第5章--建筑内部的排水系统只是分享.ppt

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,*,第5章-建筑内部的排水系统,排水系统的组成,（1）卫生器具和生产设备受水器,常用卫生器具的种类及特点,便溺用卫生器具及冲洗设备,盥洗、沐浴用卫生器具,洗涤用卫生器具,专用卫生器具,卫生器具常规设计“三大件”,洗脸盆、浴盆、坐式大便器,附：常用大便器种类及配套冲洗设备,大便器种类 配套冲洗设备,坐式大便器 低位水箱,蹲式大便器 高位水箱、冲洗阀,大便槽 高位水箱（自动）,（2）排水管系（图5-1）,器具排水管、排水横管、排水立管、,出户管,（3）通气管系,伸顶通气管和辅助通气管系,（4）清通设备,检查口、清扫口、检查井,（5）抽升设备,（6）污废水局部处理设施,化粪池、医院污水处理设施等,5-2 排水管系和通气管系,排水管系,（1）器具排水管,（2）排水横管,（3）排水立管,（4）出户管,排水管道组合类型,（1）单立管排水系统,（2）双立管排水系统,（3）三立管排水系统,通气管系,通气管系的作用,（1）使室内污水管道与大气相通，使管 道中散发的有毒有害气体排入大气；,（2）保持管道中的气压平衡，防止存水弯中的水封受到破坏，使管内水流畅通；,（3）经常有新鲜空气流通于管道内，可避免管道因废气而遭受锈蚀,。,通气管系的种类及设置原则,（1）种类,A 伸顶通气管,B 辅助通气管系,（A）专用通气立管,（B）主、副通气立管和环形通气管,（C）安全通气管,（D）结合通气管,（2）设置原则,一般2层或2层以上的生活污水管道，,有污水立管，必须设置伸顶通气管,；只有1层的建筑可以不设伸顶管；底层单独出户管不设伸顶管；,当立管所承纳的排水负荷较大，,立管所承担的排水负荷超过,临界流量,时，需设置专用通气立管,，以增加立管的通气能力；,当横管所承纳的排水负荷较大时，需设置主、副通气立管和环形通气管，,以增加横管的通气能力；,a)排水横管上有4个以上卫生器具，且管长大于12米,b)排水横管上有6个以上便器,c)排水横管的充满度大于0.5,横管长度大于12米时，需设置安全通气管；,结合通气管用于联结排水立管和通气立管,。,通气管系的安装,伸顶通气管的安装,a）伸出屋顶高度 0.50.7m,b）上人屋面不小于 1.8m,c）出口4m内有门窗时，高于门窗上边缘,0.6m,d）不能设在挑出部位下（阳台、遮阳板、,遮雨板）,辅助通气管的安装,a）通气立管上下端的位置,b）环形、安全通气管的末端高度,c）结合通气管的数量及安装方法,通气管的管径确定,a）通气立管的管径与排水立管的管径相同或小,一级,b）结合通气管管径与通气立管管径相同,c）汇合通气管断面面积,总管断面积 F=fmax+mfn,5-3 排水管系中水气流动的物理现象,建筑内部排水流动特点,水封的作用及其破坏原因,横管内的水流状态,立管内的水流状态,排水立管的通水能力,影响立管压力波动的因素及防止措施,建筑内部排水流动特点,排水管道按非满流设计，且污水中含有固体杂质，因此，,排水系统中的水流运动为水、气、固三相流动,。其主要特点包括：,（1）间歇排水，水量、气压变化幅度大；,（2）流速变化剧烈；,（3）事故危害大。,为合理设计建筑内部排水系统，既要使排水安全畅通，又要做到管线短，管径小、造价低，因此需专门研究建筑内部排水管系中的水气流动物理现象。,水封的作用及其破坏原因,水封的作用,利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内臭气和有毒、有害气体进入室内。,水封的破坏及其原因,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时，管道内的气体进入室内的现象叫作,水封破坏,。,（1）负压抽吸,（2）正压喷溅,（3）自虹吸现象,（4）静态原因,横管内的水流状态,能量转换,（公式5-1）,水流状态,a）急流段 b）水跃段,c）跃后段 d）衰减段,横管内的压力变化,a）横支管内的压力变化,b）横干管内的压力变化,立管内的水流状态,排水立管的水流特点,（1）断续的非均匀流 （2）水气两相流,（3）管内压力变化,立管内的压力变化,（图5-26）,水流流动状态,A.附壁螺旋流（充水率,t,/,j,1/4）,特点：a）水流沿管壁周边向下作螺旋运动；,b）水流挟气作用不显著，管内气压稳定。,B.水膜流（1/4 ,t,/,j,1/3）,特点：a）水流沿管壁周边作下落运动，形,成有一定厚度的带有横向隔膜的,附壁环状水膜流；,b）横向隔膜厚度薄不稳定，易被管,内气流冲破，管内气压波动不大，,不会造成水封的破坏。,C.水塞流（t/j 1/3）,特点：a）水膜厚度增加，横向隔膜形成频,繁，有水塞形成；,b）管内气压波动大，造成水封的破坏。,结论：,在同时考虑排水系统安全可靠和经济合理的情况下，,排水系统内的最佳水流状态应为水膜流状态。,此时既可保证一定的排水负荷，又能维持管内气压稳定，使管内水流畅通。,排水立管的通水能力,水膜流运动的力学分析,目的：,确定水膜流阶段排水立管在允许压力波,动范围内的最大排水能力,A）水膜流的运动特征,水膜流形成后比较稳定，向下作加速运动，,水膜厚度近似与下降速度成反比。随着水流下降,速度的增加，水膜所受管壁摩擦力也随着增加。,直至水膜所受的管壁摩擦力与重力达到平衡时，,水膜的下降速度与厚度不再变化，此时的流速称,作,终限流速,（v,t,）,；从排水横支管水流入口至终,限流速形成处的高度称作,终限长度（L,t,）,。,B）水膜流运动的力学分析,排水立管中的水膜可近似看作一个中空的圆柱状物体（图5-28），在下降过程中同时受到重力W和管壁摩擦力P的作用。,取一个长度为,L的单元体进行分析，根据牛顿第二定律有：,F=ma=m（dv/dt）=W P （5-2）,其中 W=m g=Q,t g （5-3）,P=d,j,L （5-4）,=（/8）,v,2,（5-5）,=0.1212（K,P,/e),1/3,(5-6),v,=,L/t (5-7),将（5-3、4、5、6、7）带入（5-2），整理后有：,（m/,t）（dv/dt）,=Qg-（0.1212/8）（K,p,/e),1/3,v,3,d,j,(5-8),当水膜达到终限流速,v,t时，水膜厚度达到终,限流速时的水膜厚度e,t,，此时水流速度不再改变，,加速度a=dv/dt=0，式（5-8）可整理为：,v,t,=（21 Qg/d,j,）（e/K,p,）,1/3,1/3,(5-9),终限流速时的排水流量 Q=e,t,v,t,d,j,(5-10),将（5-10）带入（5-9）得,v,t,=2.22（g,3,/K,p,）,1/10,（Q/dj）,2/5,=4.4（1,/K,p,）,1/10,（Q/d,j,）,2/5,=1.75（1,/K,p,）,1/10,（Q/d,j,）,2/5,（Q：L/s，dj：cm）,(5-11),根据终限长度的定义，利用数学方法推得：,L,t,=4.4（1,/K,p,）,1/10,（Q/d,j,）,2/5,(5-12),立管在水膜流时的通水能力,在水膜流状态，当达到终限流速时，水膜,下降速度和厚度保持不变，立管通水能力也不,变，表达式为：,Q=（1/10）,t,v,t,(5-13),将,t,=,e,t,（d,j,e,t,）和式（5-11）带入，,有：,Q=0.3686,（1,/K,p,）,1/6,（d,j,e,t,）e,t,5/3,/d,j,2/3,(5-14),化简后有：,Q=0.0365,（1,/K,p,）,1/6,5/3,/d,j,8/3,(5-15),其中，,Q：排水流量，L/s；,：充水率（=,t,/,j,）,d,j,：立管内径，m；,K,p,：当量粗糙高度，见表5-6。,影响立管内压力波动的因素及防止措施,立管（横支管入口处）最大负压,P,1,=-,v,t,2,或 P,1,=-1.53,（1,/K,p,）,1/5,（Q,/d,j,）,4/5,P,1,：立管内最大负压值，Pa；,：空气密度，kg/m,3,；,K,p,：,管壁粗糙高度，m；,Q,：排水流量，L/s；,d,j,：管道内径，cm；,：空气阻力系数，,=1+（L/,d,j,）+K,结论,立管内最大负压值与管壁粗糙高度、管径成反比；,立管内最大负压值与排水流量、终限流速和空气阻力系数成正比；,不设伸顶通气管时，=，造成负压很大，水封受到破坏。,稳定压力和增大通水能力的措施,减小终限流速,A.增加管内壁粗糙高度；,B.设乙字弯消能措施；,C.利用溅水方法使下落水流与空气混合，降低,流速（瑞士，苏维脱排水系统）；,D.使水流沿切线方向进入立管旋流而下，降低,流速（法国，空气芯水膜旋流排水系统）。,减小水舌阻力系数,A.设置通气立管；,B.利用空气芯避免水舌；,C.横支管与立管相连时采用异径三通或顺水三,通。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,