第5章建筑內(nèi)部的排水系統(tǒng)ppt課件

1、第5章 建筑內(nèi)部的 排水系統(tǒng).衛(wèi)生器具受水器排水管系統(tǒng)通氣管系統(tǒng)清通設(shè)備.排水系統(tǒng)的特點(diǎn)和根本要求污廢水的特點(diǎn)：廢氣流量變化大壓力變化大固體廢物存在問題：衛(wèi)生排水才干污水冒溢堵塞排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：設(shè)水封，通氣管不滿流，通氣管通氣管設(shè)清掃口，檢查口，最小管徑根本要求：迅速暢通地將污廢水排出室外；減少管道內(nèi)水壓動(dòng)搖；經(jīng)濟(jì).5-1 排水系統(tǒng)的分類和組成系統(tǒng)的分類 按污廢水的來源分為： 生活污水排水系統(tǒng) 工業(yè)廢水排水系統(tǒng) 屋面雨水排水系統(tǒng)排水體制 分流制生活污水和廢水用一套管系排出。 合流制生活污水和廢水分別設(shè)置管系排出。. 排水系統(tǒng)的組成 1衛(wèi)生器具和消費(fèi)設(shè)備受水器 常用衛(wèi)生器具的種類及特點(diǎn) 便溺用衛(wèi)

2、生器具及沖洗設(shè)備 盥洗、沐浴用衛(wèi)生器具 洗滌用衛(wèi)生器具 公用衛(wèi)生器具 衛(wèi)生器具常規(guī)設(shè)計(jì)“三大件 洗臉盆、浴盆、坐式大便器.附：常用大便器種類及配套沖洗設(shè)備 大便器種類 配套沖洗設(shè)備 坐式大便器 低位水箱 蹲式大便器 高位水箱、沖洗閥 大便槽 高位水箱自動(dòng) .2排水管系圖5-1 器具排水管、排水橫管、排水立管、 出戶管3通氣管系 伸頂通氣管和輔助通氣管系4清通設(shè)備 檢查口、清掃口、檢查井5抽升設(shè)備 6污廢水部分處置設(shè)備 化糞池、醫(yī)院污水處置設(shè)備等.90斜三通45三通、90斜三通、直角順?biāo)▋蓚€(gè)45彎頭彎曲半徑大的防止軸線偏移排水支管銜接要求.5-2 排水管系和通氣管系排水管系 1器具排水管 2

3、排水橫管 3排水立管 4出戶管排水管道組合類型 1單立管排水系統(tǒng)多層建筑。 2雙立管排水系統(tǒng)多層和高層建筑。 3三立管排水系統(tǒng)多層高層建筑。 . 衛(wèi)生器具排水管與排水橫直管可采用90斜三通銜接； 排水管道的橫管與橫管、橫管與立管的銜接宜采用45三通或45四通、90斜三通或90斜四通銜接，也可采用直角順?biāo)ɑ蛑苯琼標(biāo)耐ǖ龋?排水立管與排出管端部的銜接宜采用兩個(gè)45彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90彎頭； 排水管應(yīng)防止軸線偏移，當(dāng)受條件限制時(shí)，宜用乙字管或兩個(gè)45彎頭銜接。排水管的銜接.立管中的水流形狀水流特點(diǎn)： 斷續(xù)的非均勻流 氣水兩相流 管內(nèi)壓力變化為什么要設(shè)置通氣管水流流動(dòng)形狀： 附壁螺

4、旋流 水膜流 水塞流.通氣管系通氣管系的作用1使室內(nèi)污水管道與大氣相通，使管 道中分發(fā)的有毒有害氣體排入大氣；2堅(jiān)持管道中的氣壓平衡，防止存水彎中的水封遭到破壞，使管內(nèi)水流暢通；3經(jīng)常有新穎空氣流通于管道內(nèi)，可防止管道因廢氣而蒙受銹蝕。.通氣管系的種類及設(shè)置原那么1種類 A 伸頂通氣管 B 輔助通氣管系 A公用通氣立管 B主、副通氣立管和環(huán)形通氣管 C平安通氣管 D結(jié)合通氣管.排水立管與最上層排水橫支管銜接處向上垂直延伸至室外作通氣用的管道。排除廢氣，平衡壓力.僅與排水主管銜接，使污水主管內(nèi)空氣流通立管負(fù)荷高時(shí)銜接環(huán)形通氣管和排水立管，使排水支管和排水主管空氣流通與環(huán)形通氣管銜接，使排水橫支管

5、空氣流通在多個(gè)衛(wèi)生器具的排水橫支管上，從最始端衛(wèi)生器具的下游端接至通氣立管橫管負(fù)荷高時(shí)衛(wèi)生器具存水彎出口端接至主通氣管衛(wèi)生、安靜要求高.設(shè)有通氣的排水立管的最大排水才干不通氣的排水立管的最大排水才干.2設(shè)置原那么普通2層或2層以上的生活污水管道，有污水立管，必需設(shè)置伸頂通氣管；只需1層的建筑可以不設(shè)伸頂管；底層單獨(dú)出戶管不設(shè)伸頂管；當(dāng)立管所承納的排水負(fù)荷較大，立管所承當(dāng)?shù)呐潘?fù)荷超越臨界流量時(shí)，需設(shè)置公用通氣立管，以添加立管的通氣才干； .當(dāng)橫管所承納的排水負(fù)荷較大時(shí)，需設(shè)置主、副通氣立管和環(huán)形通氣管，以添加橫管的通氣才干； a) 排水橫管上有4個(gè)以上衛(wèi)生器具，且管長(zhǎng)大于12米 b) 排水橫管

6、上有6個(gè)以上便器 c) 排水橫管的充溢度大于0.5橫管長(zhǎng)度大于12米時(shí)，需設(shè)置平安通氣管；結(jié)合通氣管用于結(jié)合排水立管和通氣立管。.通氣管系的安裝伸頂通氣管的安裝 a伸出屋頂高度 0.50.7m b上人屋面不小于 1.8m c出口4m內(nèi)有門窗時(shí)，高于門窗上邊緣 0.6m d不能設(shè)在挑出部位下陽臺(tái)、遮陽板、 遮雨板.輔助通氣管的安裝 a通氣立管上下端的位置 b環(huán)形、平安通氣管的末端高度 c結(jié)合通氣管的數(shù)量及安裝方法通氣管的管徑確定 a通氣立管的管徑與排水立管的管徑一樣或小 一級(jí) b結(jié)合通氣管管徑與通氣立管管徑一樣 c集合通氣管斷面面積 總管斷面積 F = fmax + mfn.5-3 排水管系中水

7、氣流動(dòng)的物理景象建筑內(nèi)部排水流動(dòng)特點(diǎn)水封的作用及其破壞緣由橫管內(nèi)的水流形狀立管內(nèi)的水流形狀排水立管的通水才干影響立管壓力動(dòng)搖的要素及防止措施.建筑內(nèi)部排水流動(dòng)特點(diǎn) 排水管道按非滿流設(shè)計(jì)，且污水中含有固體雜質(zhì)，因此，排水系統(tǒng)中的水流運(yùn)動(dòng)為水、氣、固三相流動(dòng)。其主要特點(diǎn)包括： 1間歇排水，水量、氣壓變化幅度大； 2流速變化猛烈； 3事故危害大。 為合理設(shè)計(jì)建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)，既要使排程度安暢通，又要做到管線短，管徑小、造價(jià)低，因此需專門研討建筑內(nèi)部排水管系中的水氣流動(dòng)物理景象。.水封的作用及其破壞緣由水封的作用 利用一定高度的靜水壓力來抵抗排水管內(nèi)氣壓變化，防止管內(nèi)臭氣和有毒、有害氣體進(jìn)入室內(nèi)。水封

8、的破壞及其緣由 因靜態(tài)和動(dòng)態(tài)緣由呵斥存水彎內(nèi)水封高度減少，缺乏以抵抗管道內(nèi)允許的壓力變化值時(shí)，管道內(nèi)的氣體進(jìn)入室內(nèi)的景象叫作水封破壞。 1負(fù)壓抽吸 2正壓噴濺 3自虹吸景象 4靜態(tài)緣由.橫管內(nèi)的水流形狀能量轉(zhuǎn)換 公式5-1水流形狀 a急流段 b水躍段 c躍后段 d衰減段橫管內(nèi)的壓力變化 a橫支管內(nèi)的壓力變化 b橫干管內(nèi)的壓力變化.立管內(nèi)的水流形狀排水立管的水流特點(diǎn) 1斷續(xù)的非均勻流 2水氣兩相流 3管內(nèi)壓力變化立管內(nèi)的壓力變化 圖5-26水流流動(dòng)形狀 A. 附壁螺旋流充水率t / j 1/4 特點(diǎn)：a水流沿管壁周邊向下作螺旋運(yùn)動(dòng)； b水流挾氣作用不顯著，管內(nèi)氣壓穩(wěn)定。.B. 水膜流 1/4 t

9、 / j 1/3 特點(diǎn)：a水流沿管壁周邊作下落運(yùn)動(dòng)，形 成有一定厚度的帶有橫向隔膜的 附壁環(huán)狀水膜流； b橫向隔膜厚薄不穩(wěn)定，易被管 內(nèi)氣流沖破，管內(nèi)氣壓動(dòng)搖不大， 不會(huì)呵斥水封的破壞。 C. 水塞流t / j 1/3 特點(diǎn)： a水膜厚度添加，橫向隔膜構(gòu)成頻 繁，有水塞構(gòu)成； b管內(nèi)氣壓動(dòng)搖大，呵斥水封的破壞。 . 結(jié)論： 在同時(shí)思索排水系統(tǒng)平安可靠和經(jīng)濟(jì)合理的情況下，排水系統(tǒng)內(nèi)的最正確水流形狀應(yīng)為水膜流形狀。此時(shí)既可保證一定的排水負(fù)荷，又能維持管內(nèi)氣壓穩(wěn)定，使管內(nèi)水流暢通。.5-4 污水提升和處置污水泵：潛污泵，自動(dòng)控制集水池：容積不小于最大一臺(tái)水泵5min的抽水量，每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)不超越6次

10、； 不得大于6h平均污水量；水深11.5m；設(shè)集水坑深0.5m泵站：地下室或底層化糞池：水力停留時(shí)間824h，23格，離建筑物不小于5m除油池除泥/除砂池.排水立管的通水才干水膜流運(yùn)動(dòng)的力學(xué)分析 目的：確定水膜流階段排水立管在允許壓力波 動(dòng)范圍內(nèi)的最大排水才干 A水膜流的運(yùn)動(dòng)特征 水膜流構(gòu)成后比較穩(wěn)定，向下作加速運(yùn)動(dòng)， 水膜厚度近似與下降速度成反比。隨著水流下降 速度的添加，水膜所受管壁摩擦力也隨著添加。 直至水膜所受的管壁摩擦力與重力到達(dá)平衡時(shí)， 水膜的下降速度與厚度不再變化，此時(shí)的流速稱 作終限流速v t；從排水橫支管水流入口至終 限流速構(gòu)成處的高度稱作終限長(zhǎng)度L t。. B水膜流運(yùn)動(dòng)的力

11、學(xué)分析 排水立管中的水膜可近似看作一個(gè)中空的圓柱狀物體圖5-28，在下降過程中同時(shí)遭到重力W和管壁摩擦力P的作用。 取一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的單元體進(jìn)展分析，根據(jù)牛頓第二定律有： F = ma = mdv/dt= W P 5-2 其中 W = m g = Qt g 5-3 P = dj L 5-4 =/8v 2 5-5 = 0.1212KP/e)1/3 (5-6) v = L/t (5-7). 將5-3、4、5、6、7帶入5-2，整理后有： m/tdv/dt = Qg -0.1212/8Kp/e)1/3 v 3 dj (5-8) 當(dāng)水膜到達(dá)終限流速vt時(shí)，水膜厚度到達(dá)終 限流速時(shí)的水膜厚度et，此時(shí)水流

12、速度不再改動(dòng)， 加速度a = dv/dt = 0，式5-8可整理為： vt =21 Qg/dje/Kp1/3 1/3 (5-9) 終限流速時(shí)的排水流量 Q = et vt dj (5-10) 將5-10帶入5-9 得 vt = 2.22g3 /Kp1/10 Q/dj2/5 = 4.41 /Kp1/10 Q/dj2/5 = 1.751 /Kp1/10 Q/dj2/5 Q：L/s， dj：cm (5-11) .根據(jù)終限長(zhǎng)度的定義，利用數(shù)學(xué)方法推得： Lt = 4.41 /Kp1/10 Q/dj2/5 (5-12)立管在水膜流時(shí)的通水才干 在水膜流形狀，當(dāng)?shù)竭_(dá)終限流速時(shí)，水膜 下降速度和厚度堅(jiān)持不變

13、，立管通水才干也不 變，表達(dá)式為： Q = 1/10t vt (5-13) 將t = etdj et和式5-11帶入， 有：. Q=0.3686 1 /Kp1/6 dj etet5/3 /dj2/3 (5-14) 化簡(jiǎn)后有： Q=0.03651 /Kp1/6 5/3 /dj8/3 (5-15) 其中， Q：排水流量，L/s； ：充水率=t /j dj：立管內(nèi)徑，m； Kp：當(dāng)量粗糙高度，見表5-6。.影響立管內(nèi)壓力動(dòng)搖的要素及防止措施立管橫支管入口處最大負(fù)壓 P1 = - vt 2 或 P1 = - 1.531 /Kp1/5 Q /dj4/5 P1：立管內(nèi)最大負(fù)壓值，Pa； ：空氣密度，kg/

14、m 3 ； Kp ：管壁粗糙高度，m； Q ：排水流量，L/s； dj ：管道內(nèi)徑，cm； ：空氣阻力系數(shù)， = 1+L/ dj + K.結(jié)論立管內(nèi)最大負(fù)壓值與管壁粗糙高度、管徑成反比；立管內(nèi)最大負(fù)壓值與排水流量、終限流速和空氣阻力系數(shù)成正比；不設(shè)伸頂通氣管時(shí)，=，呵斥負(fù)壓很大，水封遭到破壞。.穩(wěn)定壓力和增大通水才干的措施減小終限流速 A. 添加管內(nèi)壁粗糙高度； B. 設(shè)乙字彎消能措施； C. 利用濺水方法使下落水流與空氣混合，降低 流速瑞士，蘇維脫排水系統(tǒng)； D. 使水流沿切線方向進(jìn)入立管旋流而下，降低 流速法國(guó)，空氣芯水膜旋流排水系統(tǒng)。減小水舌阻力系數(shù) A. 設(shè)置通氣立管； B. 利用空氣

15、芯防止水舌； C. 橫支管與立管相連時(shí)采用異徑三通或順?biāo)?通。.54 排水管道的布置與敷設(shè) 一、排水管道的布置 1排水立管應(yīng)設(shè)在接近最臟、雜質(zhì)最多的排水點(diǎn)處，污水管道的布置應(yīng)盡量減少不用要的轉(zhuǎn)角及曲折，盡量作直線銜接。2生活污水立管不得穿越臥室、病房等對(duì)衛(wèi)生、安靜要求較高的房間，并不宜接近與臥室相鄰的內(nèi)墻。3明裝的排水管道應(yīng)盡量沿墻、梁、柱作平行設(shè)置，以堅(jiān)持美觀。4管道的安裝位置應(yīng)有足夠的空間以利于拆換管件和進(jìn)展清通和維護(hù)。 .5排水出戶管普通按坡度要求埋設(shè)于地下，并宜以最短地間隔通至室外 。6排水管道不得布置在食堂、飲食業(yè)的主副食操作烹調(diào)的上方。7排水管道不得穿過沉降縫、伸縮縫、煙道和風(fēng)道

16、。 8排水管道不得布置在遇水引起熄滅、爆炸或損壞的原料、產(chǎn)品和設(shè)備的上面。9當(dāng)排出管與給水引入管布置在同一處進(jìn)出建筑物時(shí)，排出管與給水引入管的程度間隔不得小于1.0m。 .二、排水管道的敷設(shè)與安裝 管道的敷設(shè)安裝要求： 1在規(guī)范較高的建筑內(nèi)一切的排水管道均暗裝。 2管道的銜接方式應(yīng)滿足以下要求：衛(wèi)生器具排水管與排水橫支管銜接時(shí)，可采用90斜三通。排水管道的橫管與橫管、橫管與立管的銜接， 宜采用45三通、45四通、90斜三通、90斜四通。排水立管與排出管端部的銜接，宜采用兩個(gè) 45彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90彎頭。 排水管應(yīng)防止軸線偏置，當(dāng)受條件限制時(shí)，宜采用 乙字彎管或兩個(gè)45彎頭銜接。 排水管與室外排水管道銜接，排出管管頂標(biāo)高不得低于室外排水管管頂標(biāo)高。其銜接處的水流轉(zhuǎn)角不得小于90，當(dāng)有大于0.3m的跌落差時(shí)，可不受角度限制。 . 3排水管必需采取可靠的固定措施，立管必需在每層設(shè)置支撐支架，橫管普通用吊箍吊設(shè)在樓板下。 4為防止埋設(shè)