建筑给排水工程-第4章 建筑内部排水系统.ppt
《建筑给排水工程-第4章 建筑内部排水系统.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《建筑给排水工程-第4章 建筑内部排水系统.ppt(108页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、建筑给水排水工程Building Water Supply and Wastewater Engineering,湖南工业大学 Hunan University of Technology,第4章 建筑内部排水系统,4.3 排水管道系统中水气流动规律,下一页,4.4 排水系统选择与管道布置敷设,4.5 污废水提升和局部处理,4.1 排水系统的分类和组成,4.2 卫生器具、管材与附件,本章内容,4.1 排水系统的分类和组成,4.1.3 污废水排水系统的类型,4.1.2 污废水排水系统的组成,4.1.1 排水系统的分类,4.1 排水系统的分类和组成,4.1.4 新型排水系统,4.1.1 排水系统的
2、分类,1.污废水排水系统(1)生活排水系统 生活污水排水系统:排除冲洗便器的生活污水。生活废水排水系统:排除盥洗、洗涤废水。(2)工业排水系统 生产污水:污染较重,需要经过处理,达到排放标准后排放 生产废水:污染较轻,可作为杂用水源,或经简单处理后回用或排放。2.屋面雨水排水系统:用于收集排除建筑屋面上的雨雪水。,基本要求系统能迅速通畅地将污废水排到室外;排水管道系统气压稳定,有毒有害气体不进 入室内,保持室内环境卫生;管线布置合理,简短顺直,工程造价低。,4.1.2 污废水排水系统的组成,4.1.2 污废水排水系统的组成,卫生器具和生产设备受水器排水管道清通设备通气系统提升设备污水局部处理构
3、筑物,排水管道,清通设备,提升设备,污水局部处理构筑物,用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求,收集和排除污废水的设备。包括:,卫生器具和生产设备的受水器,1.便溺器具2.盥洗、沐浴器具3.洗涤器具4.地漏,通气设备,4.1.2 污废水排水系统的组成,包括:器具排水管,排水横支管、立管、埋地干管和排出管。,卫生器具和生产设备的受水器,提升设备,排水管道,清通设备,污水局部处理构筑物,通气设备,4.1.2 污废水排水系统的组成,4.1.2 污废水排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,提升设备,清通设备,污水局部处理构筑物,通气设备,在地下建筑物的污废水不能自流排至室外检查井的时
4、候设置提升设备。建筑内部污废水提升包括:污水泵的选择,污水集水池容积确定和污水泵房设计。,4.1.2 污废水排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,提升设备,清通设备,污水局部处理构筑物,通气设备,作用:疏通建筑内部排水管道,保障排水通畅。,类型:清扫口:横支管顶端检查口:立管或较长横干管上检查口井:室内较长的埋地横干管上,卫生器具和生产设备的受水器,提升设备,设置原因:建筑内部排水管道是水气两相流,为防止因气压波动造成的水封破坏,使有毒有害气体进入室内,需设置通气系统。,排水管道,清通设备,污水局部处理构筑物,通气设备,4.1.2 污废水排水系统的组成,类型:伸顶通气管专用通气
5、管专用附件,4.1.2 污废水排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水管道,清通设备,提升设备,污水局部处理构筑物,通气设备,当室内污水未经处理不允许直接排入城市下水道和水体时,须设污水局部处理构筑物。,1.化粪池2.隔油池3.降温池4.沉淀池5.,建筑内部污废水排水管道系统按排水立管和通气立管的设置情况分为:,4.1.3 污废水排水系统的类型,2.双立管排水系统,3.三立管排水系统,1.单立管排水系统,单立管排水系统:只有一根排水立管,没有专门的通气立管。特点:利用排水立管本身及其连接的横支管和附件进行气流交换。分类:,1.单立管排水系统,a.无通气立管的单立管排水系统,5F4F3F
6、2F1F1B,立管顶部不与大气连通。适用于立管短,卫生器具少,排水量少,立管顶端不便伸出屋面的情况。,b.有通气立管的单立管排水系统,5F4F3F2F1F1B,排水立管向上延伸,穿出屋顶与大气连通(通气帽)。适用于一般多层建筑。,c.特制配件的单立管排水系统,7F3F2F1F1B,又称:诱导式内通气,在横支管与立管连接处,设置特制配件代替一般的三通;在立管底部与横干管或排出管连接处设置特制配件代替一般弯头。适用于各类多层、高层建筑,2.双立管排水系统,5F4F3F2F1F1B,外通气(干式),由一根排水立管和一根通气立管组成。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。,3.三立管排水系统,5F4F
7、3F2F1F,外通气(干式),由一根生活污水立管,一根生活废水立管共用一根通气立管组成。适用于生活污水和生活废水需分别排出室外的各类多层、高层建筑。,3.三立管排水系统,外通气(湿式),去掉专用通气管,将废水立管与污水立管每隔2层互相连接,利用两立管的排水时间差,互为通气立管。,4.1.4 新型排水系统,传统重力非满流排水系统优点:利用重力作用,水由高处向低处流动,不消耗动力,节能且管理简单。缺点:管径大,占地面积大,横管要有坡度,管道易淤积堵塞。新型排水系统1.压力流排水系统2.真空排水系统,1.压力流排水系统,原理:在卫生器具排水口下装设微型污水泵,排水时微型污水泵启动加压排水,使排水管内
8、的水流状态由重力流非满流变为压力满流。优点:管径小,配件少,占用空间小,横管无需坡度,流速大,自净能力较强,卫生器具可不设水封,室内环境卫生条件好。,2.真空排水系统,原理:在建筑物地下室内设有真空泵站,真空泵站由真空泵、真空收集器和污水泵组成。采用设有手动真空阀的真空坐便器,其他卫生器具下面设液位传感器,自动控制真空阀的启闭。卫生器具排水时真空阀打开,真空泵启动,将污水吸到真空收集器里贮存,定期由污水泵将污水送到室外。,优点:节水,管径小,横管无需坡度,甚至可向高处流动,自净能力强,管道不会淤积,即使管道受损,污水也不会外漏。,4.2 卫生器具、管材与附件,4.2.1 卫生器具1.盥洗用卫生
9、器具2.沐浴用卫生器具3.洗涤用卫生器具4.便溺用卫生器具,4.2.2 排水管材与附件1.管材(1)排水铸铁管(2)排水塑料管2.附件(1)存水弯(2)地 漏(3)清扫口(4)检查口,建筑物内部排水系统的起点,用来满足日常生活和生产过程中各种卫生要求,搜集和排除污废水。,1.盥洗用卫生器具,(1)洗脸盆(2)盥洗槽,盥洗槽,2.沐浴用卫生器具,(1)浴 盆;(2)沐浴器;(3)淋浴盆;(4)净身盆,净身盆,沐浴器,沐浴盆,3.洗涤用卫生器具,(1)污水池(盆);(2)洗涤盆;(3)化验盆,4.便溺用卫生器具,(1)大便器(蹲式、坐式);(2)大便槽;(3)小便器;(4)小便槽;(5)倒便器,大
10、便槽,小便槽,(1)排水铸铁管,刚性接口(填料接口):例如,油麻石棉水泥接口,油麻膨胀水泥砂浆接口、胶圈膨胀水泥砂浆接口等,接口容易受拉而产生渗漏引起管道不均匀沉降致使爆管发生。柔性接口(橡胶圈接口):强度大,抗震性能好,噪声低,防火性能好,寿命长,膨胀系数小,安装施工方便,美观(不带承口),耐磨和耐高温性能好;但是造价较高。,应用:建筑高度超过100m的高层建筑、对防火等级要求高的建筑物、地震区建筑、要求环境安静的场所、环境温度可能出现0度以下的场所以及连续排水温度大于40度或瞬时排水温度大于80度的排水管道。,(2)排水塑料管,广泛采用硬质聚氯乙烯排水管(简称UPVC排水管)优点:耐腐蚀,
11、抗冲击强度高,流体阻力小,不结垢,内壁光滑,不易堵塞,容易切割,便于安装,美观,投资省,节能。缺点:强度低,耐温性差,噪声大,暴晒易老化,防火性能差。,(1)存水弯,存水弯:在卫生器具排水管上或卫生器具内部设置的有一定高度的水柱,以防止排水管道系统中的气体窜入室内的附件。,类型:管式存水弯:P型;S型;U型瓶式存水弯补气存水弯,存水弯内一定高度的水柱称为水封。,(1)存水弯,管式存水弯:利用排水管道几何形状的变化形成的存水弯 P形:用于排水横管距卫生器具出水口位置较近的场所S形:用于排水横管距卫生器具出水口位置较远,器具排水管与排水横管垂直连接的场所U型:用于横交管,(1)存水弯,瓶式存水弯:
12、本身也是由管道组成,但排水管不连续,易于清通,外形较美观,一般用于洗涤盆等重要卫生器具排出管上。,补气存水弯:出水管上设有补气或通气装置以破坏真空防止水封破坏。,(2)地漏,地漏:内有水封,用来排除地面水的特殊排水装置。设置:应设置在易溅水的器具附近地面的最低处。类型:普通地漏多通道地漏双篦杯式地漏防倒流地漏,(3)清扫口,清扫口:装在排水横管上,用于清扫排水横管的附件。设置在楼板或地坪上,且与地面相平。也可用带清扫口的弯头配件或在排水管起点设置堵头代替。,连接2个(含)以上大便器或3个(含)以上卫生器具的铸铁管、连接4个(含)以上大便器的塑料管、横干管(排出管)长度较长时:要安装清扫口。,(
13、4)检查口,检查口:设在立管及较长的横管段上,检查井:设置在室内埋地较长的横干管上。,立管的最底层和最高层必须安装检查口,塑料管每隔6层也需安装,高度距地面1m,向外,便于清通。,4.3 排水管道系统中水气流动规律,4.3.1 建筑内部排水的流动特点4.3.2 水封的作用及其破坏原因4.3.3 横管内水流状态4.3.4 立管中水流状态4.3.5 排水立管在水膜流时的通水能力4.3.6 影响立管内压力波动的因素及防止措施,4.3.1 建筑内部排水的流动特点,流态:建筑内部排水系统中是水、气、固三种介质的复杂运动。其中固体物较少,可以简化为水气两相流。特点:水量变化大,气压不稳定流速变化剧烈事故危
14、害大,4.3.2 水封的作用及其破坏原因,1.水封的作用:水封是设在卫生器具排水口下,利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化,防止管内气体窜入室内的水柱,通常用存水弯来实施。水封的高度:,1.水封的作用:,水封的高度:不能太大或太小,一般为50100mm。,4.3.2 水封的作用及其破坏原因,.水封破坏: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(25mmH2O)时,管道内气体进入室内的现象。水封的破坏与水封的强度有关。水封的强度:存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力。水封的强度与存水弯内水量损失有关:水封水量损失越多,水封强度越小,抵抗管内压力波动的
15、能力越弱。,水封破坏原因:,.水封破坏:,水封破坏原因:自虹吸损失;诱导虹吸损失;静态损失(毛细管作用,蒸发),4.3.3 横管内水流状态,1.能量:竖直下落的污水具有较大的动能,进入横管后,由于改变流动方向,流速减小,转化为具有一定水深的横向流动。,2.水流状态:污水由竖直下落进入横管后,横管中的水流状态可分为:急流段、水跃及跃后段、逐渐衰减段。,3.管内压力:竖直下落的大量污水进入横管形成水跃,管内水位骤然上升,以至于充满整个管道断面,使水流中挟带的气体不能自由流动,短时间内横管中压力突然增加。,4.3.3 横管内水流状态,急流段水流速度大,水深较浅,冲刷能力强。急流段末端由于管壁阻力使流
16、速减小,水深增加形成水跃。在水流继续向前运动中,由于管壁阻力,能量逐渐减小,水深逐渐减小,趋于均匀流。,4.3.4 立管中水流状态,立管内水流状态特点:排水立管上接各层排水横支管,下接横干管或排出管,立管内水流呈竖直下落流动状态,水流能量转换和管内压力变化很剧烈。,1.排水立管水流特点2.水流流动状态3.水膜流运动的力学分析,1.排水立管水流特点,(1)断续的非均匀流(2)水气两相流(3)管内压力变化,2.水流流动状态,相关因素:在部分充满水的排水立管中,水流运动状态与排水量、水质、管壁粗糙度、横支管与立管连接处的几何形状、立管高度及同时向立管排水的横支管数目等因素有关。通过实验发现,随着流量
17、的不断增加,立管中水流状态主要经过个阶段:(1)附壁螺旋流(2)水膜流(3)水塞流,充水率: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,(1)附壁螺旋流,1/4 充水率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。,(2)水膜流,(2)水膜流,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。终限流速(Vt):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。
18、终限长度(Lt):从排水横支管水流入口至终限流速形成处的高度。,充水率 1/3特点:a.水膜厚度增加,横向隔膜形成频繁,形成水塞;b.管内气压波动大,造成水封的破坏。,(3)水塞流,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。,4.3.5 排水立管在水膜流时的通水能力,排水流量,L/s;终限流速,m/s;终限流速时过水断面积,cm2;,在水膜流状态,当到达终限流速时,水膜下降流速和厚度保持不变,立管内通水能力也不变,表达式为:,Vtt,4.3.6 影响立管内压力波动的因素及防止措施
19、,建筑内部排水系统中两个最重要的问题:确保立管内通水能力和防止水封破坏。这两个问题都与立管的压力有关。,1.影响排水立管内部压力的因素,2.稳定立管压力增大通水能力的措施,1.影响排水立管内部压力的因素,在普通单立管系统中,水流由横支管进入立管,在立管中呈水膜流状态挟气向下流动,空气从伸顶通气管顶端补入。,立管内最大负压值,Pa;空气密度,kg/m3;管壁粗糙高度,m;排水流量,L/s;管道内径,cm;空气阻力系数。,P1KpQdj,1.影响排水立管内部压力的因素,由上式可以得出,立管内最大负压值的大小:与排水立管内壁粗糙高度和管径成反比;与排水流量、终限流速以及空气总阻力系数成正比。,k进水
20、水舌的局部阻力系数。,当管径一定时,在影响立管压力波动的因素中,影响较小,L和不能随意调整改变;可以调整改变的主要因素:终限流速vt和水舌阻力系数K。,水流在冲激流状态下,由横支管与立管连接部短时间内形成的水力学现象。,1.影响排水立管内部压力的因素,水舌阻力系数与排水量大小,横支管与立管连接处的几何形状有关。,2.稳定立管压力增大通水能力的措施(1),当排水立管内采取一些增阻消能措施,减小水流下降速度,一方面可以减小立管内的负压,防止水封破坏,另一方面可以增加水膜厚度,增大了通水能力。常见的措施有:(1)不断改变水流在立管内的方向,增加水向下的阻力,消耗水流的动能,减小污水在立管内的下降速度
21、。如:立管上每隔一定距离(56层)设乙字弯消能,有实验表明可以减小流速50%左右。,2.稳定立管压力增大通水能力的措施(2),(2)改变立管内壁的形状,改变水在立管内的流动轨迹和下降速度。例如:,a.增加管内壁粗糙高度Kp,使水膜与管壁间的界面力增加,减小水流下降速度。b.使由横支管排出的水流沿切线方向进入立管,在重力与离心力共同作用和管壁的限定下,水流旋转而下,其垂直方向的下落速度大幅度降低。c.对立管内壁作特殊处理,增加水与管壁间的附着力。,2.稳定立管压力增大通水能力的措施(3),(3)设置专用通气立管或吸气阀,改变补气方向,使向负压区补充的空气不经过水舌(水舌阻力系数K0,立管内负压减
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 建筑给排水工程-第4章 建筑内部排水系统 建筑 排水工程 内部 排水系统

链接地址:https://www.31ppt.com/p-6282461.html