建筑排水系統(tǒng)

建筑排水系統(tǒng)第1頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

5-1建筑內(nèi)排水系統(tǒng)的分類和組成

一、分類1．按污廢水性質(zhì)：生活排水系統(tǒng)：生活污水、生活廢水工業(yè)排水

；屋面雨排水

2．排水體制：合流制——生活污水和廢水用一套管系排出。分流制——生活污水和廢水分別設(shè)置管系排出。3．確定排水體制和系統(tǒng)的相關(guān)因素：第2頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、建筑內(nèi)排水系統(tǒng)組成

1.衛(wèi)生器具或生產(chǎn)設(shè)備受水器

2.排水管道

組成：衛(wèi)生器具排水管、橫支管、立管、總干管、出戶管。管材：排水塑料管UPVC；膠粘劑粘接。柔性接口排水鑄鐵管，適用：T<0℃場(chǎng)所；連續(xù)排水溫度>40℃或瞬間排水溫度>80℃的排水管道，高度>100m建筑。

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3.通氣管道作用：

1）向排水管內(nèi)補(bǔ)給空氣，水流暢通，減小氣壓變化幅度，防止水封破壞。

2）排出臭氣和有害氣體。

3）使管內(nèi)有新鮮空氣流動(dòng)，減少?gòu)U氣對(duì)管道的銹蝕。形式：

1）伸頂通氣高出屋面0.3m，且大于積雪厚。管徑：北方

比立管大一號(hào)南方

比立管小一號(hào)

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2）專用通氣管(管徑比最底層立管管徑小一級(jí))

當(dāng)立管設(shè)計(jì)流量大于臨界流量時(shí)設(shè)置，且每隔二層與立管相同。

3）結(jié)合通氣管(不小于所連接的較小一根立管管徑)10層以上的建筑每隔6～8層設(shè)結(jié)合通氣管，連接排水立管及通氣管。

4）環(huán)形通氣管橫支管連接6個(gè)以上的便器，橫支管連接4個(gè)以上的衛(wèi)生器具且管道長(zhǎng)度大于12m時(shí)設(shè)置。

5）安全通氣管橫支管連接衛(wèi)生器具較多且管線較長(zhǎng)時(shí)設(shè)置。

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6）衛(wèi)生器具通氣管衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及控制噪音要求高的排水系統(tǒng)。

4.清通設(shè)備檢查口：立管上，距地面1.0m，間距≯10m（塑料排水立管宜每隔6層），機(jī)械清通15m。底層、最高層應(yīng)設(shè)置。最冷月平均氣溫低于－13℃的地區(qū)，在最高層離室內(nèi)棚頂0.5m處設(shè)置。清掃口：橫管，隔一定間距清通用。

1）連接2個(gè)及2個(gè)以上大便器或3個(gè)及3個(gè)以上衛(wèi)生器具的鑄鐵排水橫管上宜設(shè)置。

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2）塑料排水管，連接4個(gè)及4個(gè)以上大便器的污水橫管上宜設(shè)置。

3）水流轉(zhuǎn)角大于45度的排水橫管上，應(yīng)設(shè)置。

4）生活污廢水橫管的直線管段上清掃口的最大距離：5.抽升設(shè)備6.污水局部處理構(gòu)筑物。

管徑mm生活廢水

生活污水

50～75108100～15015102002520第7頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、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。

第8頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5－2排水管系中水氣流動(dòng)的物理現(xiàn)象

一、建筑排水特點(diǎn)

1.間斷排水、水量變化大，氣壓不穩(wěn)定。

2.流速變化劇烈。

二、水封作用及破壞原因

1.水封——是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)氣體進(jìn)入室

內(nèi)的措施。（見附圖1）

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2.水封破壞——因靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的原因造成存水彎內(nèi)水封高度減少，不足以抵抗管道內(nèi)允許的壓力變化值（±25mmH2O）管內(nèi)氣體進(jìn)入室內(nèi)的現(xiàn)象。

3.水封強(qiáng)度——存水彎內(nèi)水封抵抗管道系統(tǒng)壓力變化的能力。

4.水封破壞原因自虹吸損失、誘導(dǎo)虹吸損失、靜態(tài)損失。三、排水橫管中的水流狀態(tài)

1.沖激流水流特點(diǎn)：歷時(shí)短，流速大，來勢(shì)猛。

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2.壓力變化

1）橫支管（見附圖2）

2）橫干管

措施：①設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將底層橫支管與立管底部

最小距離應(yīng)符合表要求。（見附圖3）。

最低橫支管與立管連接處距立管管底垂直距離

②排水支管連接在排出管或排水橫干管上時(shí)，連接點(diǎn)距立管底部水平距離不宜小于

3.0m。不得小于1.5m。

立管連接衛(wèi)生器具的層數(shù)

≤4

5～6

７～12

13～19

≥20

垂直距離（m）

0.45

0.75

1.2

3.0

6.0

第11頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一③當(dāng)靠近排水立管底部的排水支管的連接不能滿足①、②兩條要求時(shí)，排水支管應(yīng)單獨(dú)排出室外。

④排水豎支管接入橫干管豎直轉(zhuǎn)向管段時(shí)，連接點(diǎn)應(yīng)在轉(zhuǎn)向處以下，且垂直距離h2不小于0.6m。四、排水立管水流狀態(tài)

1.立管中水氣流的基本特征斷續(xù)的非均勻流；水氣兩相；壓力變化。（見附圖4）第12頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

2.立管中水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（見附圖5）

1）附壁螺旋狀態(tài)流

水流附著管壁作螺旋運(yùn)動(dòng)，空氣可以自由流通，氣壓穩(wěn)定為大氣壓。

2）水膜流

水膜流具有二個(gè)主要特征：

會(huì)形成短時(shí)間的水塞——隔膜流，1/3~1/4充水率。

水膜運(yùn)動(dòng)由變速運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)

第13頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一水膜形成后作加速運(yùn)動(dòng)，膜的厚度與下降變速運(yùn)動(dòng)的速度成反比，在足夠長(zhǎng)的管段上，當(dāng)重力與摩擦力相等時(shí)，e不變，v亦不變，此時(shí)的流速vt終限流速。

3）水塞運(yùn)動(dòng)當(dāng)流量達(dá)到充水率1/3以上時(shí)隔膜流形成頻繁，形成不易破壞的水塞，水塞引起立管氣體壓力激烈波動(dòng)，形成有壓沖擊流。第14頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3.排水立管中水膜流運(yùn)動(dòng)的動(dòng)水力分析終限流速:

立管內(nèi)的水流并非作自由落體運(yùn)動(dòng)，而是在下降之初具有加速度，e與v成反比。水流下降一段距離后，當(dāng)水流受到的管壁摩擦阻力P與重力W達(dá)到平衡時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)ａ＝０，ｅ不再變化。這種一直降落到立管底部保持不變的下落速度～。終限長(zhǎng)度：

自水流入口到開始形成終限流速的距離。

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1)終限流速計(jì)算重力↓摩擦力↑牛頓第二定律：（1）（2）

第16頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第17頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一將式（2）和代入（1）（3）當(dāng)時(shí)，，，

，則：

（4）（5）

第18頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一將（5）代入（4）

（6）由圖所示，在終線流速時(shí)水膜的厚度。忽略，則

（7）d0djeet第19頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一將(7)代入（6）（8）

取g=9.81m/s2，

若Q——L/s，

d——cm；

取Kp＝0.00025m

（9）第20頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．終線長(zhǎng)度計(jì)算

由終線長(zhǎng)度定義，對(duì)復(fù)合函數(shù)v=f(L)，L=f(t)取導(dǎo)數(shù)演算得：

終限長(zhǎng)度：（10）

L——自水流入口處起的下落距離。將（3）代入（10）

第21頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一兩邊積分，經(jīng)數(shù)學(xué)運(yùn)算得：

（11）將（8）代入（11）

（12）

——終限長(zhǎng)度，；——終線流速，；

——流量，；——管徑，。

五、

排水立管的設(shè)計(jì)負(fù)荷

排水立管的允許通過流量按水膜流計(jì)算，即按、確定流量。

聯(lián)立以下三式：

第22頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一解：水膜流時(shí)，立管充水率為

第23頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)時(shí)，即；即當(dāng)當(dāng)時(shí)，，

第24頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一即當(dāng)把，，對(duì)應(yīng)的(終限狀態(tài)時(shí))水膜流狀態(tài)時(shí)水膜厚度（見附表1）已知第25頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5－3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)在靠近最臟、雜質(zhì)最多的排水點(diǎn)處，污水管道的布置應(yīng)盡量減少不必要的轉(zhuǎn)角及曲折，盡量作直線連接。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，并不宜靠近與臥室相鄰的內(nèi)墻。3．明裝的排水管道應(yīng)盡量沿墻、梁、柱作平行設(shè)置，以保持美觀。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)行清通和維護(hù)。

第26頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5．排水出戶管一般按坡度要求埋設(shè)于地下，并宜以最短地距離通至室外。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。

8．排水管道不得布置在遇水引起燃燒、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水平距離不得小于1.0m。

第27頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、排水管道的敷設(shè)與安裝

管道的敷設(shè)安裝要求：

1．在標(biāo)準(zhǔn)較高的建筑內(nèi)所有的排水管道均暗裝。

2．管道的連接方式應(yīng)滿足下列要求：①衛(wèi)生器具排水管與排水橫支管連接時(shí)，可采用90°斜三通。②排水管道的橫管與橫管、橫管與立管的連接，

宜采用45°三通、45°四通、90°斜三通、90°斜四通。③排水立管與排出管端部的連接，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。

④排水管應(yīng)避免軸線偏置，當(dāng)受條件限制時(shí)，宜采用

乙字彎管或兩個(gè)45°彎頭連接。

⑤排水管與室外排水管道連接，排出管管頂標(biāo)高不得低于室外排水管管頂標(biāo)高。其連接處的水流轉(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。

第28頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3．排水管必須采取可靠的固定措施，立管必須在每層設(shè)置支撐支架，橫管一般用吊箍吊設(shè)在樓板下。

4．為防止埋設(shè)在地下地排水管道受機(jī)械損壞，排水管道的最小埋設(shè)深度，可參照下表確定。

管材

地面至管頂?shù)木嚯x（m）

素土夯實(shí)、缸磚、木磚地面

水泥、混凝土、瀝青混凝土、菱苦土地面

排水鑄鐵管

0.