室内真空排水技术

建筑水科学理论与技术课程论文学院专业学号学生姓名课程成绩指导教师2017年07月室内真空排水技术摘要：将传统重力排水方式应用到新型高大空间、长跨度或大型地下建筑中会出现：管道坡降影响室内层高进而妨碍空间利用及装饰效果、提升污水带来土建结构成本增加，管径逐级放大使得流速降低造成杂质淤积、堵塞，结构梁柱、专业管线等限制排水管走向，管材及施工质量缺陷引发滴漏所带来的卫生安全问题。为避免上述情况的发生，更好完善建筑功能，满足当今社会对建筑绿色环保提出的更高的要求，建设一个环保舒适的居住及工作环境成为城市发展的重点科技，正是通过需求而推动真空排水技术不断发展完善，具有环保、节水、低成本等诸多优点的真空排水技术摆脱了建筑史上重力排水的局限性，因而被广泛运用于建筑排水系统中。关键词：建筑；真空排水；系统；技术一、真空排水技术发展间史1867年荷兰工程师Liemur提出了真空排污系统，1873年在阿姆斯特丹投建了世界上第一套真空排水系统。1950年瑞典工程师Liljendahl发明了系统中所使用的真空连接阀门装置，1980年德国洛蒂格公司为医院放射科提供专门减少衰变处理量，在室内安装真空座便器，大大起到80%节水的效果。1987年洛蒂格公司又首次将此设计运用到住房外部的排水管而无须改变原先内部房屋的重力排水结构，使得这一利用空气作为传输介质的理念能将室内、外排水设计完美而经济地得到结合。在德国，真空卫生系统1982年开始用于民用建筑，目前在欧洲、非洲、亚洲的新加坡、马来西亚等国家和地区广泛使用。国内上海火车南站、广州白云国际会议中心、宁波世纪东方商业广场、广州珠江新城西塔等工程项目也已使用。二、真空排水的概念真空排水系统就是利用真空泵维持真空排水管道内的负压，将卫生器具和地漏的排水收集传输至真空罐，通过排水泵排至室外管网的全封闭的排水系统。广义的真空排水系统可分为固定式和移动式。固定式真空排水系统主要应用于建筑排水和市政工程领域，适用于生态旅游区，火车地铁车站，大型文体馆，医院等，包括室外真空排水系统及室内真空排水系统。室外真空排水系统是指保持室内为传统的重力排水，室外污水则采用真空排水，终端是室外真空阀井等。室内真空排水系统是指在室内采用真空排水，终端为各类真空便器，地漏等收集器。移动式真空排水系统是指主要应用于车辆、铁路、船舶及飞机等移动的交通工具上的排水系统，一般结构比较紧凑，以大气喷射为主，多为一体化的小型真空厕所这种形式。三、室内真空排水系统工作原理及组成1.系统工作原理系统待机状态下，真空管道内保持一定的负压压力；当开始排水时，真空便器、真空地漏等真空器具内的界面阀开启，在阀体两端压差作用下所产生巨大强制性抽吸力，使高速运动的空气流裹挟污水一同进入管道；随后阀门关闭，污水和空气还能在具有一定负压梯度的真空管道内继续输送，直至真空收集罐内再进行排放。2系统组成室内真空排水系统是由真空卫生器具、小型污水收集器、真空管网、真空泵站和控制阀门组成，其中真空卫生器具包括真空便器、真空地漏；小型污水收集器连接洗脸盆、小便器、拖布池、洗衣机等重力流污水，并通过真空界面阀及真空管道排除；真空管网由竖直管段、水平管段、提升管段和连接管件组成；真空泵、排污泵、真空罐等集成为真空泵站；控制阀门则包含真空界面阀、止回阀、吸气阀、洁具水阀等。(1)真空便器：真空便器分为真空坐便器及真空蹲便器。真空便器每次冲洗时，污水以及部分气体（臭气）通过开启的真空阀直接进入真空管道，之后被传输至真空泵站的真空罐内。真空座便器每次排污用水量为1L左右，抽吸气体量约60L；真空蹲便器每次抽吸气体量约70L。(2)真空界面阀及控制器真空阀是真空排水系统的关键部件，阀体为防腐蚀、耐高温的ABS塑料结构构成，无金属成分接触污水。阀体为直通型结构，可减小阻力，无阻塞，替换时仅需拆卸一个活动部件。控制器为气动运行，可自动调节气液比，可防止真空阀过早启动和脉动，使之运行趋于稳定。(3)真空地漏当污水流入真空地漏，内置液压装置感应到满水后，地漏真空阀开启，污水被抽吸进入真空管道，传输至真空泵站的真空罐内。真空地漏每次抽吸气体量约1L。(4)真空收集传输装置小便器、洗手盆及墩布池等产生的污废水先靠重力收集到真空传输装置的收集容器中，当暂存罐中的液位达到一定水平时，真空阀开启，污废水被抽吸进入真空管道并传输至真空泵站内的真空罐内。1个真空收集传输装置可同时连接最多8个洗脸盆、小便斗或拖布池等。(5)真空管道真空排水管道指连接真空罐进污口与真空便器、真空收集传输装置之间的管道。真空排水管道最大提升高度为4.5m，采用HDPE（SDR11）PE100管道（或同等级无缝钢管），HDPE管道管件采用电熔方式连接，与其他部件连接可采用法兰连接。管道压力等级不低于1.6MPa；可耐真空-85KPa。(6)真空泵站真空泵站由真空泵和排污泵、真空罐、电气控制系统、机柜、安装架及连接阀门管件等部件组成，其工作由系统设定的真空度控制，设定真空度的上、下限值控制着真空泵的启停。四、真空排水与重力排水技术比较真空排水与传统排水的优缺点对比见表1-1表1-1真空排水与传统排水的优缺点对比项目重力排水真空排水卫生环境集水井不密封，容易产生臭气溢出或污水溢出等问题，影响环境卫生系统完全密封，不产生臭气和污水溢出，真空排水的排气管可连接到其他污水立管的排气管上，不影响周围的污水立管的排气管上，不影响周围的。管道安装污水依靠重力流排放，管道只能下降污水依靠重力流排放，管道只能下降坡度布置，卫生间要做沉箱或相关措施，且每个卫生间都要设置相应的集水井，施工安装麻烦。管道无坡度要求，可以根据实际需要灵活布置。管道管径小，埋深浅，施工更为方便快捷。管道渗漏堵塞管道较易堵塞，需要定期清理管道内杂物。利用负压推动管道内的污水和杂质以4m/s的速度流动，序批处理装置全自动控制管道清空，管道不容易堵塞且管理方便。维修问题集水井内排污泵一旦发生堵塞或故障，需把排污泵抽出集水井再进行检修，增加了检修难度采用先进的电子检测系统，发生故障时能及时隔离故障部分，保证其余部分正常运作节水问题普通坐便器每次冲水需6L真空坐便器每次冲水需1L左右当某些项目实现重力排水很困难（如：地下建筑、地下空间排水，室内同层排水，坡度不足、空间有限、天花板偏低或建筑结构有限等原因很难安装重力排水系统的，要求对现有建筑物进行装修、重建、改建施工难度大或费用较高的地区）时，真空排水系统是优于传统形式的选择，但也需要合理确定使用规模，才能在其发挥最大效果的同时节省能源；而在洁净水资源有限、卫生设施频繁使用、水费昂贵的地方，以及建筑分质排水、灰水与黑水或褐水需分离、污水零排放和资源化利用，更有城市综合体、大型公建等要求绿色低碳、环境卫生、建筑品质高的场合，同样应用该系统。同时要综合多方面方面考量其合理性，以避免为了节约一些，反而造成的更大规模的能源浪费，减少盲目的对真空排水系统的乱用、滥用，才能更合理、有效地使用该技术。五、我国室内真空排水技术展望室内真空排水作为传统重力排水方式的补充与替代，在诸多方面都体现出其优越性，更适合现代建筑、结构形式复杂、多变的情况，灵活、多样的排水管道组织排放方式以及卫生、节水的特点，使其将在愈来愈多的场所得以应用。室内真空排水在我国虽然起步较晚，但社会认知度和发展前景已经得到广泛认同，并逐步推广使用，但在这个过程中我国面临的最大困境是缺乏统一的设计标准、计算方式及系统参数，或是直接照搬国外的方法，或是混淆室内系统与室外系统，造成计算结果上的偏差及不符合国内用水规律特点参考文献：[1]岑洪金,广州珠江新城西塔给水排水设计[D],2011,华南理工大学.第81页.[2]劳佳靓与夏军,谈真空排水技术[J].山西建筑,2013(24):第135-136页.[3]孙洁,我国室内真空排水系统关键参数计算方法研究[D],2014,北京建筑大学.第83页.[4]李红胤,西北地区建筑真空排水系统可行性研究[J].建筑知识,2014(07):第130-131页[5]刘永霞,真空排水管材选型及安装技术探讨[J].黑龙江科技信息,2010(32):第41页.