建筑排水实验方法总结.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/9/25 Wednesday,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/9/25 Wednesday,#,瞬时流法与定常流法,概念介绍,排水测试：,建筑排水系统的水力测试是一种能够反映出系统排水流量变化和水封损失之间关系的实验方法,排水（通水）能力：,住宅排水系统排水能力是指排水系统内压力,达到,临界破坏值时，立管内的排水流量。只有明确,系统,的排水能力，才能进行住宅排水系统的合理选型,，保证,系统内的压力变动总是在压力破坏允许,范围以内,。,常用测试方法,定常流法：,将一股通过计量的稳定流量,q,注入排水立管，然后测定其管道内气压波动值,p,瞬时流法：,器具瞬时排水组合在预测排水管道中汇合流量为,q,，以汇合流量注入正式排水测试系统，同时测定其管道内气压波动值,p,这两种测试方法所要获取的主要系统性能参数是,不同流量和排水方式,在规定的系统压力范围内的,水封损失值,，这都是通过测试系统压力变化值，间接获知水封液位差变化和水封损失值。最终目的是要获得在确保水封损失值不超过规定值的最大系统排水流量，以确定系统安全运行的设计流量值。,国际通用,定流量排水测试方法,日本,集合住宅的排水立管系统的排水能力试验方法,(,SHASE-S218-2008),欧洲,EN12056-2:2000,德国,DIN1986-2,美国 国家规范,ICC-2003,操作方式：在排水层恒定以,2.5L/s,排水，逐层增加，直到立管内的压力值逼近水封破 坏判定标准时，在排水层的最下层以,0.25L/s,的增幅逐步增加排水量，达到水封破坏判定标准时的流量，即为系统的排水能力。,等同于排水支管上的坐便器、洗脸盆、浴缸三 个卫生器具同时、连续排水,2.5L/s,的实验工况即使在浴缸使用普遍且 使用频率较高的国家，也是一种最极端的使用工况。,定常流法,目前定流量排水的方法在国际上已得到广泛的研究，欧洲、日本、美国等均将定流量排水作为标准的排水手段测试立管排水能力的方法。但根据中国居民的用水情况，在实际建筑排水管道中，瞬时排水更为常见。,在住宅使用的各类卫生洁具中，即使浴缸、淋浴器、洗面器、洗衣机 均接近于恒定流（流量均,1.5L/s,）；但坐便器具有典型瞬间流的特征。,长期以来，定常流法作为国际通用排水测试方法固然有其道理，说明此法具有较强的实用性和优点,定常流法,技术理论成熟,操作简便,数据稳定易分析,成为通用方法,立管负压值,P,1,立管内最大负压值，,Pa,；,空气密度，,Kg/m3,；,K,p,管壁粗糙度；,Q,排水流量，,L/s,；,d,j,管道内径，,cm,；,空气阻力系数。,定常流状态下，当流量一定时，,是相对恒定值，系统压力往往处于相对平衡的稳定状态,瞬间流状态下，由于流量的变 化，空气通道截面积变化，,也发生变化，系统压力处于较明显的峰值波动状态,定常流法,瞬间流法,理论基础,因为秒流量是平均,5,分钟的标准流量，所以只有通过定常流量才能测参数,为保证最不利时刻的器具最大排水量能迅速、安全地排放，某管段的设计秒流量应改为该管段的瞬时最大排水量,系统负压值与水封,损失值的对应关系,系统负压值与水封损失值具有较为准确的对应关系，且水封损失等于或接近于,1/2,负压值,系统负压值与水封损失值不具有较为准确的对应关系，且水封损失远小于,1/2,负压值。,终限流速理论,在不同的流量下，可以实现终限流速和保持不变的水膜厚度，更为准确地重现了终限流速理论所依据的水流状态,很难实现,测试手段,流量计测量注入流,q,，压力传感器测,p,用测量筒以水位（压力）法测得汇合流量峰值,q,，用压力传感器测,p,实用性,引用日本,集合住宅的排水立管系统的排水能力试验方法,HASS218,等,根据中国国民生活习俗及卫生器具、排水管道实际运行工况,对水封损失的影响,较大,较小,安全性,除浴盆排水外其余卫生器具均为瞬时排水，以常流水测得数据较不安全,按卫生器排水管道实际运行工况测试数据，较安全,方法对比,随着排水支管进入立管中流量增 大，水流从附壁螺旋流水膜流水塞流，继而在立管自上而下形成附壁环状有一定厚度水膜在重力加速和管壁摩擦力的双重作用下运动，当这两个力达到平衡后，以“终限流速”下落，流速不会加大也不会减小,瞬间流波峰负压作用于水封液面时，由于惯性和水流阻力的缘故，在负压抽吸作用下，水封水流由静态变为动态需要一定加速时间，因此，造成水封流失的水流流动具有滞后性。随着负压峰值的回落，水封液面未能达到与瞬时压力对应的值时，残留在横支管中的水流便出现回流，使水封恢复到原有的平衡状态。这时的水封损失往往小于,1/2,水封差值。,定常流情况下，系统处于一个相对稳定的压力状态，在持续负压的作用下，水封水流具有足够的时间产生流动，使水封水位达到与系统负压相对应的平衡位置,在相同的系统负压下，瞬间流测试方法的系统负压波峰值，对水封损失的影响比较小。定常流测试方法在相同流量和负压条件下，由于系统压力的持续作用，水封损失值要大得多。（在相同流量和负压条件下，定常流法测得的水封损失值约为瞬间流的倍）,终限流速等“膜理论”是建筑排水领域的经典，这一理论是基于实验室定常流法进行测试的，这种常流水只有在屋面雨水排水立管中才有此流态，与实际生活排水系统中卫生器具 排水运行工况有差别。,瞬间流法,瞬间流量法面临的测试量比恒定流量法大幅度增加，并需要反复拆装试验系统,立管的通水能力数值需要人为选值，试验客观性变差；,把立管流量变化范围中的最大瞬间值选为立 管的通水能力，用于工程设计不安全；,把用水高峰时段立管中的连续水流工况排除缺少证据支持；,通 水能力测试点和工程中的设计秒流量位置相冲突、不匹配；,测试的通水能力是瞬间值，而工程中的设 计秒流量是时段平均值，二者相冲突,质疑与难题,若要测得流量沿立管的分布，就需要在多 个断面上测量。由于测试仪表和测试方法的制约，每一次冲水只能测得一个断面的流量,测试工作量巨大且繁琐,瞬间流量测试法中，一个既定组合的器具冲水，在立管中各过水断面上产生的流量是不一样的,需要重复冲水试验 很多次，才能得到立管中的流量分布。每个断面流量都要截断立管，在截断处用 测量容器承接立管中的排水，转换出流量值。,瞬间流法,立管的通水能力取值要人为确定,每一个过水 断面都存在一个不同的最大瞬间流量,从零逐渐 增大，达到最大值又逐渐减小到零。,瞬间流法,瞬间流量测试法中立管底端的流量测试值最小，属最不利流量，把一个最有利的而不是最不 利的试验数据挑选出来代表通水能力，对于被测试的产品来说自然是个漂亮的数据，但用于工程设计是不安全的，即使乘了折减系数仍无法判断其安全性。,对于立管的下部或底端，由于处于系统的下游，用水高峰时段形成连续的排水水流属于正常的现象。不经过实际的观察实测，就主观地否认、排除立管中的这种连续水流现象，从而认定只用瞬间排水工况代表立管排水并安排试验，具片面性，其结果很难令人信服。,瞬间流法,