第5章建筑内部的排水系统.ppt

第5章建筑内部的排水系统
90°斜三通
45°三通、90°斜三通、直角顺水三通
两个45°弯头
弯曲半径大的
避免轴线偏移
排水支管连接要求
§5-2 排水管系和通气管系
排水管系
（1）器具排水管 害气体进入室内。
水封的破坏及其原因
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时，管道内的气体进入室内的现象叫作水封破坏。
（1）负压抽吸
（2）正压喷溅
（3）自虹吸现象
（4）静态原因
横管内的水流状态
能量转换
（公式5-1）
水流状态
a）急流段 b）水跃段
c）跃后段 d）衰减段
横管内的压力变化
a）横支管内的压力变化
b）横干管内的压力变化
立管内的水流状态
排水立管的水流特点
（1）断续的非均匀流 （2）水气两相流
（3）管内压力变化
立管内的压力变化
（图5-26）
水流流动状态
A. 附壁螺旋流（充水率ωt / ωj ≤1/4）
特点：a）水流沿管壁周边向下作螺旋运动；
b）水流挟气作用不显著，管内气压稳定。
B. 水膜流（ 1/4 ≤ ωt / ωj ≤1/3）
特点：a）水流沿管壁周边作下落运动，形
成有一定厚度的带有横向隔膜的
附壁环状水膜流；
b）横向隔膜厚薄不稳定，易被管
内气流冲破，管内气压波动不大，
不会造成水封的破坏。
C. 水塞流（ωt / ωj ≥ 1/3 ）
特点： a）水膜厚度增加，横向隔膜形成频
繁，有水塞形成；
b）管内气压波动大，造成水封的破坏。
结论：
在同时考虑排水系统安全可靠和经济合理的情况下，排水系统内的最佳水流状态应为水膜流状态。此时既可保证一定的排水负荷，又能维持管内气压稳定，使管内水流畅通。
5-4 污水提升和处理
污水泵：潜污泵，自动控制
集水池：容积不小于最大一台水泵5min的抽水量，每小时启动次数不超过6次；
不得大于6h平均污水量；水深1~；设集水坑（）
泵站：地下室或底层
化粪池：水力停留时间8~24h，2~3格，离建筑物不小于5m
除油池
除泥/除砂池
排水立管的通水能力
水膜流运动的力学分析
目的：确定水膜流阶段排水立管在允许压力波
动范围内的最大排水能力
A）水膜流的运动特征
水膜流形成后比较稳定，向下作加速运动，
水膜厚度近似与下降速度成反比。随着水流下降
速度的增加，水膜所受管壁摩擦力也随着增加。
直至水膜所受的管壁摩擦力与重力达到平衡时，
水膜的下降速度与厚度不再变化，此时的流速称
作终限流速（v t）；从排水横支管水流入口至终
限流速形成处的高度称作终限长度（L t）。
B）水膜流运动的力学分析
排水立管中的水膜可近似看作一个中空的圆柱状物体（图5-28），在下降过程中同时受到重力W和管壁摩擦力P的作用。
取一个长度为△L的单元体进行分析，根据牛顿第二定律有：
F = ma = m（dv/dt）= W – P （5-2）
其中 W = m g = Q·ρ·t· g （5-3）
P = τ·π· dj ·△L （5-4）
τ=（λ/8）·ρ·v 2 （5-5）
λ= （KP/e)1/3 (5-6)
v = △L/t (5-7)
将（5-3、4、5、6、7）带入（5-2），整理后有：
（m/ρt）·（dv/dt）
= Q·g -（）·（Kp/e)1/3 v 3 ·dj (5-8)
当水膜达到终限流速vt时，水膜厚度达到终
限流速时的水膜厚度et，此时水流速度不再