建筑給排水課件-建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)

4.1排水系統(tǒng)的分類和組成4.2排水管材、附件及衛(wèi)生器具4.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律4.4排水系統(tǒng)的布置與敷設(shè)第4章建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)4.1排水系統(tǒng)的分類和組成

4.1.1排水系統(tǒng)的分類生活污水排水系統(tǒng)屋面雨水排水系統(tǒng)生活廢水排水系統(tǒng)生活排水系統(tǒng)工業(yè)廢水排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)分類按污廢水性質(zhì)分類重力流排水系統(tǒng)利用重力勢能作為排水動力，管系排水按一定充滿度設(shè)計，管系內(nèi)水壓基本與大氣壓力相等的排水系統(tǒng)。壓力流排水系統(tǒng)利用重力勢能或水泵等其它機(jī)械動力滿管排水設(shè)計，管系內(nèi)整體水壓大于(局部可小于)大氣壓力的排水系統(tǒng)。按水力狀態(tài)分類

4.1.1排水系統(tǒng)的分類真空排水系統(tǒng)

利用真空泵將污水吸到真空收集器中貯存，定期由污水泵將污水排到室外。特點(diǎn)是排水管徑小，節(jié)水。器具通氣排水方式伸頂通氣排水方式有特制配件伸頂通氣排水方式專用通氣排水方式環(huán)形通氣排水方式排水系統(tǒng)分類按通氣方式分類

4.1.1排水系統(tǒng)的分類

4.1.2污（廢）水排水系統(tǒng)的組成基本要求：

1.系統(tǒng)能迅速通暢地將污廢水排到室外；2.排水管道系統(tǒng)氣壓穩(wěn)定，有毒有害氣體不進(jìn)入室內(nèi)，保持室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生；3.管線布置合理，簡短順直，工程價低。

污（廢）水排水系統(tǒng)的組成

用來滿足日常生活和生產(chǎn)過程中各種衛(wèi)生要求，收集和排除污廢水的設(shè)備。包括：1.便溺器具(大便器、小便器)2.盥洗、沐浴器具3.洗滌器具4.地漏1.衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設(shè)備的受水器

排水管道包括：器具排水管，排水橫支管、立管、埋地干管和排出管。按管道設(shè)置地點(diǎn)、條件及污水的性質(zhì)和成分建筑內(nèi)部排水管材主要有：塑料管、鑄鐵管、鋼管和帶釉陶土管，工業(yè)廢水還可用陶瓷管、玻璃鋼管、玻璃管等。2.排水管道

a.塑料管：目前在建筑內(nèi)使用的排水塑料管是硬聚氯乙烯塑料管(簡稱UPVC管)。

b.鑄鐵管

c.鋼管：主要用于洗臉盆、小便器、浴盆等衛(wèi)生器具與橫支管間的連接短管，管徑一般為32、40、50mm。

d.帶釉陶土管：耐酸堿腐蝕，主要用于排放腐蝕性工業(yè)廢水,室內(nèi)生活污水，埋地管也可用陶土管。2.排水管道

清通設(shè)備作用:疏通建筑內(nèi)部排水管道，保障排水通暢,如清掃口、檢查井、檢查口。3.清通設(shè)備檢查口

在地下建筑物的污廢水不能自流排至室外檢查井的時候設(shè)置提升設(shè)備。包括：污水泵的選擇，污水集水池容積確定和污水泵房設(shè)計。1.污水水泵：潛水泵、液下泵和臥式離心泵。2.集水池：集水池容積與水泵啟動方式有關(guān)

a.水泵自動啟動時，集水池容積不小于最大一臺泵5min的出水量，水泵每小時啟動次數(shù)不超過6次；

b.水泵手動啟動時，生活污水集水池容積不大于6h平均小時污水量，工業(yè)廢水按工藝要求定。3.污水泵房：應(yīng)有良好的通風(fēng)裝置，并靠近集水池。設(shè)置在地下室、人防建筑、高層建筑的地下技術(shù)層、消防電梯集水坑等。4.提升設(shè)備1.化糞池和生活污水局部處理

定義：化糞池是一種利用沉淀和厭氧發(fā)酵原理去除生活污水中懸浮性有機(jī)物的最初級處理構(gòu)筑物。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、便于管理、不消耗動力和造價低。

缺點(diǎn)：有機(jī)物去除率低，出水呈酸性，有惡臭，臭氣污染空氣，影響環(huán)境衛(wèi)生。5.污水局部處理構(gòu)筑物2.隔油井

隔油井設(shè)計的控制條件：污水在隔油井內(nèi)停留時間t和污水在隔油井內(nèi)水平流速v，取值見下表。5.污水局部處理構(gòu)筑物含油污水種類停留時間t(min)水平流速v(m/s)含食用油污水2~10≤0.005含礦物油污水0.5~1.00.002~0.010隔油井設(shè)計參數(shù)隔油井設(shè)計計算按下列公式進(jìn)行：VQmaxt——隔油井有效容積，m3；——含油污水設(shè)計流量，m3/s；——污水在隔油井中停留時間，min；5.污水局部處理構(gòu)筑物2.隔油井3.降溫池

建筑物附屬的發(fā)熱設(shè)備和加熱設(shè)備排污水及工業(yè)廢水的排水水溫超過《城市污水排入下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中不大于40℃的規(guī)定時，應(yīng)進(jìn)行降溫處理。降溫池降溫的方法：a.二次蒸發(fā)；b.水面散熱；c.加冷水降溫。5.污水局部處理構(gòu)筑物設(shè)置原因：建筑內(nèi)部排水管道是水氣兩相流，為防止因氣壓波動造成的水封破壞，使有毒有害氣體進(jìn)入室內(nèi)，需設(shè)置通氣系統(tǒng)。根據(jù)通氣方式，排水系統(tǒng)分為：

（1）單立管排水系統(tǒng)a.無通氣立管的單立管排水系統(tǒng)b.有通氣立管的單立管排水系統(tǒng)c.特制配件單立管排水系統(tǒng)

（2）雙立管排水系統(tǒng)（3）三立管排水系統(tǒng)6.通氣系統(tǒng)定義及適用條件：

這種形式的立管頂部不與大氣連通，適用于立管短，衛(wèi)生器具少，排水量少，立管頂端不便伸出屋面的情況。5F4F3F2F1F1B無通氣立管的單立管排水系統(tǒng)（1）單立管排水系統(tǒng)定義及適用條件：排水立管向上延伸，穿出屋頂與大氣連通，適用于一般多層建筑。5F4F3F2F1F1Bb.有通氣立管的單立管排水系統(tǒng)（1）單立管排水系統(tǒng)c.特制配件單立管排水系統(tǒng)（誘導(dǎo)式通氣）定義及適用條件：

在橫支管與立管連接處，設(shè)置特制配件代替一般的三通；在立管底部與橫干管或排出管連接處設(shè)置特制配件代替一般彎頭。適用于各類多層、高層建筑。7F3F2F1F1B（1）單立管排水系統(tǒng)特殊的單立管系統(tǒng)定義及適用條件：

由一根排水立管和一根通氣立管組成。適用于污廢水合流的各類多層和高層建筑。

5F4F3F2F1F1B返回（2）雙立管排水系統(tǒng)定義及適用條件：

由一根生活污水立管，一根生活廢水立管共用一根通氣立管組成，屬外通氣系統(tǒng)，適用于生活污水和生活廢水需分別排出室外的各類多層、高層建筑。5F4F3F2F1F返回（3）三立管排水系統(tǒng)1、金屬管材及附件（了解，P119）

柔性接口排水鑄鐵管，適用于：T<0℃場所；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。4.2排水管材、附件及衛(wèi)生器具

4.2.1排水管材及管件

2、塑料管材（重點(diǎn)，P121）

優(yōu)點(diǎn)：重量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、內(nèi)壁光滑、水流阻力小，外表美觀、重量輕、容易切割、便于安裝、節(jié)省投資、節(jié)能；

缺點(diǎn)：強(qiáng)度低、耐溫差（-5-50℃）、易老化、防火性能差。排水塑料管UPVC；膠粘劑粘接。

4.2.1排水管材及管件

3、伸縮節(jié)設(shè)置

①立管穿越樓層處為固定支承且排水支管在樓板之下接入時，伸縮節(jié)應(yīng)設(shè)置于水流匯合管件之下。②立管穿越樓層處為非固定支承時，伸縮節(jié)應(yīng)設(shè)置于水流匯合管件之上或之下。③橫管上設(shè)置伸縮節(jié)應(yīng)設(shè)于水流匯合管件上游端。④立管穿越樓板處為固定支承時，伸縮節(jié)不得固定；伸縮節(jié)固定支承時，立管樓層處不得固定。⑤伸縮節(jié)插口應(yīng)順?biāo)鞣较颉＂蘼竦鼗蚵裨O(shè)于墻體、混凝土柱體內(nèi)的管道不應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié)。伸縮節(jié)

4、附件

A、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。

B、存水彎：形式有S形、P形、U形、瓶式、補(bǔ)氣式、存水盒水封高度一般為50-100mm；會分析存水彎破壞的原因

4.2.1排水管材及管件

C.清掃口：橫管，隔一定間距清通用。①連接2個及2個以上大便器或3個及3個以上衛(wèi)生器具的鑄鐵排水橫管上宜設(shè)置。②塑料排水管，連接4個及4個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最大距離：管徑mm生活廢水

生活污水

50～75108100～15015102002520A.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，減少廢氣對管道的銹蝕。B.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，南方比立管小一號。5.通氣管道

②專用通氣管（管徑比最底層立管管徑小一級）當(dāng)立管設(shè)計流量大于臨界流量時設(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個以上的便器，橫支管連接4個以上的衛(wèi)生器具且管道長度大于12m時設(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時設(shè)置。通氣管形式4.3排水管系中的水、氣流動規(guī)律

建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)中是水、氣、固三種介質(zhì)的復(fù)雜運(yùn)動。其中固體物較少，可以簡化為水氣兩相流。其特點(diǎn)為：事故危害大水量氣壓變化幅度大流速變化劇烈4.3.1建筑內(nèi)部排水的流動特點(diǎn)

4.3.2水封的作用及其破壞原因1.水封的作用

水封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。水封的設(shè)置：水封設(shè)在衛(wèi)生器具排水口下，通常用存水彎來實(shí)施。圖4-26水封２.水封破壞因靜態(tài)和動態(tài)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)時，管道內(nèi)氣體進(jìn)入室內(nèi)的現(xiàn)象叫水封破壞。水封的破壞與水封的強(qiáng)度有關(guān)。

水封的強(qiáng)度：是指存水彎內(nèi)水封抵抗管道系統(tǒng)內(nèi)壓力變化的能力，其值與存水彎內(nèi)水量損失有關(guān)。水封水量損失越多，水封強(qiáng)度越小，抵抗管內(nèi)壓力波動的能力越弱。自虹吸誘導(dǎo)虹吸

正壓噴濺慣性晃動毛細(xì)管作用水分蒸發(fā)3.水封破壞原因Flash格式演示動畫1.能量豎直下落的污水具有較大的動能，進(jìn)入橫管后，由于改變流動方向，流速減小，轉(zhuǎn)化為具有一定水深的橫向流動。2.水流狀態(tài)污水由豎直下落進(jìn)入橫管后，橫管中的水流狀態(tài)可分為：急流段、水躍及躍后段、逐漸衰減段。（圖4-27）a.急流段水流速度大，水深較淺，沖刷能力強(qiáng)。b.急流段末端由于管壁阻力使流速減小，水深增加形成水躍。c.在水流繼續(xù)向前運(yùn)動中，由于管壁阻力，能量逐漸減小，水深逐漸減小，趨于均勻流。4.3.3排水橫管內(nèi)水流狀態(tài)①豎直下落的大量污水進(jìn)入橫管形成水躍，管內(nèi)水位驟然上升，使水流中挾帶的氣體不能自由流動，短時間內(nèi)橫管中壓力突然增加，影響沿程接入的各種存水彎水封安全性。②橫支管壓力變化與橫支管位置以及是否還有其他橫支管同時排水有關(guān)。③分三種情況進(jìn)行介紹3.排水橫管內(nèi)壓力變化

無其他排水時橫支管排水情況a為排水初期b為排水末期

立管內(nèi)水流呈豎直下落流動狀態(tài)，水流能量轉(zhuǎn)換和管內(nèi)壓力變化很劇烈。1.排水立管水流特點(diǎn)：a.斷續(xù)的非均勻流b.水氣兩相流c.管內(nèi)壓力變化

4.3.4排水立管內(nèi)水流狀態(tài)2.水流流動狀態(tài)相關(guān)因素：在部分充滿水的排水立管中，水流運(yùn)動狀態(tài)與排水量、水質(zhì)、管壁粗糙度、橫支管與立管連接處的幾何形狀、立管高度及同時向立管排水的橫支管數(shù)目等因素有關(guān)。3.立管水流流態(tài)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著流量的不斷增加，立管中水流狀態(tài)主要經(jīng)過３個階段：

1.附壁螺旋流;2.水膜流;3.水塞流

4.3.4排水立管內(nèi)水流狀態(tài)立管水流狀態(tài)

4.水膜流動的力學(xué)分析

在水膜流狀態(tài)，當(dāng)?shù)竭_(dá)終限流速時,水膜下降流速和厚度保持不變，立管內(nèi)通水能力也不變，表達(dá)式為：

ＱVt

Ｗt——排水流量，L/s；——終限流速，m/s；——終限流速時過水?dāng)嗝娣e，cm2；第5章建筑內(nèi)部的排水系統(tǒng)

5.排水立管在水膜流階段的通水能力建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)中兩個最重要的問題：確保立管內(nèi)通水能力；b.防止水封破壞。

這兩個問題都與立管內(nèi)壓力有關(guān)。6.提高排水立管通水能力的方法與措施（1）影響排水立管內(nèi)部壓力的因素在普通單立管系統(tǒng)中，水流由橫支管進(jìn)入立管，在立管中呈水膜流狀態(tài)挾氣向下流動，空氣從伸頂通氣管頂端補(bǔ)入。

水舌：水流在沖擊流狀態(tài)下，由橫支管進(jìn)入立管下落，在橫支管與立管連接部短時間內(nèi)形成的水力學(xué)現(xiàn)象。水舌阻力系數(shù)與排水量大小，橫支管與立管連接處的幾何形狀有關(guān)?！⒐軆?nèi)最大負(fù)壓值，Pa；——空氣密度，kg/m3；——管壁粗糙度，m；——排水流量，L/s；——管道內(nèi)徑，cm；——空氣阻力系數(shù)。

P1

KpQdjβ由上式可以得出：立管內(nèi)最大負(fù)壓值的大小與排水立管內(nèi)壁粗糙程度和管徑成反比；立管內(nèi)最大負(fù)壓值的大小與排水流量、終限流速、空氣總阻力系數(shù)β成正比。當(dāng)管徑一定時，在影響立管壓力波動的因素中，可以調(diào)整改變的主要因素：終限流速vt和水舌阻力系數(shù)K。終限流速其他因素，或影響較小或不能隨意調(diào)整改變。水舌阻力系數(shù)vtK①當(dāng)排水立管內(nèi)采取一些增阻消能措施，減小水流下降速度，一方面可以減小立管內(nèi)的負(fù)壓，防止水封破壞，另一方面可以增加水膜厚度，增大了通水能力，常見的措施有：終限流速vta.增加管內(nèi)壁粗糙高度Kp，使水膜與管壁間的界面力增加，減小水流下降速度。b.立管上隔一定距離設(shè)乙字彎(5－6層)消能，有實(shí)驗(yàn)表明可以減小流速50%左右。c.利用橫支管與立管連接處的特殊

構(gòu)造，發(fā)生濺水現(xiàn)象，使下落水流與空氣混合，形成密度小的水沫狀水氣混合物，減小下降速度。終限流速vtd.使由橫支管排出的水流沿切線方向進(jìn)入立管，在重力與離心力共同作用和管壁的限定下，水流旋轉(zhuǎn)而下，其垂直方向的下落速度大幅度降低。e.對立管內(nèi)壁作特殊處理，增加水與管壁間的附著力(2)穩(wěn)定立管壓力增大通水能力的措施單管式排水系統(tǒng)特殊配件f.設(shè)置通氣立管，常有的有專用通氣立管，主通氣立管和副通氣立管三種。其中專用通氣立管在通氣系統(tǒng)中屬中級標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)通氣立管后，向負(fù)壓區(qū)補(bǔ)充空氣，立管內(nèi)負(fù)壓減小。4.4排水系統(tǒng)的布置與敷設(shè)

4.4.0布置與敷設(shè)的原則排水暢通水利條件好使用安全可靠不影響衛(wèi)生總管線短工程造價低占地面積小施工安裝維護(hù)管理方便美觀1.根據(jù)衛(wèi)生間和公共廁所的平面尺寸、所選用的衛(wèi)生器具類型和尺寸布置衛(wèi)生器具。既要考慮使用方便，又要考慮管線短，排水通暢，便于維護(hù)管理。2.衛(wèi)生器具的安裝高度應(yīng)使其使用方便，功能正常發(fā)揮,參照衛(wèi)生設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)圖集。3.地漏應(yīng)設(shè)在：地面最低、易于濺水的衛(wèi)生器具附近。

地漏不宜設(shè)在：排水支管頂端，以防止衛(wèi)生器具排放的固體雜物在衛(wèi)生器具和地漏之間橫支管內(nèi)沉淀。

4.4.1衛(wèi)生器具的布置與敷設(shè)衛(wèi)生間的布置柱腳式洗臉盆連體坐式大便器虹吸式大便器浴盆及淋浴設(shè)備按摩浴盆防臭地漏管道的連接檢查口伸縮節(jié)洗頭盆臺式洗臉盆分體坐式大便器拖把池一頁衛(wèi)生間布置1.排水橫支管不宜太長，盡量少轉(zhuǎn)彎，一根支管連接的衛(wèi)生器具不宜太多。2.橫支管不得穿過沉降縫、煙道、風(fēng)道。

4.4.2排水管道的布置與敷設(shè)一、排水管道布置與敷設(shè)的原則1.水力條件好、排水通暢2.使用安全可靠、防止污染3.工程造價低（管線短）4.施工安裝方便、易于維護(hù)管理5.占地面積小、美觀二、排水管道的布置與敷設(shè)3.橫支管不得穿過有特殊衛(wèi)生要求的生產(chǎn)廠房、食品及貴重商品倉庫、通風(fēng)小室和變電室。4.橫支管不得布置在遇水易引起燃燒、爆炸或損壞的原料、產(chǎn)品和設(shè)備上面，也不得布置在食堂、飲食業(yè)的主副食操作烹調(diào)的上方。5.橫支管與樓板和墻應(yīng)有一定的距離，便于安裝和維修。6.當(dāng)橫支管懸吊在樓板下，接有2個及2個以上大便器，或3個及3個以上衛(wèi)生器具時，橫支管頂端應(yīng)升至上層地面設(shè)清掃口。

4.4.2排水管道的布置與敷設(shè)7.排出管以最短的距離排出室外，盡量避免在室內(nèi)轉(zhuǎn)彎。8.建筑層數(shù)較多時，應(yīng)按下表確定底部橫管是否單獨(dú)排出。最低橫支管與立管連接處至立管管底的最小距離立管連接衛(wèi)生器具層數(shù)（層）≤45~67~1216~19≥20垂直距離（m）0.450.751.203.006.00

4.4.2排水管道的布置與敷設(shè)9.埋地管不得布置在可能受重物壓壞處或穿越生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)。10.埋地管穿越承重墻或基礎(chǔ)處，應(yīng)預(yù)留洞口，且管頂上部凈空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。11.濕陷性黃土地區(qū)的排出管應(yīng)設(shè)在地溝內(nèi)，并應(yīng)設(shè)檢漏井。12.距離較長的直線管段上應(yīng)設(shè)檢查口或清掃口，其最大間距見下頁表格。

4.4.2排水管道的布置與敷設(shè)污水橫管的直線管段上檢查口或清掃口之間的最大距離管徑（mm）清掃設(shè)備種類距離（m）生產(chǎn)廢水生活污水及與生活污水成分接近的生產(chǎn)污水含有大量懸浮物和沉淀物的生產(chǎn)污水50~75檢查口清掃口1510128106100~150檢查口清掃口20151510128200檢查口