[PPT]建筑给水排水课件(下)261页PPT

目录第二章建筑内部给水系统第三章给水压力与设备第四章给水系统计算第五章消防给水系统第六章建筑排水系统返回首页第七章排水系统计算第一章绪论第八章雨水排除系统第九章热水供应系统第十章热水供应系统计算第6章建筑排水系统建筑内排水系统的分类排水系统的基本要求建筑内排水系统组成排水管道组合类型排水管系中水气流动的物理现象排水管道的布置与敷设6.1建筑内排水系统的分类建筑内排水系统生活排水系统工业排水系统屋面排雨水系统生产污水系统生产废水系统建筑内排水系统的分类6.2排水系统的基本要求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。6.3建筑内排水系统组成建筑内排水系统组成图6.3.1卫生器具受水器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。洗涤器具地漏洗浴器具便溺器具受水器常见卫生器具受水器便溺器具大便器：坐式，蹲式，大便槽小便器：挂式，立式，小便槽冲洗设备：冲洗水箱（高位，低位），冲洗阀洗涤器具洗涤盆污水盆化验盆地漏洗浴器具洗脸盆浴盆淋浴器盥洗槽净身盆地漏大便器小便器冲洗设备洗涤器具地漏洗浴器具6.3.2排水管道组成卫生器具排水管、横支管、立管、总干管、出户管。排水管材塑料管、铸铁管、钢管和带釉陶土管、玻璃钢管、玻璃管，混凝土与钢筋混凝土管。排水管道介绍塑料管排水塑料管主要是硬聚氯乙烯塑料管(简称UPVC管)。铸铁管管径在50～200mm。钢管主要用于洗脸盆、小便器、浴盆等卫生器具与横支管间的连接短管，管径一般为32、40、50mm。带釉陶土管耐酸碱腐蚀，主要用于排放腐蚀性工业废水,室内生活污水埋地管也可用陶土管。排水管道规格6.3.3通气管道作用1）向排水管内补给空气，水流畅通，减小气压变化幅度，防止水封破坏。2）排出臭气和有害气体。3）使管内有新鲜空气流动，减少废气对管道的锈蚀。通气管道的种类1）伸顶通气管高出屋面0.3m，且大于积雪厚。管径：在北方，比立管大一号;在南方，比立管小一号。2）专用通气管(管径比最底层立管管径小一级)当立管设计流量大于临界流量时设置，且每隔二层与立管相同。3）结合通气管(不小于所连接的较小一根立管管径)10层以上的建筑每隔6～8层设结合通气管，连接排水立管及通气管。4）环形通气管横支管连接6个以上的便器，横支管连接4个以上的卫生器具且管道长度大于12m时设置。5）安全通气管横支管连接卫生器具较多且管线较长时设置。6）卫生器具通气管卫生标准及控制噪音要求高的排水系统。通气管道图6.3.4清通设备作用疏通建筑内部排水管道，保障排水通畅。类型检查口清扫口检查井检查口检查口及设置设置要求立管上，距地面1.0m，间距≯10m（塑料排水立管宜每隔6层），机械清通15m。底层、最高层应设置。最冷月平均气温低于－13℃的地区，在最高层离室内棚顶0.5m处设置。清扫口清扫口及设置设置要求横管，隔一定间距设1个。连接2个及2个以上大便器或3个及3个以上卫生器具的铸铁排水横管上宜设置。塑料排水管，连接4个及4个以上大便器的污水横管上宜设置。水流转角大于45度的排水横管上，应设置。生活污废水横管的直线管段上清扫口的最大距离见右表。管径mm生活废水生活污水50～75108100～150151020025206.3.5抽升设备设置位置在建筑地下室，人防建筑物，高层建筑物的地下技术层等高程很低处，不能靠自流排到室外检查井时设置。污废水提升设备内容污水泵的选择污水集水池容积确定污水泵房设计集水池集水池容积a.水泵自动启动时，集水池容积不小于最大一台泵5min的出水量，水泵每小时启动次数不超过6次。b.水泵手动启动时，生活污水集水池容积不大于6h平均小时污水量，工业废水按工艺要求定。6.3.6污水局部处理构筑物化粪池降温池隔油池医院污水消毒池化粪池化粪池原理是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。优点结构简单、便于管理、不消耗动力和造价低。缺点有机物去除率低，出水呈酸性，有恶臭，臭气污染空气，影响环境卫生。降温池设置条件建筑物附属的发热设备和加热设备排污水及工业废水的排水水温超过《城市污水排入下水道水质标准》中不大于40℃的规定时，应进行降温处理。降温池降温的方法二次蒸发水面散热加冷水降温6.4排水管道组合类型无通气立管的单立管排水系统有通气立管的单立管排水系统特制配件单立管排水系统双立管排水系统三立管排水系统6.4.1无通气立管的单立管排水系统适用条件这种形式的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。6.4.2有通气立管的单立管排水系统适用条件排水立管向上延伸，穿出屋顶与大气连通，适用于一般多层建筑。6.4.3特制配件单立管排水系统适用条件：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。6.4.4双立管排水系统适用条件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。6.4.5三立管排水系统适用条件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，属外通气系统，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。6.5排水管系中水气流动现象建筑排水特点水封作用及破坏原因排水管中的水流状态6.5.1建筑排水特点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间断排水水量变化大，气压不稳定流速变化剧烈事故危害大6.5.2水封作用及破坏原因水封与水封高度水封破坏水封与水封高度水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。水封的设置：水封设在卫生器具排水口下，通常用存水弯来实施。水封的强度：是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力，其值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能力越弱。各式存水弯水封破坏水封破坏是指因静态和动态的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）管内气体进入室内的现象。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）6.5.3排水管中的水流状态排水横管中的水流状态横干管设计要求排水立管的水流基本特征立管中水流运动状态排水横管中的水流状态特点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。冲激流历时短，流速大，来势猛，压力变化大。横干管水流状态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。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。横干管设计要求①设计时应将底层横支管与立管底部最小距离应符合表要求。②排水支管连接在排出管或排水横干管上时，连接点距立管底部水平距离不宜小于3.0m。不得小于1.5m。③当靠近排水立管底部的排水支管的连接不能满足①、②两条要求时，排水支管应单独排出室外。④排水竖支管接入横干管竖直转向管段时，连接点应在转向处以下，且垂直距离h2不小于0.6m。排水立管的基本特征立管内水流状态特点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。排水立管水流特点断续的非均匀流水气两相流管内压力变化排水立管中压力分布图立管中水流运动状态1）附壁螺旋状态流水流附着管壁作螺旋运动，空气可以自由流通，气压稳定为大气压。2）水膜流水膜流具有二个主要特征：会形成短时间的水塞——隔膜流，1/3－1/4充水率。水膜运动由变速运动到匀速运动水膜形成后作加速运动，膜的厚度与下降变速运动的速度成反比，在足够长的管段上，当重力与摩擦力相等时，e不变，v亦不变，此时的流速vt终限流速。3）水塞运动当流量达到充水率1/3以上时隔膜流形成频繁，形成不易破坏的水塞，水塞引起立管气体压力激烈波动，形成有压冲击流。立管水流状态图6.5.4立管中水膜流运动的动力分析终限流速与终限长度终限流速计算终限长度计算排水立管的设计负荷终限流速与终限长度终限流速立管内的水流并非作自由落体运动，而是在下降之初具有加速度，e与v成反比。水流下降一段距离后，当水流受到的管壁摩擦阻力P与重力W达到平衡时，做匀速运动ａ＝０，ｅ不再变化。这种一直降落到立管底部保持不变的下落速度。终限长度自水流入口到开始形成终限流速的距离。终限流速计算1重力↓摩擦力↑牛顿第二定律：（1）（2）gtQmgWLdPjPWdtdvmmaFLdgmdtdvmj28v；距离的平均流速，水流下降—　　　；水密度，—　　　；时间，—　　　；流量，—　　　；长度，中空圆柱水膜体的单元—　　　；排水立管内径，—　　　；应力，单位面积上平均摩擦切—　　　；重力加速度，—　　　；的质量，时刻内通过管断面的水—式中：smLvmkgstsmQmLmdmNsmgkgtmj/////3322终限流速计算2终限流速计算3将式（2）和代入（1）（3）当时，，，，则：（4）（5）tQm3288QdgQtvLdgdtdvjjtvvtvtcostee0dtdv318jtdgQv31)(1212.0tpeK。膜层厚度，与终线流速相对应的水—；管壁粗糙高度，—memKtttuvQ将（5）代入（4）33121pttkedQgv（6）d0djeet由图,在终线流速Vt时水膜的厚度et。222202)2(4)(4tjttjjjtedeeddddttuvedQtutvdQe终限流速计算4终限流速计算5将(7)代入（6）（8）取g=9.81m/s2，若Q——L/s，d——cm；取Kp＝0.00025m（9）521013)()(22.2jptdQKgv52101)()1(4.4jptdQKv52101)()1(75.1jptdQKv52)(4jutdQv终限长度计算1由终线长度定义，对复合函数v=f(L)，L=f(t)取导数演算得终限长度（10）L——自水流入口处起的下落距离。将（3）代入（10）vdLdvdtdLdLdvdtdvdLdvvQvLdgj83381vgQdgvdvdL终限长度计算2两边积分，经数学运算得214433.0ttvL54)(31.2jutdQL6.5.5排水立管的设计负荷1排水立管的允许通过流量按水膜流计算。联立以下三式ttuvQ)()2(4)(422202tjttjjjtedeedddd52)(4jutdQv排水立管的设计负荷23235)(47.1dedeQttu水膜流时，立管充水率为41~31t立管断面—过流断面—t202202)(14)(4jjjtddddd排水立管的设计负荷3当时，即；即当当时，，41t41)(120jdd866.075.04110jddjdd866.00jjjjtddddde067.02866.020；，mmemmdtj7.610031t31)(120jdd816.0667.03110jdd排水立管的设计负荷4即当把，，对应的(终限状态时)水膜流状态时水膜厚度见下桢表jjjjtddddde092