建排 05 排水系統(tǒng)的計算

第5章建筑內(nèi)部(nèibù)排水系統(tǒng)計算5.1排水定額和排水設(shè)計秒流量(liúliàng)5.2

排水管網(wǎng)的水力計算共二十九頁5.1排水定額和排水設(shè)計(shèjì)秒流量

5.1.1排水定額

建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)計算是在布置完排水管線，繪出系統(tǒng)計算草圖后進行的。

計算(jìsuàn)的目的是：

確定排水系統(tǒng)各管段的管徑、橫向管道的坡度、通氣管的管徑和各控制點的標(biāo)高。共二十九頁5.1排水定額(dìngé)和排水設(shè)計秒流量

5.1.1排水定額

建筑內(nèi)部的排水定額有兩個，一個是以每人每日為標(biāo)準(zhǔn)，另一個是以衛(wèi)生(wèishēng)器具為標(biāo)準(zhǔn)。表5-1p184每人每日排放的污水量和時變化系數(shù)與氣候、建筑物內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備完善程度有關(guān)。從用水設(shè)備流出的生活給水使用后損失很小，絕大部分被衛(wèi)生器具收集排放，所以生活排水定額和時變化系數(shù)與生活給水相同。生活排水平均時排水量和最大時排水量的計算方法與建筑內(nèi)部的生活給水量計算方法相同，計算結(jié)果主要用來設(shè)計污水泵和化糞池等。共二十九頁5.1排水定額和排水設(shè)計(shèjì)秒流量

5.1.1排水定額

衛(wèi)生器具排水定額是經(jīng)過實測得來的。主要用來計算(jìsuàn)建筑內(nèi)部各個管段的排水流量，進而確定各個管段的管徑。

根據(jù)每個衛(wèi)生器具的排水量

計算排水系統(tǒng)中各個管段的排水設(shè)計秒流量確定各管段的管徑

某管段的設(shè)計流量與其接納的衛(wèi)生器具類型、數(shù)量及使用頻率有關(guān)。共二十九頁5.1排水定額和排水設(shè)計(shèjì)秒流量

5.1.1排水定額

為計算方便，將每一個衛(wèi)生器具的排水量折算成排水當(dāng)量，以一個污水盆的排水量0.33L/s

作為一個排水當(dāng)量，將其他(qítā)衛(wèi)生器具的排水量與0.33L/s的比值作為該衛(wèi)生器具的排水當(dāng)量。一個排水當(dāng)量是一個給水當(dāng)量額定流量的1.65倍.排水當(dāng)量共二十九頁5.1排水定額和排水設(shè)計(shèjì)秒流量

5.1.2排水設(shè)計秒流量

建筑內(nèi)部排水管道的設(shè)計流量是確定各管段管徑的依據(jù)，因此，排水設(shè)計流量的確定應(yīng)符合建筑內(nèi)部排水規(guī)律。建筑內(nèi)部排水流量與衛(wèi)生器具的排水特點和同時排水的衛(wèi)生器具數(shù)量有關(guān)，具有歷時短、瞬時流量大、兩次排水時間間隔(jiàngé)長、排水不均勻的特點。

為保證最不利時刻的最大排水量能迅速、安全排放，某管段的排水設(shè)計流量應(yīng)為該管段的瞬時最大排水流量，又稱為排水設(shè)計秒流量。

建筑內(nèi)部排水管道的設(shè)計秒流量有三種計算方法：經(jīng)驗法、概率法和平方根法。目前我國使用的兩個設(shè)計秒流量計算公式，與生活給水計算公式的形式一致，都屬于平方根法的范疇，即設(shè)計秒流量與衛(wèi)生器具排水當(dāng)量的平方根成正比。這是綜合分析了衛(wèi)生器具的特點、數(shù)量、使用規(guī)律等，推導(dǎo)出的計算公式。共二十九頁5.1排水定額(dìngé)和排水設(shè)計秒流量

5.1.2排水設(shè)計秒流量住宅、宿舍(Ⅰ、Ⅱ類)、旅館、賓館、酒店式公寓、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院、辦公樓、商場、圖書館、書店、客運中心、航站樓、會展中心、中小學(xué)教學(xué)樓、食堂或營業(yè)餐廳等用水分散型建筑：用水設(shè)備使用不集中，用水時間(shíjiān)長，同時排水百分?jǐn)?shù)隨衛(wèi)生器具數(shù)量增加而減少，其設(shè)計秒流量計算公式為平方根公式1.式中qp——計算管段排水設(shè)計秒流量，L/s；

Np——計算管段上衛(wèi)生器具的排水當(dāng)量總數(shù)；

qmax——計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具排水量，L/s。

α——根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)：集體宿舍(Ⅰ、Ⅱ)、住宅、賓館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、幼兒園、養(yǎng)老院衛(wèi)生間的α值取1.5；旅館和其他公共建筑公共盥洗室和廁所間的α值取2.0～2.5；(5-1)

用(5-1)式計算排水管網(wǎng)起端的管段時，因連接的衛(wèi)生器具較少，計算結(jié)果有時會大于該管段上所有衛(wèi)生器具排水流量的總和，這時應(yīng)按該管段所有衛(wèi)生器具排水流量的累加值作為排水設(shè)計秒流量。共二十九頁5.1排水定額和排水設(shè)計(shèjì)秒流量

5.1.2排水設(shè)計秒流量

宿舍(Ⅲ、Ⅳ類)、工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、洗衣房、職工食堂或營業(yè)餐廳的廚房、實驗室、影劇院、體育場館等用水集中型建筑：衛(wèi)生設(shè)備使用集中(jízhōng)，排水時間集中(jízhōng)，同時排水百分?jǐn)?shù)大，其排水設(shè)計秒流量計算公式為同時作用百分?jǐn)?shù)法(5-2)式2.式中qp——計算管段排水設(shè)計秒流量，L／s；

q0i——第i種一個衛(wèi)生器具的排水流量，L／s；

n0i——第i種衛(wèi)生器具的個數(shù)；

bi——第i種衛(wèi)生器具同時排水百分?jǐn)?shù)，沖洗水箱大便器按12％計算，其他衛(wèi)生器具同給水。

m——計算管段上衛(wèi)生器具的種類數(shù)。(5-2)共二十九頁5.1排水定額(dìngé)和排水設(shè)計秒流量

5.1.2排水設(shè)計秒流量

對于有大便器接入的排水管網(wǎng)起端，因衛(wèi)生器具較少，大便器的同時排水百分?jǐn)?shù)較小(如沖洗水箱(shuǐxiāng)大便器僅定為12％)，按(5-2)式計算的排水設(shè)計秒流量可能會小于一個大便器的排水流量，這時應(yīng)按一個大便器的排水量作為該管段的排水設(shè)計秒流量。共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力計算(jìsuàn)

5.2.1橫管的水力計算

為保證管道系統(tǒng)有良好的水力條件，穩(wěn)定管內(nèi)氣壓，防止水封破壞(pòhuài)，保證良好的室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，在設(shè)計計算橫支管和橫干管時，須滿足下列規(guī)定：⑴最大設(shè)計充滿度

⑵管道坡度⑶最小管徑1.設(shè)計規(guī)定共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力(shuǐlì)計算

5.2.1橫管的水力計算

⑴最大設(shè)計充滿度

建筑內(nèi)部排水橫管按非滿流設(shè)計，以便使污廢水釋放出的氣體能自由流動排入大氣，調(diào)節(jié)排水管道系統(tǒng)內(nèi)的壓力，接納意外(yìwài)的高峰流量。設(shè)計充滿度:h/Dh-----管內(nèi)水深D-----管內(nèi)徑水力半徑:R＝ω/x

ω-----管道在設(shè)計充滿度的過水?dāng)嗝娣ex-----濕周共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力計算(jìsuàn)

5.2.1橫管的水力計算

污水中含有固體雜質(zhì)，如果管道坡度過小，污水的流速慢，固體雜物會在管內(nèi)沉淀淤積，減小過水?dāng)嗝娣e，造成排水不暢或堵塞管道，為此對管道坡度作了規(guī)定。建筑內(nèi)部生活排水管道的坡度有通用坡度和最小坡度兩種，見表5-4。p187

通用坡度是指正常條件下應(yīng)予保證的坡度；最小坡度為必須保證的坡度。一般情況下應(yīng)采用通用坡度，當(dāng)橫管過長或建筑空間受限制時，可采用最小坡度。標(biāo)準(zhǔn)的塑料排水管件（三通、彎頭）的夾角為91.5°，所以，塑料排水橫管的通用坡度均為0.026。修改(xiūgǎi)表5-4的數(shù)據(jù)。見規(guī)范4.4

⑵管道坡度共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力(shuǐlì)計算

5.2.1橫管的水力計算

為了排水通暢(tōngchàng)，防止管道堵塞，保障室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，規(guī)定了建筑內(nèi)部排水管的最小管徑為50mm。2)

醫(yī)院、廚房、浴室以及大便器排放的污水水質(zhì)特殊，其最小管徑應(yīng)大于50mm。

3)醫(yī)院洗滌盆和污水盆內(nèi)往往有一些棉花球、紗布、玻璃渣和竹簽等雜物落人，為防止管道堵塞，管徑不小于75mm。4).廚房排放的污水中含有大量的油脂和泥沙，容易在管道內(nèi)壁附著聚集，減小管道的過水面積。為防止管道堵塞,

多層住宅廚房間的排水立管管徑最小為75mm5)公共食堂廚房排水管實際選用的管徑應(yīng)比計算管徑大一號，且干管管徑不小于100mm，支管管徑不小于75mm。6)浴室泄水管的管徑宜為100mm。7)大便器是唯一在排水口沒有十字欄柵的衛(wèi)生器具，瞬時排水量大，污水中的固體雜質(zhì)多，所以，凡連接大便器的支管，即使僅有1個大便器，其最小管徑也為100mm。若小便器和小便槽沖洗不及時，尿垢容易聚積，堵塞管道，因此，小便糟和連接3個及3個以上小便器的排水支管管徑不小于75mm。8).無通氣的底層單獨排出的橫支管管徑按表5-6確定（4.4.15）⑶最小管徑共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力計算(jìsuàn)

5.2.1橫管的水力計算

對于橫干管和連接多個衛(wèi)生器具的橫支管，應(yīng)逐段計算各管段的排水設(shè)計秒流量，通過水力計算來確定各管段的管徑和坡度。建筑內(nèi)部(nèibù)橫向排水管道按圓管均勻流公式計算

2.水力計算方法式中q——排水設(shè)計流量，m3／s；ω——水流斷面積，m2；

v——流速，m／s；R——水力半徑，m；

I——水力坡度，即管道坡度；

n——管道粗糙系數(shù)，塑料管取0.009，鑄鐵管取0.013。(5-3)(5-4)共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力計算(jìsuàn)

5.2.1橫管的水力計算

根據(jù)規(guī)定的建筑內(nèi)部排水管道最大設(shè)計充滿度，計算出不同充滿度條件下的濕周、過水?dāng)嗝娣e(miànjī)和水力半徑，式5-3和5-4變?yōu)椋?5-5)(5-6)式中d——管道內(nèi)徑，m；

a、b、c——與管道充滿度有關(guān)的系數(shù)，見表5-7；其他同前。共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力計算(jìsuàn)

5.2.1橫管的水力計算系數(shù)

表5-7

為便于(biànyú)使用，根據(jù)(5-5)和(5-6)式及各項規(guī)定，編制了建筑內(nèi)部塑料排水管水力計算表和機制鑄鐵排水管水力計算表(附表5-1、5-2）。P432.p433共二十九頁

排水立管的通水能力與管徑、系統(tǒng)(xìtǒng)是否通氣、通氣的方式和管材有關(guān)，不同管徑、不同通氣方式、不同管材排水立管的最大允許排水流量見表5-8。（4.4.11）5.2排水管網(wǎng)的水力(shuǐlì)計算

5.2.2立管的水力計算共二十九頁

單立(dānlì)管排水系統(tǒng)的伸頂通氣管管徑可與污水管相同，但在最冷月平均氣溫低于－13℃的地區(qū)，為防止伸頂通氣管口結(jié)霜，減小通氣管斷面，應(yīng)在室內(nèi)平頂或吊頂以下0.3m處將管徑放大一級。

通氣管的管徑應(yīng)根據(jù)排水能力、管道長度來確定，一般不宜小于排水管管徑的1/2，通氣管最小管徑可按表5-9確定。5.2排水管網(wǎng)的水力(shuǐlì)計算

5.2.3通氣管道計算

雙立管排水系統(tǒng)中，當(dāng)通氣立管長度小于等于50m時，通氣管最小管徑可按表5-9確定。當(dāng)通氣立管長度大于50m時，空氣在管內(nèi)流動時阻力損失增加，為保證排水支管內(nèi)氣壓穩(wěn)定，通氣立管管徑應(yīng)與排水立管相同。共二十九頁5.2排水管網(wǎng)的水力(shuǐlì)計算

5.2.3通氣管道計算

通氣立管長度小于等于50m時，且兩根或兩根以上排水立管共用(ɡònɡyònɡ)一根通氣立管，應(yīng)按最大一根排水立管管徑查表5-9,確定共用通氣立管管徑，但同時應(yīng)保證共用通氣立管的管徑不小于其余任何一根排水立管管徑。

結(jié)合通氣管管徑不宜小于通氣立管管徑。

匯合通氣管和總伸頂通氣管的斷面積應(yīng)不小于最大一根通氣立管斷面積與0.25倍的其余通氣立管斷面積之和，可按下式計算。式中

de——匯合通氣管和總伸頂通氣管管徑，mm；

dmax——最大一根通氣立管管徑，mm；

di——其余通氣立管管徑，mm。共二十九頁例1例