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当前位置:首页 > 建筑/环境 > 给排水/暖通与智能化 > 第4章建筑内部排水系统.
第4章4.1排水系统的分类和组成4.1.1排水系统的分类4.1.2污(废)水排水系统的组成4.1.3污(废)水排水系统的类型4.1.4排水体制4.2排水管系中的水、气流动规律4.2.1建筑内部排水的流动特点4.2.2水封的作用及其破坏原因4.2.3排水横管内水流状态4.2.4排水立管水流状态4.3排水系统的布置与敷设4.3.1卫生器具的布置与敷设4.3.2排水管道的布置与敷设4.3.3通气系统的布置与敷设4.3.4排水沟与间接排水4.4污(废)水的提升和局部处理4.4.1污(废)水的提升4.4.2污废水局部处理4.5高层建筑排水系统4.5.1技术要求4.5.2高层建筑排水系统的类型4.5.3通气管系统4.5.4新型排水系统4.1.1排水系统的分类1.按所排除污(废)水的性质分类2.按水力状态分类1.按所排除污(废)水的性质分类(1)生活排水系统生活排水系统接纳并排除居住建筑、公共建筑及工业企业生活间的生活污水与生活废水。(2)工业废水排水系统工业废水排水系统排除工业企业在生产过程中产生的污(废)水。(3)建筑雨水排水系统建筑雨水排水系统收集、排除屋面、墙面和窗井等雨(雪)水。2.按水力状态分类(1)重力流排水系统利用重力势能作为排水动力,管道系统排水按一定充满度(或充水率)设计,管系内水压基本与大气压力相等的排水系统。(2)压力流排水系统利用重力势能或水泵等机械作为排水动力,管道系统排水按满流设计,管系内整体水压大于(局部可小于)大气压力的排水系统。(3)真空排水系统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。图4-1卫生间压力流排水管道示意图1—洗涤池2—排水泵3—浮标式水位传感器4—坐便器5—坐便器排水泵6—排水横支管7—管接头(透明塑料管DN30)8—排水立管4.1.2污(废)水排水系统的组成1.卫生器具和生产设备受水器2.排水管道3.清通设备图4-2污(废)水排水系统组成1—坐便器2—洗脸盆3—浴盆4—厨房洗涤盆5—排水出户管6—排水立管7—排水横支管8—器具排水管(含存水弯)9—专用通气管10—伸顶通气管11—通气帽12—检查口13—清扫口14—排水检查井15—地漏1.卫生器具和生产设备受水器1)功能必须可靠、能节水和噪声较小。2)形式简洁美观、表面光滑、釉面光亮、色彩均匀,且与建筑内部相协调。3)材质坚实牢固、不透水、耐腐蚀、耐老化,如陶瓷、搪瓷生铁、塑料、不锈钢、水磨石和复合材料等。(1)盥洗用卫生器具(2)沐浴用卫生器具(3)洗涤用卫生器具(4)便溺用卫生器具便溺用卫生器具设置在卫生间或厕所内,用来搜集生活污水。(5)冲洗设备冲洗设备是便溺用卫生器具的配套设备,有冲洗水箱和冲洗阀两种。(6)地漏地漏是一种内有水封,用来排放地面水的特殊排水装置,一般设置在经常有水溅落的卫生器具附近地面(如浴盆、洗脸盆、小便器、洗涤盆等)、地面有水需要排除的场所(如淋浴间、水泵房)或地面需要清洗的场所(如食堂、餐厅),住宅还可用作洗衣机排水口。(1)盥洗用卫生器具1)洗脸盆。2)盥洗槽。图4-3洗脸盆a)普通型b)柱型(2)沐浴用卫生器具1)浴盆。2)淋浴器。3)净身盆。图4-4盥洗槽a)单面盥洗槽b)双面盥洗槽图4-5浴盆图4-6淋浴器安装图图4-7净身盆(3)洗涤用卫生器具1)洗涤盆(池)。2)化验盆。3)污水盆(池)。图4-8洗涤盆(池)a)单格陶瓷洗涤盆b)双格洗涤池c)双格不锈钢洗涤盆d)双格不锈钢带隔板洗涤盆图4-9化验盆1—化验盆2—支架3—排水管4—三联化验水龙头5—管接头6—给水管7—弯头图4-10污水盆(池)1)大便器。2)大便槽。3)小便器。4)小便槽。5)倒便器。图4-11蹲式大便器图4-12坐式大便器a)水冲式b)虹吸式c)喷射虹吸式d)漩涡虹吸式图4-13低水箱坐式大便器安装图图4-14小便器图4-15倒便器(5)冲洗设备1)冲洗水箱。2)冲洗阀。图4-16自动冲洗水箱图4-17手动冲洗水箱a)虹吸冲洗水箱1—水箱2—浮球阀3—拉链4—弹簧阀5—虹吸管6—ϕ5小孔7—冲洗管b)水力冲洗水箱1—水箱2—浮球阀3—扳手4—橡胶球阀5—阀座6—导向装置7—冲洗管8—溢流管1)应优先采用具有防涸功能的地漏。2)在无安静要求和无须设置环形通气管、器具通气管的场所,可采用多通道地漏。3)食堂、厨房和公共浴室等排水宜设置网框式地漏。4)严禁采用钟罩(扣碗)式地漏。图4-18地漏a)垂直单项出口地漏b)单通道地漏c)双通道地漏d)三通道地漏e)高水封地漏f)防倒流地漏g)可清通地漏h)多功能地漏1—浮球2—清扫口表4-1地漏设置要求设置地漏的建筑类别卫生器具数量或地漏地面集水半径选用地漏的公称直径/mm备注厕所、盥洗室住宅厨房不小于3个卫生器具(不包括淋浴器)50对公厕、公共建筑盥洗间等卫生器具较多,应按其排水横管选同直径地漏食堂、餐厅、水泵房管道设备技术层由地面排水建筑以地漏为圆心的地面集水半径R=6mR=12m50(R=6m)100(R=12m)淋浴室1~2个淋浴器3个4~5个50当为排水管道时75100当采用排水沟时,8个淋浴器可设1个直径为100mm的地漏2.排水管道(1)存水弯存水弯是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(一般为50~100mm),防止排水管道系统中的气体窜入室内的附件。(2)普通排水铸铁管及管件普通排水铸铁管的水压试验压力为1.5MPa,采用承插连接,接口有铅接口、石棉水泥接口、沥青水泥砂浆接口、膨胀性填料接口、水泥砂浆接口等,常用于一般的生活污水、雨水和工业废水的排水管道。(3)柔性接口排水铸铁管及管件柔性接口排水铸铁管在管内水压下具有良好的曲挠性与伸缩性,能适应建筑楼层间变位导致的轴向位移和横向曲挠变形,防止管道裂缝与折断。(4)塑料排水管及管件目前在建筑排水工程广泛使用的排水塑料管是硬聚氯乙烯塑料管(简称UPVC管)。1)S形存水弯(图4-19a),具有小型、污水不宜停留,冲洗排水时易引起虹吸,破坏水封等特点。2)P形存水弯(图4-19b),具有小型,污水不宜停留等特点。3)U形存水弯(图4-19c),设在水平横支管上,为防止污物沉积,一般在U形存水弯两侧设置清扫口。4)瓶式存水弯(图4-19d),由管体组成,但排水管不连续,其特点是易于清通,外形较美观,一般用于洗脸盆或洗涤盆等卫生器具的排出管上。5)补气存水弯(图4-20),卫生器具大量排水时形成虹吸,当排水过程快结束时,向存水弯出水端补气,防止惯性虹吸过多吸走存水弯内的水,保证水封的高度。6)存水盒,适用场所与S形存水弯相同,安装较灵活,便于清掏。图4-19存水弯a)P形b)S形c)U形d)瓶式图4-20几种新型的补气存水弯a)Grevak存水弯b)Mcalpine存水弯c)阀式存水弯1—水封2—补气管3—滞水室4—阀口图4-21常用的排水铸铁管管件图4-22承插连接管件1—40°弯头2—45°弯头3—乙字管4—双承管5—大小头6—斜三通7—正三通8—斜四通9—正四通10—P形存水弯11—S形存水弯12—直管13—检查口短管表4-2卡箍式排水铸铁管规格公称直径DN/mm外径D/mm外径公差/mm公称直径DN/mm外径D/mm外径公差/mm5058+2100110±2-1125135±27078+2150160±2-1200210±2.57583+2250274±2.5-1300326±2.5图4-23排水铸铁管连接方法a)法兰压盖螺栓连接1—承口端头2—法兰压盖3—橡胶密封圈4—坚固螺栓5—插口端头b)不锈钢带卡紧螺栓连接1—橡胶圈2—卡紧螺栓3—不锈钢带4—排水铸铁管图4-24常用塑料排水管件示意图a)硬聚氯乙烯排水管管箍、弯头b)硬聚氯乙烯排水三通c)硬聚氯乙烯排水存水弯(注:具体尺寸见产品说明)3.清通设备(1)检查口装在排水立管上,用于清通排水立管的附件。(2)清扫口装在排水横管上,用于清扫排水横管的附件。表4-3硬聚氯乙烯排水塑料管的规格公称外径de/mm5075901101251002002503151型壁厚e2.02.3323.2324.04.96.27.7内径4670.483.6103.6118.6152.0190.2237.6199.62型壁厚e3.74.75.97.39.2内径117.6150.6188.2235.4296.6管长/m4000~60004.提升设备5.污水局部处理构筑物6.通气系统4.1.3污(废)水排水系统的类型1.单立管排水系统2.双立管排水系统3.三立管排水系统图4-25污(废)水排水系统的类型a)无通气管的单立管b)普通单立管c)特制配件单立管d)吸气阀单立管e)双立管f)三立管g)废水与污水立管互为通气管1—排水立管2—污水立管3—废水立管4—通气立管5—上部特制配件6—下部特制配件7—吸气阀8—结合通气管4.2.1建筑内部排水的流动特点1)水量变化大。2)气压变化幅度大。3)流速变化大。4)事故危害大。4.2.2水封的作用及其破坏原因1.水封的作用2.水封破坏图4-26水封2.水封破坏(1)自虹吸卫生器具排水时,存水弯内充满水而形成虹吸排水,排水结束后,存水弯内水封的实际高度低于应有的高度h。(2)诱导虹吸诱导虹吸又称负压抽吸。(3)正压喷溅排水管道系统中卫生器具大量排水时,立管水流高速下落,落体下端空气受压,当立管水流进入排水横干管时,由于落体动能与势能转化,立管下部正压明显增大,使排水管系所接水封装置中的封水喷出,水封被破坏。(4)惯性晃动由于瞬间大量排水,通气管中倒灌强风或排水管中压力波动等原因,水封层的水面由于惯性会交替作上下晃动,导致水封内水量的损失,其损失量与存水弯形状有关。(5)毛细管作用卫生器具或受水器在使用过程中,由于存水弯内壁不光滑或粘有油脂,会在管壁上积有较长的丝、纤维和毛发等形成毛细作用,造成水量损失。(6)蒸发因卫生器具较长时间不使用而又没有及时注水充满水封造成的水量损失。4.2.3排水横管内水流状态1.能量变化关系2.管中水流状态3.管内压力图4-27横管内水流状态示意图3.管内压力(1)横支管内压力变化排水横支管内压力的变化与排水横支管的位置以及是否还有其他横支管同时排水有关。(2)横干管内压力变化横干管连接立管和室外排水检查井,接纳的卫生器具多,存在着多个卫生器具同时排水的可能,所以排水量大。1)如图4-28所示,立管内无其他排水时,当卫生器具B放水时,在与卫生器具连接处的排水横支管内,水流呈八字双向流动,在其前后形成水跃。2)如图4-29所示,当排水横支管位于立管的上部,且立管内同时还有其他排水时,在立管上部和BD段内形成负压(图4-31),对B卫生器具的排水具有抽吸作用,减弱了AB段的正压;C卫生器具存水弯进水段水面下降,带走少量水。3)如图4-30所示,当排水横支管位于立管的底部,立管内同时还有其他排水,在立管底部和BD段内形成正压(图4-31),既阻碍B卫生器具排水,又使A和C卫生器具存水弯进水端水面升高。图4-28无其他排水时横支管内流态与压力变化a)排水初期b)排水末期图4-29有其他排水时上部横支管内流态与压力变化a)排水初期b)排水末期图4-30有其他排水时下部横支管内流态与压力变化a)排水初期b)排水末期4.2.4排水立管水流状态1.立管水流特点2.立管内压力变化3.立管水流流态4.水膜流运动的力学分析5.排水立管在水膜流阶段的通水能力6.提高排水立管通水能力的方法与措施1.立管水流特点(1)断续的非均匀流由于卫生器具的排水特点,污(废)水由横支管流入立管时,管道中水流量由小到大,又由大到小,流量变化不均匀。(2)水、气两相流排水立管是按非满流设计,立管中水流是水、空气和固体污物三种介质的复杂运动,因固体污物相对较少,影响不大,可以忽略,则立管中水流可简化为水、气两相流,水中有气团,气中有水滴,气、水间的界限不十分明显。图4-31普通伸顶通气单立管排水系统中压力分布示意图3.立管水流流态(1)附壁螺旋流如图4-32a所示,当横支管排水量较小时,横支管的水深较浅,水平流速较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