教学课件PPT建筑内部排水系统.ppt
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1、第5章 建筑内部的排水系统,5.1 排水系统的分类和组成5.1.1排水系统的分类5.1.2排水系统的组成5.1.3排水体制与选择5.1.4排水管道的组合类型,第5章 建筑内部排水系统,第5章 建筑内部的排水系统,5.2 排水管系中水气流动的物理现象5.2.1 建筑内部排水流动特点5.2.2水封的作用及其破坏原因5.2.3 横管内水流状态5.2.4 立管内水流状态5.2.5排水立管在水膜流时的通水能力5.2.6 立管内压力波动的因素及防止措施,第5章 建筑内部排水系统,第5章 建筑内部的排水系统,5.3 排水管道的布置与敷设5.3.1布置与敷设的原则5.3.2卫生器具的布置与敷设5.3.3排水横
2、直管布置与敷设5.3.4排水立管的布置与敷设5.3.5横干管及排出管的布置与敷设5.3.6通气系统的布置与敷设,第5章 建筑内部排水系统,第5章 建筑内部的排水系统,5.4 建筑排水系统的水力计算5.4.1排水设计秒流量5.4.2排水管道的水力计算5.5 建筑雨水排水系统5.5.1建筑雨水排水系统的分类5.5.2雨水排水系统的水力计算,第5章 建筑内部排水系统,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.1排水系统的分类,生活污水排水系统,屋面雨水排水系统,生活废水排水系统,生活排水系统,排水系统分类,工业排水系统,第5章 建筑内部的排水系统,第5章
3、 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.1排水系统的分类,器具通气排水方式,伸顶通气排水方式,有特制配件伸顶通气排水方式,专用通气排水方式,环形通气排水方式,排水系统分类,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.1排水系统的分类,重力流排水系统利用重力势能作为排水动力,管系排水按一定充满度设计,管系内水压基本与大气压力相等的排水系统。,压力流排水系统利用重力势能或水泵等其它机械动力满管排水设计,管系内整体水压大于(局部可小于)大气压力的排水系统。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1
4、.2排水系统的组成,基本要求:1.系统能迅速通畅地将污废水排到室外;2.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;3.管线布置合理,简短顺直,工程价低。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,排水和通气管道,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,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。(材料,要求)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,(1)坐式大便器本身构造含存水弯冲洗设备一般用低水箱坐式大便器
5、多装设在:家庭、宾馆,1、大便器,(2)蹲式大便器冲洗设备一般用高水箱蹲式大便器多装设在:公共卫生间,(一)便溺用卫生器具,2、小便器:设在公共男厕所中,有挂式和立式两种。,小便槽:比小便器造价低,并可容纳较多的使用人数,故在工业建筑、公共建筑和集体宿舍的男厕所中采用。,3、冲洗附件,冲洗设备在便溺用卫生器具中是一个重要设备,必须有足够的水压和水量以便充走污物,保持清洁卫生。冲洗设备分为两类:冲洗阀和冲洗水箱。,1、洗脸盆2、盥洗槽:通常设在集体宿舍及工厂生活间内,多用水泥、水磨石制成,造价较低。3、浴盆4、淋浴器,(二)盥洗、沐浴用卫生器具,(三)洗涤用卫生器具,污水盆、洗涤盆、化验盆,(四
6、)地漏及存水弯,1、地漏,地漏的作用:排出地面上的积水。一般用铸铁或塑料制成,本身包含有存水弯。地漏需设置在房间地面最低处,地面作成0.0050.01的坡度,坡向地漏。,存水弯是一种弯管,在里面存有一定深度的水,形成水封。,2、存水弯,作用:水封可以防止排水管网中产生的臭气、有害气体或可燃气体通过卫生器具进入室内。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,排水管道包括:器具排水管,排水横支管、立管、埋地干管和排出管。按管道设置地点、条件及污水的性质和成分建筑内部排水管材主要有:塑料管、铸铁管、钢管和带釉陶土管,工业废水还可用陶瓷
7、管、玻璃钢管、玻璃管等。,卫生器具和生产设备的受水器,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,排水和通气管道,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,a.塑料管:目前在建筑内使用的排水塑料管是硬聚氯乙烯塑料管(简称UPVC管)。b.铸铁管c.钢管:主要用作器具排水管,管径一般为32、40、50mm。d.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。,排水和通气管
8、道,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,清通设备,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,通气管道系统 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。,污水局部处理构筑物,排水和通气管道,在地下建筑物的污废水不能自流排至室外检查井的时候设置提升设备。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。1.污水水泵常用设备:潜水泵、液下泵和卧式离心泵。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1
9、排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,提升设备,2.集水池集水池容积与水泵启动方式有关: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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,提升
10、设备,3.污水泵房污水泵房应有良好的通风装置,并靠近集水池。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,提升设备,清通设备作用:疏通建筑内部排水管道,保障排水通畅。检查口:设在排水立管或较长的水平管段上;清扫口:排水横管的端部或中部;室内检查井:管道转弯、变径、坡度改变及连接支管处。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气
11、管道,提升设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,污水局部处理构筑物,清通设备,1.化粪池和生活污水局部处理定义:化粪池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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,2.隔油井隔油井设计的控制条件:污水在隔油井内停留时间t和污水在隔油
12、井内水平流速v,取值见下表。隔 油 井 设 计 参 数,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,隔油井设计计算按下列公式进行:,VQmaxt,隔油井有效容积,m3;含油污水设计流量,m3/s;污水
13、在隔油井中停留时间,min;,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.2排水系统的组成,卫生器具和生产设备的受水器,排水和通气管道,清通设备,建筑内部排水系统的基本组成部分,提升设备,污水局部处理构筑物,3.降温池建筑物附属的发热设备和加热设备排污水及工业废水的水爆清砂排水水温超过城市污水排入下水道水质标准中不大于40OC的规定时,应进行降温处理。降温池降温的方法:a.二次蒸发;b.水面散热;c.加冷水降温。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.3排水体制与选择,合流制,分流制,排水体制,分流制
14、的使用条件:a.生活污水需经化粪池处理后才能排入市政排水管道时;b.建筑物使用性质对卫生标准要求较高时;c.生活废水需回收利用时;,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,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:1.单立管排水系统,a.无通气立管的单立管排水系统 定义及适用条件: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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,5F4F3F2F1F1B
15、,b.有通气立管的单立管排水系统定义及适用条件: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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,5F4F3F2F1F1B,c.特制配件单立管排水系统定义及适用条件: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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,7F3F2F1F1B,单立管排水系统混流器和跑气器安装示意图,第5章 建
16、筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,应用场所:高层建筑排水,上部特殊配件及构造气水混合器 如图所示,气水混合器由上流入口、乙字弯、隔板、隔板小孔、横支管流入口、混合室和排出口组成。上部流来的污水经过乙字弯时,流速因撞击而减缓,并与周围空气混合,变成质量轻、密度小的气水混合物,减少了抽吸力。横支管排出的水受隔板阻挡,不能形成水塞,能保持立管中气流畅通,气压稳定。,下部特殊配件气水分离器如图所示,由流入口、顶部通气口、凸块、分离室、跑气管、排出口组成。下落的混合液遇凸块溅散并冲向对面斜内壁上,水气分离,气体经跑气管引入干管下游一定距离,
17、防止立管底部产生过大正压。,2.双立管排水系统定义及适用条件: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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,5F4F3F2F1F1B,2.双立管排水系统,3.三立管排水系统定义及适用条件: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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.1 排水系统的分类和组成5.1.4排水管道组合类型,5F4F3F2F1F,2.三立管排
18、水系统,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。其特点为:,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.1建筑内部排水流动特点,1.水封的作用水封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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.2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(25mm
19、H2O)时,管道内气体进入室内的现象叫水封破坏。水封的破坏与水封的强度有关。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。,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.2水封的作用及其破坏原因,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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.
20、2.3横管内水流状态,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。a.急流段水流速度大,水深较浅,冲刷能力强。b.急流段末端由于管壁阻力使流速减小,水深增 加形成水跃。c.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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.3横管内水流状态,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。,第5章 建筑内部的排水系统,
21、第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.3横管内水流状态,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。1.排水立管水流特点:a.断续的非均匀流b.水气两相流c.管内压力变化,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.4立管内水流状态,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,随着流量的不断增加,立管中水流状态主要经过个阶段:1.附
22、壁螺旋流 2.水膜流 3.水塞流,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.4立管内水流状态,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:Vt t,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.5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;,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,1.影响排水立管内
23、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。水舌:水流在冲击流状态下,由横支管进入立管下落,在横支管与立管连接部短时间内形成的水力学现象。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。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,水舌,2.稳定立管压力增大通水能力的措施当管径一定时,在影响立管压力波动的因素中,可以调整改变的主要因素:终限流速vt和水舌阻力系数K。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2
24、 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,终限流速,其他因素,或影响较小或不能随意调整改变。,水舌阻力系数,vt,K,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:,终限流速,vt,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.立管上隔一定距离设乙字弯(56层)消能,有实验表明可以减小流速50%左右。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.6立管内压力波动的因素及防止措
25、施,c.利用横支管与立管连接处的特殊构造,发生溅水现象,使下落水流与空气混合,形成密度小的水沫状水气混合物,减小下降速度。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.2 排水管系中水气流动的物理现象 5.2.6立管内压力波动的因素及防止措施,终限流速,vt,d.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。,e.对立管内壁作特殊处理,增加水与管壁间的附着力。,第5章 建筑内部的排水系统,第5章 建筑内部排水系统5.3 排水管道的布置与敷设 5.3.1布置与敷设的原则,1.根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、
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