高温度较大的房间(洗衣房)管道水备外壁结露，久而久之会损坏墙面，引起管道腐蚀，影响环境卫生。防结露措施——防潮绝缘层，一般与温保法相同棉等。温低于室温时，管道及设----------------学资学习网---------------上海锦江饭店采取一层油漆，一层3~4mm软木粒喷粘在管壁上，效果较好！-10-《建筑给水排水工程》教案1－4水质防护1.各给水系统（生活给水、直饮水、生活杂用水）应各自独立、自成系统，不得串接。2.生活用水不得因管道产生回流污染。3.建筑内二次供水设施的生活饮用水箱应独立设置，其贮量不得超过48h的用水量，并不允许其他用水的溢流水进入。4.埋地式生活贮水池与化粪池、污水处理构筑物的净距不应小于10m。5.建筑物内的生活贮水池应采用独立结构形式，不得利用建筑物本体结构作为水池的壁板、底板及顶盖。6.生活水池（箱）与其他用水水池（箱）并列设置时，应有各自独立的池壁，不得合用同一分隔墙；两池壁之间的缝隙渗水，应自流排出。7.建筑内得生活水池（箱）应设在专用的房间内，其上方得房间不应设有厕所、卫生间、厨房、污水处理间等。8.生活水池（箱）得构造和配管应符合下列要求：1）水池（箱）的材质、衬砌材料、内壁涂料应采用不污染水质的材料：2）水池（箱）必须有盖并密封；人孔应有密封盖并加锁；水池透气管不得进入其他房间。3）进出水管布置应在水池的不同侧，以避免水流短路，必要时应设导流装置。4）通气管、溢流管应装防虫网罩，严禁通气管与排水系统通气管和风道相连。5）溢水管、泄水管不得与排水系统直接相连。0.2m的空气隔断。第3章建筑内部给水系统的水力计算目的：ⅰ确定管径，经济合理ⅱ求定管段的水头损失3-1设计秒流量设计秒流量是确定建筑内给水管网的管径及管道的水头损失的依据。一.按卫生器具同时作用系数求定若不考虑建筑内用水特点，只按卫生设备的完善程度，则某管段的设计秒流量为：qnqq——设计秒流量(4-3A)max0gn其中：q0——某种卫生器具数——该种卫生器具最大出水量xam按上式求建工学g院一宿舍进户管的设计秒流量，并确定管径建筑性质：学生宿舍建筑概况：六层，每层2个厕所，2个盥洗室个数∑q卫生器具额定流量卫生器具-11-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------厕污水盆所0.2l/s6×3×27.2l/s小便器0.05l/s0.1l/s6×2×662×8×6×20×23.6l/s9.6l/s38.4l/s大便器盥水龙头0.16l/s洗∑58.8l/svdqd按水力学选定流速，便可确定q58.8l/s进户管g2g4vvv=1.0~1.8m/s，干管流速=0.6~1.2m/s选定：支管对管道流速必须加以限制，因为，流速与管径成反比，与水头损失成正比hd↑↓电耗及维护费用高，造价低↑hd↓电耗及维护费用低，造价高↓↑前者影响管材投资，后者影响压力损失，水泵扬程、电耗，应综合考虑两者后求得经济流速。但室内给水管网管经小，有时也利用室外压力，各地管材、电费不尽相同，所以室内流量用经验流量取代经济流量，国内倾向于小流量，原因：①以减少水头损失，特别是在当室外给水管网能保证使用水压较低时。②习惯认为，水流噪声决定于水流速度。降低以求降低噪音③考虑发展留有余地④阀门的快速启闭会引起水锤，而水锤压力与水柱冲击阀门的速度——管道的初始流速成正比。国家规范推荐=1.0~1.8m/s，干管=0.6~1.2m/s生活给水支管而=2.0m/s，解：vv4d0.1936m=193.6mm=200mmd0.058822经查，实际进户管径75mm，差异的出现说明在计算的过程中脱离了用水实际，属于极限状态，即在同一时刻，240个水龙头，96个大便器水箱同时作用。同时作用指卫生器具、配水龙头同时开启，故不同于同时使用。卫生器具数量越多，同时开启的可能性越小，上述qnq进行修正：计算不符合用水实际，故对公式max0g①引入不同类型卫生器具同时作用百分数b1②引入同类型卫生器具同时作用百分数b2③引入卫生器具出流特性不同流量降低百分数Cg引入b、b的合理性是明显的，因为建筑内同类与不同类卫生器具100%同时作用的可21能性小。引入C是考虑到各种配水龙头配水情况不同，一般说来，龙头的流量随龙头开启而增加，如下g和终了完全吻合的可能性很小，故不宜将同图，即使是两个龙头在同时作用，但配水过程中起始时作用流量都按最大流量叠加，而只叠加重合部分，引入三个修正系数后-12-《建筑给水排水工程》教案Cbbqqn(4-3B)100100100100采用。表4-1p45——g21100100100Cbbb令：gmax0g21卫生器具同时给水百分数，由大量统计资料得出，按qbnq(4-3C)max0则：100qqq——一种卫生器具的额定流量将换成gbnqq(4-3)100出流axm0000g水头如污水盆龙头，额定流量不同于最大流量，是指在相应水龙头作用下的流量。。2m时，其额定流量为0.2l/s为该公式适用于：工业企业生活间、公共浴池、食堂、影剧院、体育场。上述建筑用水特点：用水时间集中，设备使用情况集中，同时给水百分数高，其数值相对稳定，但是----------------学资学习网---------------对于住是多少？因使用无规律，无统计资料。宅、旅馆、用水特点为分散型建筑，b按秒不均匀系数求定二.24QKQKQ室外管网流量：dhhh——秒不均匀系数q流量最大秒KK室内给水管网：Q量sshpg秒流平均K=？国内尚无统计资料6进行了为期幢年苏联工程师库尔辛在奥得萨城对大量的公s寓性住宅(1750)1932~1938并通过数学计算得出秒不均匀系数同平均日用水量分析了住宅用水量QK/d变化曲线，年的研究。的关系。30'3QK时，用水量变化曲线是以5需要指出的是，在求分钟m——平均日用水量sp'p为单位，而不是以秒为单位，s所谓最大秒流量，实际上是以5分钟高峰用水的平均流量。-13-《建筑给水排水工程》教案1000'Q1000Q30Q0.Kq347l/s(4-4A)'pp'360024360024Qpsg'p日用水量平方根，求设计秒流量称之为平方根法。'Q347q0.用求建工学院一宿舍进户管流量NqQ/d=100×3000=300000l/d=300m0P人——使用人数3000人日——用水标准100l/26.0.347300q0.347Ql/spg3qN0'vvdQ=2.0m2pg取4dd解=60mm，没有该规格取铸铁管。=75mm是方便的在计算引入管时使用(4-4A)'=Q使用人数×用水标准，然而室内的给水管段很难确定服务人数，使用并不方便。p人们希望室内用水最终是通过各种配水龙头来体现的，人们发现，无论建筑性质如何，为了便于但各种卫生器具配水龙头出流特性及流量各不相同，变数人数到数卫生器具个数。计算提出当量的概念。0.2l/s全开流量为给水当量：以污水盆用的一般球形阀配水龙头在出流水头为2.0m时，为一个给水当量，以此为基准，其它卫生器具按此折算成相应的当量数。当量数额定流量卫生器具10.2污水盆0.50.1高位水箱1.50.3集中供水龙头0.80.16洗脸盆1.20.24厨房洗涤盆设计手册及p46页表4-5中均列出各种卫生器具的额定流量及相应的当量数以便查用。'q0.347Q0.347SNbN0pgg0S——一个当量卫生器具一天用水量，即单位当量日用水量其中：0——卫生器具当量总数QSNSS问题是如何求是一个变量？000p'QmqS'pdNNm其中：——用水人数-14-p《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------q——用水标准d——卫生器具当量数qS、卫生设备设置情况及服务人口而变化。所以是随用水标准00①卫生器具设置情况、用水量标准及当量数之间的关系q卫生器具为下列值时的d751001.01251.01501.02001.01.01.52501.01.01.5污水盆1.0厨房洗涤盆)浴盆(集中)局部浴盆(洗脸盆1.51.01.00.330.50.330.50.330.50.330.5大便器0.51.50.52.5当量合计2.833.334.334.33由上表可知，用水标准与卫生设备设置有关有各种卫生器具的用户将会表底所列的当量数。qS不同②用水量标准不同，d030.3750.50.6250.751.0)S该户日用水量(m0.2310.2210.20.2250.2500.4810.50.4750.4710.44700.347S0.167S0.1630.1740.1650.155bS亦随用水量标准变化而变化，但变幅在是随用水量标准而变化的，从上表可知b=0.2。0000.174~0.176之间，范围并不大，为便于计算取0q0.2N则N)0.167(0.174~q系数，将本应，把变化的值取为定值不尽合理，故考虑ggS347b0.不同(见p49表4-7)随。而变化的性ggqKNN20.q进行修正：则使用后认为偏小，故加gggN2KNq0.质用反映，不同性质的建筑d00(4-4)K——修正系数(p49式中：表4-7)ggg-15-《建筑给水排水工程》教案用该公式计算建工学院进户流量，适用：住宅、旅馆、公共建筑查当量数0.5=4896×大便器0.25=1872×小便器----------------学资学习网---------------1.0=3636×污水盆0.8=192240×盥洗N=294294812.q0.K=0(学校=1.8；)g=6.172l/sg结果一致，在计算某管段流量时查卫生器具个数方便。3-2给水管网的水力计算步骤1.平面定线原始资料ⅰ建筑条件图1:100，五层住宅(面、立、剖)，层高3.0米，水箱房位置设于楼梯间层高4.0米，地下室为设备间，层高为4.0米。ⅱ建筑位置图上水管位置DN埋深-2.5m，城市资用水头3.节点编号(选择最不利管段)，从最不利点开始，对流量有变化的节点编号。H=15mHO。202.作轴侧图4.计算ⅰ水量计算mqm/d，5×12.5=10m最大日用水量=×=44×——用水人数d3qqQ=12.5l/人·日取——用水标准ddQKKKQT——取16小时，用水时间，最大时用水量hd取；=2.5，——查表4-1，p240Tⅱ水箱容积hhhhQ105Vn取2，手工启动，n2ⅲ水箱次m5HLBm几何尺寸：×1.52.0=6.0m×安装高度3d2水箱距最不利点位置高度为：3316.5-14.6=1.9mⅳ管网水力计算-16-《建筑给水排水工程》教案KKN0.2Nq不计。=0.005=1(简化)，采用公式：取gggdililNqv管段器具名称gg污水盆大便器1-22-33-44-55-66-77-88-99-10112345100.50.140.250.350.420.490.550.772.81520252525323250500.820.780.660.800.940.580.811.321.32182109586802.64.03.03.03.04.010473.2436.0175.8240.0339.0127.258211.53.04.56.07.51523411331.858.286.986.9510108692020302.8201738.----------------学资学习网---------------08-8'2020301.1500.5215.317.0260管段有水泵流量进入水箱，又有水箱供水工况8-9小时充满小时充满水，取0.5按水箱0.5~1.052Q5/h=2.8l/s/h=10m水泵流量5.0Qm，＞＞水泵向水箱充水时，同时向管33网供水，而用水量是未知的但hq0.77l/s=2.82.8l/s计，2.8l/s故8-9比较9-10管段，30个给水当h量折合管段流量按=1.1＜＜g2.8l/s计。9-10管段仍按管'-8-11.9m，故需调整管径，减少水头损失，hhh调整后88'-8-1管段的水头损失=2.633＞段：1.9m＜=1.409m，=1.2×=1.21.409=1.69m=1.7mll)qq/h=0.25l/s=0.9m通过3-2管段的水分户表水表损失(表流量231-5)得：S-15C，查(p19页，表3选择DN15，L×33/h/h，最大流量为3.0m公称流量为1.5m2q9.00.9H则m90K.B，不满足要求。②改上行下给式2gB所以，总损失=1.7+0.9=2.6m＞1.9m解决方法：①上层高位水箱改为低位水箱供水③继续放大管径④水箱充满水时为满足要求，其它时间不满足要求，控制最低液为0.5m。⑤管网为非设计流量时，流量减少，损失亦应相应减少。-17-《建筑给水排水工程》教案注：流出水头未考虑考虑清通维护3.检查口，清扫口通气4.四.确定管径立管Ⅰ：个数当量当量总数卫生器具4.574.5×大便器7771.0N污水盆4.5=38.5=7×uqN0.12qmaxuu51..50.12238NN满足要求＜4.5=3.0l/s4.5l/s，允许选DN100mm出户管：q0.122144.5141.50.24771.5=3.5l/s＜4.5u符合要求2uu1存在问题：出户点标高？相关因素：市政排水管道标高？地面荷载、冰冻线----------------学资学习网----------------18-《建筑给水排水工程》教案建筑消防给水第4章4-1消火栓给水系统及布置低层建筑：扑救初期火灾高层建筑：满足自救需要.设置原则一48.4.1条第，《高层民用建筑设计防火规范》。例：第执行国家《建筑设计防火规范》款：超过七层的单元式住宅，超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元)应设室内消防给水(式住宅。建筑内消火拴给水系统组成、组件及类型二.成及组件)组(一水枪、水龙带、消火拴、消防水喉、消防通道、水箱、消防水泵接合器、增压设备和水源。水枪1.19mm16喷嘴口径：，13，DNφ与水龙带接口：用快速螺母连接。DN65mm，DN50mm2.水龙带DN5016,q≤3l/s，φ麻质：抗折叠，质轻，水流阻力大xhDN6519，q＞3l/s，φ16，橡胶：易老化，质重，水流阻力小xh3.消火拴DN50，内扣式快速连接螺母+球形阀，单出口、双出口DN65消防水喉——小口径拴4.30m，φ6~8mmL=20，25，25mm，喷嘴，26310Pa=10kPa=1MPa=10kg/cm工作压力：2610Pa=3MPa=30kg/cm×爆破压力：3屋顶检验用拴5'消火拴箱——玻璃门内置：消火拴、水枪、水龙带、水喉、消防报警及启泵装置设置：承重墙，明、暗、半暗消防水泵接合器作用：一端接室内消防管网，另一端可供消防车加压供水组成：闸门、安全阀、形式：地面、地下、墙壁式水池。设置点：便于消防车接管供水地点；周围有15~40m5.6.止回阀范围内***7.消防给水管网环状，立管不变径。低层可生活+消防，高层独立消防贮水设备及加压设备、水源8.水箱，气压给水装置分钟)初期火灾用水(10可与生活贮水合用，但存不动用措施水池火灾连续用水消防水泵水源类)(二型1.不设消防水箱及水泵的消火拴给水系统-19-《建筑给水排水工程》教案室外管网的压力及水量在任何时候均可满足室内消防要求仅设水箱2.)室外水量及压力不足10分钟供水(只保证火灾初期3.设消防贮水箱、消火拴泵的消火拴系统火灾延续时间内由室内保证消防用水量及水压)分区供水的室内消火拴系统(高层4.分区原因：从便于灭火和系统安全考虑O时分区依据：最低处消火拴最大静水压力超过80mH2分区方式：串联分区，并联分区三、设置要求)；设有消火拴的建筑内，其各层均应设置(无可燃物的设备层除外1.；设在明显、易于取用的地点(走廊、楼梯间、大厅入口处)2.3库房除外，5000m，，保证有二只水枪的充实水柱同时达到室内任何部位(H≤24V≤3.一只水----------------学资学习网---------------枪)；b2RSbSRSR24-1消火拴布置方式图单排一只枪：单排二只枪：通过计算确定保护22122半径4.间距-20-《建筑给水排水工程》教案45cosLRH——折减系数，0.80mdLH——水龙带长度d——充实水柱(为保证喷枪射出的水流具有一定强度而需要的密集射流)m5.消火拴拴口静水压力≥80mHO减压孔板(便于使用，控制出水量，维持10分钟)；26.拴口距地面1.10m；7.同一建筑采用同一规格的消火拴、水枪及水龙带；8.消防电梯前应设消火拴；9.每个消火栓处应设直接启动消火拴泵按钮。四、室内消火给水管道的布置1.室内消火拴个数大于10个，且室外消防水量大于15l/s，市内给水管道应为环状，进水管应为二条。一条事故时，另一条供应全部水量；2.阀门设置便于检修又不过多影响供水；3.室内消火拴管网与喷淋管网宜分开设，如有困难在报警阀前分开五、水泵接合器设置----------------学资学习网---------------a)便于消防车接管供水地点，同时考虑周围有15~40m内有室外消火拴或消防贮水池：b)数量按室内消防水量及每个接合器流量经计算定，每个接合器10~15l/s。六、消防水池与水箱的布置a)独立消防水池设置条件''QQQQ①室外管网的和进水管流量＜室外消生活室内消生产②不允许直接抽水QQ25l/s＞③室外管网为支状,室外消室内消防止消防贮水被动用的措施b)水箱c)安装高度：原则上满足最不利点灭火设备所需水量和水压。，可设增压设备，气压罐、稳压泵。(住宅除外)一类高层O二类公共建筑、一类住宅，水箱高度：最高处消火拴静水压力≮7mH2七、消防泵及泵房a)消防泵吸水管应有独立的吸水管消防泵自灌吸水b)消防泵压水管二条与环管接c)备用泵：不小于一台主泵的能力d)e)泵房有直通室外出口，在楼层内应靠近安全出口4-2建筑内消火栓系统的水力计算目的：确定管径、系统所需压力、选定设备一.消防用水量根据：火场用水量统计资料，消防设备供水能力，建筑物的重要性和保证建筑物的基本安全及国民经济发展水平等因素综合确定。《建筑设计防火规范》《高层建筑设计防火规范》。-21-《建筑给水排水工程》教案二.充实水柱充实水柱——从水枪喷口作用力大，使用不便，过短，不能射及火焰H≮7m射出的水流，为保证一定的强度而需要的密集射流长度。过长，压力大，HHHHH——建筑层高充实水柱，低层m≮10m甲、乙厂房，大于六层民宅m≮13m高层mn----------------学资学习网---------------nsiH三.水力计算拴口所需压力1.xh计算：nm图5-2垂直射流组成HHHH——枪口造成某长度的充实水Hq柱所需水压——水龙带水头损失dxhqd-22-《建筑给水排水工程》教案H求①q1mvmgH2不计空气阻力q离开喷嘴的流速其中：，理想状态下的射流长度，所以2vH2gv——水流2q——重力加速度实际上，水枪喷嘴及空气都对射流产生阻力，HiLHHHfqHHHH——垂直射流高度按水力学管道的沿程损失公式：ffqvLHKg2d——水流与管壁的阻力系数，因是水流在空气中流动故用式中：2fKvHHHd——柱口代替1代替——水流流动距离，用喷嘴直径f2f1d2gvH2gKKHHHddHHHH令：ff2q11fqffHHHHHH的关系与建立了整理：或fqfqfqH1H10.25(——与喷嘴直径有关的系数，由试验得：表5-8，p79)fqqffq2)d.(d01ff-23-《建筑给水排水工程》教案由试验mff——垂直射流高度f4)H.011.1980(05-9)HHHHH与之间的关系qm----------------学资学习网---------------HHHHH(表——试验系数，查表得，则：之间的关系给出了(与fmffmfH1H1mff)。到HH故确定了的枪口压力值值后，便可求出qfmq产生mm实验证明：充实水柱长度与倾角无关水龙带损失②2qHALxhddzHOL式中：mH——水带水头损失，2dmAq——水带长度，d——水带阻力系数zl/s——消防射流量，xh消防射流量③xhHqqq是不同性质建筑消防水≮与水枪枪口压力2.5l/s有q关，规范规定≮5l/s，qxhxhxh枪射流的界限值，实际射流量应根据枪口压力计算并满足规范规定。7dH.0034042vqdHg2v4gHdq2其中：xh2q2qxhq——喷口流量系数224H.q00000121d——圆形断面，=1.0qxh-24-《建筑给水排水工程》教案Hd0.0000121B令：BHqHqBHq则：，给出之间的关系与，qxhqxhqxhLHHd=16mm，？42q2281.191H10.0124ALqH10.720000121116.9qBH0.2.5l/s，gxh2229.520154202.qHAL0.A——(p80，5-12表)例：DN=50mm，=8m=20m，，求dxhmHHHH8191.710.Hm，dqxhml/s＞qm2xhdd4HHH10.72.5213.2mHOxhdd查表p80，表5-112dxhqHq2.9l/sH10.7mHOHH根据xhmdq2xh最不利点消火拴压力确定。2.消防贮备水量计算q60tV1000V3.6(QQ)Tqt——室内消防用水量其中：f——初期火xLf池xfxh灾时间，10分钟Q——室内外消防用水量，l/sQ——水池连续补水量TxfL——火灾延续时间h和目的：确定DN环状网：假设不通水管段，选不利管段进行计算，方法同给水x3.h，已确定水箱安装高度，选补压设备。1)水箱供水：从水箱出水口到最不利点算-25-《建筑给水排水工程》教案h，选泵的扬程。2)水泵供水：从水池液面到最不利点求注意：处次，着火点1①建筑内同时发生火灾的次数为1)(流向水箱供水、水泵供水，双向，且立管不变径②消防管，低层≮50，高层≮1005-13p82，表③各立管流量确定应符合规范要求，各管段流量应符合实际情况4.余压消耗A多层建筑，最不利点AHHHBHq；dqxAxAxAhHHH)hqB(H；hqq＞点着火消防射流量增大，，故B使得xAxBB，=2.5使水箱贮水迅速放空。(数据10dxBqxAxB层建筑，低层出水量分钟水在5分钟用完)10，为保证柱出水均匀，需将余压消耗掉。采用减压孔板----------------学资学习网---------------4hd，求出即为孔口口径。g2h不同，求出孔径不同，由小到大，由下44)/(dqqvQQhvg2dd222xh222xh到上。各层4.增压设备选型①水泵，H、Q②气罐VVP=30s，室内消防用水量局部增压水=60s，室内消防用水量代替水箱水应满足最不利点4-3自动喷水灭火系统及布置消火拴口需要的水压。inm一.组成及动作过程自喷系统是一种固定式的自动喷水灭火系统设置，在国外有百年的历史，国内有五十余年的历史，是控制火灾的有效手段之一。与消火拴系统相比有如下优点：1.自动报警，自动洒水。2.随时处于准备工作状态。3.从火场中心喷水，并不受烟雾的影响，造成水渍的损失小。4.灭火及时，2~5min使火灾不易扩散，灭火成功率高：美国纽约69~78年十年间，254起装有自动喷淋灭火系统的建筑发生的火灾中有仅开放3个喷头而扑灭的火灾239起，成功率94.1%。-26-《建筑给水排水工程》教案起，自动喷淋设备火灾控制率发生火灾1922~1967(45年)81425美国国家防火协会96.2%。5734次，成功率99.8%。澳大利亚和新西兰1886~1967(81年)扑救了)(保险金下降，10年内回收成功的灭火，保证建筑的安全，国外应用于各类建筑及住宅1~3%投资：占建筑总投资的我国自动喷淋设置要求见规范。二、分类℃＜室温＜70℃建筑1.闭式：湿式——系统充水4℃＜室温＜4℃干式——系统充气70减少误报、喷水系统。快速排气充水，变干式为湿式，预作用式——探测系统+水渍。2.开式：水幕——冷却、阻火、防火隔断雨淋——严重危险级别喷雾——喷射出水雾状，起冷却、窒息、稀释、乳化作用。70℃适用4℃＜2000L≯干式2.适用无采暖场所管路容积V适用建筑装饰要求高，灭火要求及时3.预作用t＜1.湿式水幕4.雨淋喷水系统5.水喷雾灭火系统6.三、布置7.喷头布置：喷头布置在吊顶下B045cos2RAB)AB2R(长方形A正方形2224-3)表——喷头的最大保护半径(见P270BADFR=5m表中给出的喷头的最大保护面积=2.5m=12.5m，，54.FA3。正方形。规范2正方形最大间距为3.6mBA12.5BABAF=3.1m长方形选=4.0m----------------学资学习网---------------管网布置2.中央布置1)自动喷淋灭火系统的水力计算8个500个报警阀个数≯2)侧边布置支管喷头个数≯4-4计算管路的总水头损失，确定实际消防用水量和所需总压力，选择加目的：选定管径，压设备。基础设备1.建筑物危险等级-27-《建筑给水排水工程》教案严重危险中危险级轻危险消防用水量设计喷水强度作用面积喷头级(l/s)2min)·(L/m2)(m作用压力(Pa)生产建筑5010.015.06.03003002001809.8储存建筑759.82099.89.83.011114×10注：1)困难时，最不利点工作压力可为52)设计流量=1.3理论流量3)消防用水量=设计喷水强度/60×F2.计算方法1)步骤①选择系统内最不利计算管路，从末端起编号。出流量和各管段的流量，使计算管段的流量为规定流量的1.3倍。③按求出各管段的流量(v＜5m/s)初选管径，④流量达到设计流量后的管段，其流量按设计流量求水头损失。②逐一计算各喷头节点的求出水头损失。⑤确定水泵扬程举例1.特性系数法管段Ⅰ喷头1.2.3.4管段Ⅱ喷头a.b.c.dqBHqdBH每个喷头的出水量——喷头工作压力，mH=0.184(0式中：=12.7)——l/s2BH=0.0184)时，——kPa(——喷头特性系数，喷头一定，该值为常数，故喷头出水量与作用于每个喷头上的工作水头有关。H某点压力0)dAQ(l/s)QLm喷管特性头段系数(mH22流量H=5.01q=0.96110.184Qq=0.96112HHh2211=6.45q0.1846.452=1.09hh1-20.924.20250.43673.63.6=1.452120.184Qqq2123=2.052-3320.094=1.4232----------------学资学习网---------------q0.1847.873=1.20HHh3322=7.8730.184-28-《建筑给水排水工程》教案Qqqq33412=3.25h3-4320.0943.6=3.574310.56HHh433440.184=11.44q0.18411.44=1.454Q=3.25+1.45=4.70hh=1.79544-55-622.104022.10400.0450.0451.83.6HHh4554=11.44Q=4.70=3.5865+1.79=13.23HHh5566=16.816QQQd656766-7HQ(l/s)Q节管喷头节点压力0)段特性(mH2管径d(mm)比阻管沿程损失A2ALQh2流量/(S2)长2L点系数A10.184qBH=11=0.96H=5.01Qq=0.96112hh1-22-30.924.20250.43673.6=1.4521qBH22=1.09HHh1122=5+1.45=6.4520.184Qqq2231=2.05320.0943.6=1.4232----------------学资学习网---------------qBHhHH3232=6.450.18487.184.70333+1.42=7.87==1.20Qqqqh3-4320.0943.6=3.57433431210.56-29-《建筑给水排水工程》教案=3.25BHqhHH40.184=11.444440.18411.ej043434==1.450qqQqq445321=3.25+1.45hh4-55-622.094022.09400.0450.0451.83.6=1.7954=3.5865=4.70HHh4554=13.2QQ=4.7055643HHh5665=13.263+3.58=16.81QQQd665676-7H13.23HQ，采用与管段Ⅰ相同计算法，得=?mH0，为保证最不利点，265d6。＞点6压力值只能是16.81mH2656d由于管段Ⅰ与管段Ⅱ的水力条件相同QQ0，∴节(管径、管材、喷头口径)'HS∴管路特性系数相同2QHHHHS令=5544554222HQQHHHHSd6222QQQdd6d66SS令=45454566dd6HHH81.163075.Q4Q.l/sd456666HHQQQ(Q1)10.0QQl/s5476566454d5HH23SSH13.56d45d4566655-30-《建筑给水排水工程》教案HH∵式中：，故管段Ⅱ的流量为管段Ⅰ流量的倍数。5求管径并不66hHH＞——流量调整系数，'6变化，按此方法进行流量计算直至满足规定流量后，管段的流量不再增加，。平均喷水强度法。例，按中危险级2.位置划作用面积204m②每个喷头流量36.101BH0.184ql/sbbF1.2a①选择最不利，共布20=17m，≤个喷头。=12m，实际作用面积为，2.3627Q201.6027.41.3320Q1.33Q面积内喷头洒水量：l/s62044.Q20l/s④理论流量③作用理20601.36l/s理设⑤作用面积内平均喷洒水强度----------------学资学习网---------------8Qmin22··min＞规定l/m6l/m204⑥校核作用面积内任意四个喷头的实际保护面积内的平均喷水强度不大于也不小于规20%定值的60361.087.2.2716.的规定值，符合不大于＜20%52.11601.3628.72.71.26＞，不符合，基本符合。2011.建筑内部的排水系统第5章5-1排水系统的分类和组成污水管道分类一.雨排水3.1.生活排水2.工业废水合流制：将上述三类污废水中的两类或三类统一用一套管道系统排出。分流制：分别设置管道系统排出.建筑内排水系统组成二卫生器具或生产设备受水口1.排水管系2.卫生器具排水管；横支管；立管；总干管；出户管通气管系3.通气管系作用：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-31-《建筑给水排水工程》教案3)使管内有新鲜空气流动，减少废气对管道的锈蚀通气管形式1)伸顶通气离出屋面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，连续排水立管及通气管4)环形通气管(管径见p105表6-1)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，隔10m设置，顶、底层设。清扫口：横管，隔一定间距清通用5.抽升系统6.室外排水管道：室外第一个检查井至城市下水道之间管道。7.污水局部处理构筑物。5-2排水管系中的水气流动的物理现象一.水封及水封破坏二.排水横管中的水、气流动水流流态和基本特征-32-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------图5-1横支管内压力变化1.冲激流水流特点：历时短，流速大，来势猛，尤其是大变器的支管上更明显。现象：形成水跃，使水面壅起，短时间充满管道断面，流速增加，动能亦增加。这种不稳定的非均匀流——冲激流。一定时间后水面下降，流速下降。结论：冲激流虽然在短时间内形成高峰流量，但由于设计充满度的考虑，使管道有足够的空间容纳高峰流量，且v↑，故不会冒水。有利于排水支管的排水功能。冲激流以较高的流速冲刷沉积物，2.压力变化a.横支管排水管——非满流，给空气留有自由空间，冲激流状态下，排水点处形成水塞，使空气不能自由流动，引起压力波动，如：①B点大量排水，形成水AB管段气体受到压缩，压力升高，正压，BD段气体受压缩，形成正压，使存水弯中水层上升直至破坏，称正压喷溅。②随水流排出，AB管空气随水流流走，且由空间增大而变扩疏，形成负压，塞，充满管道，抽吸A存水弯中的水层，使之下降，甚至全部流失。当满流水流至C点，会因惯性抽吸C点水层水，使之下降，甚至全部抽走——抽吸冲激流引起正压负压变化，不利于排水横支管正常工作。b.横干管注意：对多层建筑地下横管来说所，当立管排来水量过大时，在立管底部产生强烈的冲激流，此时参混在水中的气体受阻不能自由运动，受到强烈的使管内压力增加，形成正压区，严重时,将----------------学资学习网---------------污水从底层卫生器具存水弯中反喷出来，因此在无专用通气立管时，设计时应将-33-《建筑给水排水工程》教案底层横支管与地下横管中心线距离应有最小高度。5~6层0.75m(低)；7~9层3m；20层6m。且规定立管底部距横支管水平距离不得小于1.5m。三.排水立管中的水、气流动图5-2立管水流状态1.立管中水气流的基本特征①断续的非均匀流；②水气两相——部分充满水，水流夹气；③形成气压核心——水流中空部分包卷着气体(水包气)引起压力变化2.立管中水流运动的三个阶段①附壁螺旋状态流流量小时，水流附着管壁作螺旋运动(因水流受到管壁摩擦阻力)，空气可以自由流通，气压稳定为大气压。②水膜流水流增加到足以覆盖住管壁，管壁的吸附力大于水的表面张力，使水流附着在管壁作片状的水膜流状态下落。水膜流具有二个主要特征：a.会形成短时间的水塞——隔膜流，但管道中有运动，1/3~1/4充水率。b.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流速亦不变，此时的流速当重力与摩擦力相等时，不变，t③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足够的空气量可以冲破水塞，使之继续作水膜vve速度成正比，在足够长的管段上，终限----------------学资学习网---------------烈波动，形成有压冲击流，在其前方形成正压，后方则为负压，其数值足以对卫生器具水封产生回压及抽吸现象，不利排水工况综上，对于一定的管径的立管，夹气水流的大小，决定着立管工况的优劣，因此必须把-34-《建筑给水排水工程》教案立立管的水流流量控制在一定的范围内，以免在水流下降的过程中引起管道内压力的波动。，此时，即充分发挥了立管的管的最适宜流量应在水膜形成的范围内，即充水率为1/3~1/4，立管设计流量负荷极限值，依控制在允许范围内)通水能力，而其压力波动又不至于太大(此原则确定。排水立管中水膜流运动的动水力分析3.力学分析的目的：确定各种管径立管的通水能力。水膜—中空的圆柱体状v2gH若按自由ev落体其下降成试验表明：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，WPae与等平衡时，便做匀速正比。水流下降一段距离后，当水流受到的管壁摩擦阻力与重力不再变化。这种一直降落到立管底部保持不变的下落速度—终限流速。自水运动，到开始形成终限流速的距离，称为终限流速。=0流入口根据牛顿第二定律，建立排水立管中水膜流动运动的微分方程式，按终限流速和终限长度的定义，并引入有关参数，经数学运算得：u)v(41.75()()v5105或jv(m/s)QQ1dKdQvL0.14433)(L2.31u5122ttjpj42d或ttt其中：—终限流速t—污水立管下落的水流的流量d—立管内径Q(L/s)L—终限长度t-5KKm)j(cm)u×新铸铁管10=25(—管壁粗糙高度(m)，pp分析：QvvQ超过上述值时，立管中的水流为，当立管，当=9l/s时，、=4m/sDN100①对tu非水膜状态。不变，降落后，流速和DN100，=9l/s，=3.0m，说明污水由立管经过3.0m②t流态稳定。LveQ表明横支管的排水在立管内引起了压立变化，不会对相邻层横支管的水封产生影响。水力学分析的目的：确定立管在压立允许波动范围内最大通水能力，提供立管设计依L长度的基本小环，该脱离体在变加速下据，我们把下降的水膜视为一中空的圆锥体。取降过程中同时受到二个力的作用：-35-《建筑给水排水工程》教案gtWmgQ①重力↓LdP②摩擦力↑dj----------------学资学习网---------------dvPWmamF根据牛顿第二定律：dtW=mgPdvLdt2Ldmmg⊿vdLdvvg紊流：jj28Qt8dtmt(kg)g——其中：时刻内通过该断面的水流质量)2——重力加速度(m/s3Q/s)——下落水流流量(m)2t——水密度(kg/m——时间(s)K).1212(0Ktcosvevev3(m)2)——水流内摩擦力，单位面积上平均切应力(N/m1p，当→，时，——管壁粗糙高度→，此时eKdv(12120).03，将即代入pttt1p——；。，此时终限流速：——edtd)()1.75(vQcm510终限长度：Q1L/s12j1QdKdvdvdLdvvL0.44()()510dtdLdtdLtjp12Kd四排水立管的设计负荷.tjp确定其流量排水立管的允许通过的流量按水膜流计算，即按和vevQtt)ede)e()(ddd(d244e(deQv)vtttuttjede-36-tj0ttjjjttu2222t0．《建筑给水排水工程》教案Q-5uK)(v45m2d)e(d1.47eQl/s3tt——取25×10ptj511~——立——过ddeQ解：为已知，故预求=需确定时中？jttu23)2243。管断面)dd(d流断面，(在前面分析中知：水膜流时，立管充水率为t4)(1dd4dd11110.750.866()1当；时，j20t00j20t2j44d4dd0.866dddd0.866d0.067de即j0即jjjj0j22d100e9.2100dmmjt100dmm，上绝大部分面积通气！而不tevdQe6.7~9.2当时，，式告诉我们：虽立管径管内jt2e4711(终限状态时的)列表p113表6-3，，对应的工程中，把压力波动。超过是ttt4243dedd)e47e(d.1Q根据de时的立管呈水j53ttu23td膜状态代入上式，求出不同的比值求出6-3选定不同的，按表j6-4(p114)t的流量，列表-37-《建筑给水排水工程》教案----------------学资学习网---------------QdvQ)4(vd1jtutj、6-4(p114)时的。列表再根据求出相应的=我国现行排水规范对排2u5K2水立管临界流量呈水膜状态的通水能力原因：①实验是新。②实验是↑，过流能力下降20~33%管，实际上使用一段时间后管道的粗糙度增加，即清水。决非设置专用通气立管与否的判别6-4注意：表立管呈水膜状态时最大允许通水能力，标志，是否需要设置专用通气立管以改建筑内部排水系统的善系统的压力波动是以管内压力波动值在±25mmHO来判断。2计算第6章ivv/dh，横管的和、目