建筑给排水课件-建筑内部排水系统

4.1排水系统的分类和组成4.2排水管材、附件及卫生器具4.3排水管系中的水、气流动规律4.4排水系统的布置与敷设第4章建筑内部排水系统4.1排水系统的分类和组成

4.1.1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工业废水排水系统排水系统分类按污废水性质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。按水力状态分类

4.1.1排水系统的分类真空排水系统

利用真空泵将污水吸到真空收集器中贮存，定期由污水泵将污水排到室外。特点是排水管径小，节水。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按通气方式分类

4.1.1排水系统的分类

4.1.2污（废）水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。

污（废）水排水系统的组成

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：1.便溺器具(大便器、小便器)2.盥洗、沐浴器具3.洗涤器具4.地漏1.卫生器具和生产设备的受水器

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管、玻璃钢管、玻璃管等。2.排水管道

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。

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。2.排水管道

清通设备作用:疏通建筑内部排水管道，保障排水通畅,如清扫口、检查井、检查口。3.清通设备检查口

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。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：潜水泵、液下泵和卧式离心泵。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。3.污水泵房：应有良好的通风装置，并靠近集水池。设置在地下室、人防建筑、高层建筑的地下技术层、消防电梯集水坑等。4.提升设备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。5.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和污水在隔油井内水平流速v，取值见下表。5.污水局部处理构筑物含油污水种类停留时间t(min)水平流速v(m/s)含食用油污水2~10≤0.005含矿物油污水0.5~1.00.002~0.010隔油井设计参数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；——污水在隔油井中停留时间，min；5.污水局部处理构筑物2.隔油井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：a.二次蒸发；b.水面散热；c.加冷水降温。5.污水局部处理构筑物设置原因：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。根据通气方式，排水系统分为：

（1）单立管排水系统a.无通气立管的单立管排水系统b.有通气立管的单立管排水系统c.特制配件单立管排水系统

（2）双立管排水系统（3）三立管排水系统6.通气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。5F4F3F2F1F1B无通气立管的单立管排水系统（1）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。5F4F3F2F1F1Bb.有通气立管的单立管排水系统（1）单立管排水系统c.特制配件单立管排水系统（诱导式通气）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。7F3F2F1F1B（1）单立管排水系统特殊的单立管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。

5F4F3F2F1F1B返回（2）双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。5F4F3F2F1F返回（3）三立管排水系统1、金属管材及附件（了解，P119）

柔性接口排水铸铁管，适用于：T<0℃场所；连续排水温度>40℃或瞬间排水温度>80℃的排水管道；高度>100m建筑。4.2排水管材、附件及卫生器具

4.2.1排水管材及管件

2、塑料管材（重点，P121）

优点：重量轻、耐腐蚀、不结垢、内壁光滑、水流阻力小，外表美观、重量轻、容易切割、便于安装、节省投资、节能；

缺点：强度低、耐温差（-5-50℃）、易老化、防火性能差。排水塑料管UPVC；胶粘剂粘接。

4.2.1排水管材及管件

3、伸缩节设置

①立管穿越楼层处为固定支承且排水支管在楼板之下接入时，伸缩节应设置于水流汇合管件之下。②立管穿越楼层处为非固定支承时，伸缩节应设置于水流汇合管件之上或之下。③横管上设置伸缩节应设于水流汇合管件上游端。④立管穿越楼板处为固定支承时，伸缩节不得固定；伸缩节固定支承时，立管楼层处不得固定。⑤伸缩节插口应顺水流方向。⑥埋地或埋设于墙体、混凝土柱体内的管道不应设置伸缩节。伸缩节

4、附件

A、检查口：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。

B、存水弯：形式有S形、P形、U形、瓶式、补气式、存水盒水封高度一般为50-100mm；会分析存水弯破坏的原因

4.2.1排水管材及管件

C.清扫口：横管，隔一定间距清通用。①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。②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。③水流转角大于45度的排水横管上，应设置。④生活污废水横管的直线管段上清扫口最大距离：管径mm生活废水

生活污水

50～75108100～15015102002520A.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。B.形式：

①伸顶通气高出屋面0.3m，且大于积雪厚。管径：北方比立管大一号，南方比立管小一号。5.通气管道

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。通气管形式4.3排水管系中的水、气流动规律

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：事故危害大水量气压变化幅度大流速变化剧烈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。图4-26水封２.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。自虹吸诱导虹吸

正压喷溅惯性晃动毛细管作用水分蒸发3.水封破坏原因Flash格式演示动画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。（图4-27）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。4.3.3排水横管内水流状态①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，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，影响沿程接入的各种存水弯水封安全性。②横支管压力变化与横支管位置以及是否还有其他横支管同时排水有关。③分三种情况进行介绍3.排水横管内压力变化

无其他排水时横支管排水情况a为排水初期b为排水末期

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

4.3.4排水立管内水流状态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。3.立管水流流态通过实验发现，随着流量的不断增加，立管中水流状态主要经过３个阶段：

1.附壁螺旋流;2.水膜流;3.水塞流

4.3.4排水立管内水流状态立管水流状态

4.水膜流动的力学分析

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：

ＱVt

Ｗt——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

5.排水立管在水膜流阶段的通水能力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；b.防止水封破坏。

这两个问题都与立管内压力有关。6.提高排水立管通水能力的方法与措施（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。

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。——立管内最大负压值，Pa；——空气密度，kg/m3；——管壁粗糙度，m；——排水流量，L/s；——管道内径，cm；——空气阻力系数。

P1

KpQdjβ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程度和管径成反比；立管内最大负压值的大小与排水流量、终限流速、空气总阻力系数β成正比。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。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vtK①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vta.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(5－6层)消能，有实验表明可以减小流速50%左右。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。终限流速vtd.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(2)稳定立管压力增大通水能力的措施单管式排水系统特殊配件f.设置通气立管，常有的有专用通气立管，主通气立管和副通气立管三种。其中专用通气立管在通气系统中属中级标准。

设通气立管后，向负压区补充空气，立管内负压减小。4.4排水系统的布置与敷设

4.4.0布置与敷设的原则排水畅通水利条件好使用安全可靠不影响卫生总管线短工程造价低占地面积小施工安装维护管理方便美观1.根据卫生间和公共厕所的平面尺寸、所选用的卫生器具类型和尺寸布置卫生器具。既要考虑使用方便，又要考虑管线短，排水通畅，便于维护管理。2.卫生器具的安装高度应使其使用方便，功能正常发挥,参照卫生设备安装标准图集。3.地漏应设在：地面最低、易于溅水的卫生器具附近。

地漏不宜设在：排水支管顶端，以防止卫生器具排放的固体杂物在卫生器具和地漏之间横支管内沉淀。

4.4.1卫生器具的布置与敷设卫生间的布置柱脚式洗脸盆连体坐式大便器虹吸式大便器浴盆及淋浴设备按摩浴盆防臭地漏管道的连接检查口伸缩节洗头盆台式洗脸盆分体坐式大便器拖把池一页卫生间布置1.排水横支管不宜太长，尽量少转弯，一根支管连接的卫生器具不宜太多。2.横支管不得穿过沉降缝、烟道、风道。

4.4.2排水管道的布置与敷设一、排水管道布置与敷设的原则1.水力条件好、排水通畅2.使用安全可靠、防止污染3.工程造价低（管线短）4.施工安装方便、易于维护管理5.占地面积小、美观二、排水管道的布置与敷设3.横支管不得穿过有特殊卫生要求的生产厂房、食品及贵重商品仓库、通风小室和变电室。4.横支管不得布置在遇水易引起燃烧、爆炸或损坏的原料、产品和设备上面，也不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调的上方。5.横支管与楼板和墙应有一定的距离，便于安装和维修。6.当横支管悬吊在楼板下，接有2个及2个以上大便器，或3个及3个以上卫生器具时，横支管顶端应升至上层地面设清扫口。

4.4.2排水管道的布置与敷设7.排出管以最短的距离排出室外，尽量避免在室内转弯。8.建筑层数较多时，应按下表确定底部横管是否单独排出。最低横支管与立管连接处至立管管底的最小距离立管连接卫生器具层数（层）≤45~67~1216~19≥20垂直距离（m）0.450.751.203.006.00

4.4.2排水管道的布置与敷设9.埋地管不得布置在可能受重物压坏处或穿越生产设备基础。10.埋地管穿越承重墙或基础处，应预留洞口，且管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。11.湿陷性黄土地区的排出管应设在地沟内，并应设检漏井。12.距离较长的直线管段上应设检查口或清扫口，其最大间距见下页表格。

4.4.2排水管道的布置与敷设污水横管的直线管段上检查口或清扫口之间的最大距离管径（mm）清扫设备种类距离（m）生产废水生活污水及与生活污水成分接近的生产污水含有大量悬浮物和沉淀物的生产污水50~75检查口清扫口1510128106100~150检查口清扫口20151510128200检查口