【正文】 滿足規(guī)定流量后，管段的流量不再增加，管徑并不變化，求。2. 平均噴水強度法。例，按中危險級①選擇最不利位置劃作用面積≤，=17m，=12m，實際作用面積為204m，共布20個噴頭。② 每個噴頭流量l/s③作用面積內(nèi)噴頭灑水量：l/s④理論流量 l/s l/s⑤作用面積內(nèi)平均噴灑水強度 l/m2min＞規(guī)定6 l/m2min⑥校核作用面積內(nèi)任意四個噴頭的實際保護面積內(nèi)的平均噴水強度不大于也不小于規(guī)定值的20%＜，符合不大于20%的規(guī)定值＞，不符合，基本符合。第5章 建筑內(nèi)部的排水系統(tǒng)51排水系統(tǒng)的分類和組成一. 污水管道分類 合流制：將上述三類污廢水中的兩類或三類統(tǒng)一用一套管道系統(tǒng)排出。分流制：分別設(shè)置管道系統(tǒng)排出二. 建筑內(nèi)排水系統(tǒng)組成1. 衛(wèi)生器具或生產(chǎn)設(shè)備受水口2. 排水管系衛(wèi)生器具排水管；橫支管；立管；總干管；出戶管3. 通氣管系通氣管系作用：1) 向排水管內(nèi)補給空氣，水流暢通，減小氣壓變化幅度，防止水封破壞2) 排出臭氣和有害氣體3) 使管內(nèi)有新鮮空氣流動，減少廢氣對管道的銹蝕通氣管形式1) 伸頂通氣，且大于積雪厚管徑：北方 比立管大一號南方 比立管小一號2) 專用通氣管(管徑比最底層立管管徑小一級)當(dāng)立管設(shè)計流量大于臨界流量時設(shè)置，且每隔二層與立管相連接3) 結(jié)合通氣管(不小于所連接的較小一根立管管徑)10層以上的建筑每隔6~8層設(shè)結(jié)合通氣管，連續(xù)排水立管及通氣管4) 環(huán)形通氣管(管徑見p105表61)橫支管連接6個以上的便器，橫支管連接4個以上的衛(wèi)生器具且管道長度大于12m時設(shè)置。5) 安全通氣管橫支管連接衛(wèi)生器具較多且管線較長時設(shè)置6) 衛(wèi)生器具通氣管衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及控制噪音要求高的排水系統(tǒng)。4. 清通設(shè)備檢查口：立管上，隔10m設(shè)置，頂、底層設(shè)。清掃口：橫管，隔一定間距清通用5. 抽升系統(tǒng)6. 室外排水管道：室外第一個檢查井至城市下水道之間管道。7. 污水局部處理構(gòu)筑物。52 排水管系中的水氣流動的物理現(xiàn)象一. 水封及水封破壞二. 排水橫管中的水、氣流動水流流態(tài)和基本特征圖51 橫支管內(nèi)壓力變化1. 沖激流水流特點：歷時短，流速大，來勢猛，尤其是大變器的支管上更明顯?，F(xiàn)象：形成水躍，使水面壅起，短時間充滿管道斷面，流速增加，動能亦增加。這種不穩(wěn)定的非均勻流——沖激流。一定時間后水面下降，流速下降。結(jié)論：沖激流雖然在短時間內(nèi)形成高峰流量，但由于設(shè)計充滿度的考慮，使管道有足夠的空間容納高峰流量，且v↑，故不會冒水。沖激流以較高的流速沖刷沉積物，有利于排水支管的排水功能。2. 壓力變化排水管——非滿流，給空氣留有自由空間，沖激流狀態(tài)下，排水點處形成水塞，使空氣不能自由流動，引起壓力波動，如：①B點大量排水，形成水塞，充滿管道，AB管段氣體受到壓縮，壓力升高，正壓，BD段氣體受壓縮，形成正壓，使存水彎中水層上升直至破壞，稱正壓噴濺。②隨水流排出，AB管空氣隨水流流走，且由空間增大而變擴疏，形成負壓，抽吸A存水彎中的水層，使之下降，甚至全部流失。當(dāng)滿流水流至C點，會因慣性抽吸C點水層水，使之下降，甚至全部抽走——抽吸沖激流引起正壓負壓變化，不利于排水橫支管正常工作。注意：對多層建筑地下橫管來說所，當(dāng)立管排來水量過大時，在立管底部產(chǎn)生強烈的沖激流，此時參混在水中的氣體受阻不能自由運動，受到強烈的使管內(nèi)壓力增加，形成正壓區(qū)，嚴重時,將污水從底層衛(wèi)生器具存水彎中反噴出來，因此在無專用通氣立管時，設(shè)計時應(yīng)將底層橫支管與地下橫管中心線距離應(yīng)有最小高度。5~6層 (低)；7~9層 3m；20層 6m。三. 排水立管中的水、氣流動圖52 立管水流狀態(tài)1. 立管中水氣流的基本特征①斷續(xù)的非均勻流；②水氣兩相——部分充滿水，水流夾氣；③形成氣壓核心——水流中空部分包卷著氣體(水包氣)引起壓力變化2. 立管中水流運動的三個階段①附壁螺旋狀態(tài)流流量小時，水流附著管壁作螺旋運動(因水流受到管壁摩擦阻力)，空氣可以自由流通，氣壓穩(wěn)定為大氣壓。②水膜流水流增加到足以覆蓋住管壁，管壁的吸附力大于水的表面張力，使水流附著在管壁作片狀的水膜流狀態(tài)下落。水膜流具有二個主要特征：a. 會形成短時間的水塞——隔膜流，但管道中有足夠的空氣量可以沖破水塞，使之繼續(xù)作水膜運動，1/3~1/4充水率。b. 水膜運動由變速運動到勻速運動水膜形成后作加速運動，膜的厚度與下降變速運動的速度成正比，在足夠長的管段上，當(dāng)重力與摩擦力相等時，不變，亦不變，此時的流速終限流速③水塞運動當(dāng)流量達到充水率1/3以上時隔膜流形成頻繁，形成不易破壞的水塞，水塞引起立管氣體壓力激烈波動，形成有壓沖擊流，在其前方形成正壓，后方則為負壓，其數(shù)值足以對衛(wèi)生器具水封產(chǎn)生回壓及抽吸現(xiàn)象，不利排水工況綜上，對于一定的管徑的立管，夾氣水流的大小，決定著立管工況的優(yōu)劣，因此必須把立管的水流流量控制在一定的范圍內(nèi)，以免在水流下降的過程中引起管道內(nèi)壓力的波動。立管的最適宜流量應(yīng)在水膜形成的范圍內(nèi)，即充水率為1/3~1/4，此時，即充分發(fā)揮了立管的通水能力，而其壓力波動又不至于太大(控制在允許范圍內(nèi))，立管設(shè)計流量負荷極限值，依此原則確定。3. 排水立管中水膜流運動的動水力分析力學(xué)分析的目的：確定各種管徑立管的通水能力。水膜——中空的圓柱體狀若按自由落體其下降試驗表明：立管內(nèi)的水流并非作自由落體運動，而是在下降之初具有加速度，與成正比。水流下降一段距離后，當(dāng)水流受到的管壁摩擦阻力與重力等平衡時，便做勻速運動=0，不再變化。這種一直降落到立管底部保持不變的下落速度——終限流速。自水流入口到開始形成終限流速的距離，稱為終限長度。根據(jù)牛頓第二定律，建立排水立管中水膜流動運動的微分方程式，按終限流速和終限長度的定義，并引入有關(guān)參數(shù)，經(jīng)數(shù)學(xué)運算得：或或其中：——終限流速(m/s)——污水立管下落的水流的流量(L/s) ——立管內(nèi)徑(cm) ——終限長度——管壁粗糙高度(m)，(新鑄鐵管=25105m)分析：①對DN100立管，當(dāng)=9l/s時，=4m/s，當(dāng)、超過上述值時，立管中的水流為非水膜狀態(tài)。②DN100，=9l/s，=，流速和不變，流態(tài)穩(wěn)定。表明橫支管的排水在立管內(nèi)引起了壓立變化，不會對相鄰層橫支管的水封產(chǎn)生影響。水力學(xué)分析的目的：確定立管在壓立允許波動范圍內(nèi)最大通水能力，提供立管設(shè)計依據(jù)，我們把下降的水膜視為一中空的圓錐體。取長度的基本小環(huán)，該脫離體在變加速下降過程中同時受到二個力的作用：⊿LdjePW=mg①重力↓ ②摩擦力↑ 根據(jù)牛頓第二定律： 紊流：其中：——時刻內(nèi)通過該斷面的水流質(zhì)量(kg) ——重力加速度(m/s2)——下落水流流量(m3/s)——水密度(kg/m2) ——時間(s)——水流內(nèi)摩擦力，單位面積上平均切應(yīng)力(N/m2)當(dāng)→時，→，此時，——管壁粗糙高度(m)即，將代入終限流速：，此時——L/s；——cm。終限長度： 四. 排水立管的設(shè)計負荷排水立管的允許通過的流量按水膜流計算，即按和確定其流量d0djeet ——取25105m解： l/s時中為已知，故預(yù)求需確定=？在前面分析中知：水膜流時，立管充水率為(——過流斷面，——立管斷面)。當(dāng)時，即；即當(dāng)時，mm上式告訴我們：雖立管徑，mm管內(nèi)絕大部分面積通氣！而不是超過壓力波動。工程中，把，對應(yīng)的(終限狀態(tài)時的)列表p113表63根據(jù)選定不同的，按表63的比值求出代入上式，求出不同時的立管呈水膜狀態(tài)的流量，列表64(p114)再根據(jù)求出相應(yīng)的、時的列表64(p114)。我國現(xiàn)行排水規(guī)范對排水立管臨界流量=呈水膜狀態(tài)的通水能力原因：①實驗是新管，實際上使用一段時間后管道的粗糙度增加，即↑，過流能力下降20~33%。②實驗是清水。注意：表64立管呈水膜狀態(tài)時最大允許通水能力，決非設(shè)置專用通氣立管與否的判別標(biāo)志，是否需要設(shè)置專用通氣立管以改善系統(tǒng)的壓力波動是以管內(nèi)壓力波動值在177。25mmH2O來判斷。第6章 建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的計算目的：求出，橫管的、和61排水定額和設(shè)計秒流量一、排水定額二、設(shè)計秒流量其中：——同類型一個衛(wèi)生器具排水量 ——衛(wèi)生器具個數(shù) ——同時排水百分數(shù)(同給水) ——排水當(dāng)量：——建筑物性質(zhì)系數(shù)——計算管段上排水量最大的一個衛(wèi)生器具排水量 l/s62 排水管網(wǎng)的水力計算一、設(shè)計規(guī)定1)流速m/sm/s(生活)；(工業(yè))2)充滿度 ＜1＜1的目的①排除氣體；②調(diào)節(jié)壓力波動避免水氣撞擊；③容納高峰流量生活=~3)最小坡度(p125表76)標(biāo)準(zhǔn)坡度二、計算1)橫管水力計算 為方便計，已編制出橫管水力計算表，已知、選或→2)立管計算(按臨界流量核算)a. 設(shè)通氣立管時排水立管臨界流量，表74管徑(mm)5075100150流量(l/s)5925(表73為表64減半使用)管徑(mm)5075100150流量(l/s)c. 無通氣立管的排水立管最大排水能力(p125，表75)立管工作高度排水能力(L/s)管徑(mm)5075100≤34567≥8三、按維護經(jīng)驗確定1. 室內(nèi)最小管徑，≥50mm2. 凡連大便器管段，≥100mm3. 大便槽，≥150mm4. 管徑逐漸增大，不得縮小。四、庭院排水最小管徑(mm)服務(wù)人口最小坡度最大充滿度檢查井問題150＜250(70戶)20m200＞25030m：沿街道和建筑四周呈直線布，與建筑物最小距離3m。，需經(jīng)化糞池后進入城市排水管網(wǎng)。五、化糞池1. 作用：沉淀，雜質(zhì)去除率50~60%，厭氧分解，使污泥中有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定狀態(tài)，有機物去除率20~30%。原因：厭氧分解中產(chǎn)生氣體，氣泡上翻使已沉下來的污泥又翻起，同時氣泡的產(chǎn)生破壞了厭氧條件，致使BOD去除率較低，出水呈酸性有惡臭。僅管處理效果不盡人意，但其造價低，在城市無污水處理廠的地區(qū)，或者有處理廠，但在進入污水處理廠前BOD降低20%仍是有意義的。磚砌體，頂?shù)醉虐?，防滲漏。矩形 ≤10m3，分兩格，污泥沉降在第一格內(nèi) ＞10m3，分散格，格間設(shè)連通管，防止短路。圓形：小體積進出水三通：防止氣水界面形成污泥殼，影響進出水，淹沒出流，進出管材高差100mm。(就近設(shè)置)平面建筑物背街面，距建筑基礎(chǔ)＞5m，距水源地＞30m?？v向：市政排水管足夠深，由建筑出戶管到市政管網(wǎng)，出管埋深＞。 市政排水管不夠深，由市政管網(wǎng)到出戶管。： 其中：——污水體積——污泥體積 ——使用人數(shù)，不同建筑物要折扣 ——每人每天排水量，合流制用給水，分流制20~30l/人日 ——污水在化糞池停留時間，12~24h ——每人每天污泥量——污泥清掏周期，90~180天，與溫度有關(guān)——污泥折減系數(shù)，不能全沉降在池內(nèi)，隨水流失一部分 ——熟污泥系數(shù)，——生活污泥含水率，%——熟污泥含水率，95%計算出有效容積后，按國家標(biāo)準(zhǔn)圖集選用。第7章 建筑雨水排水系統(tǒng)71 屋面雨水排除方式1. 檐溝外排水(水落管外排水)(小型屋面)雨水→屋面→檐溝→水落管→散水坡→地面→檐溝→鉛皮、預(yù)制砼水落管→白鐵皮、鑄鐵管。=75~100mm，間距8~16m。：利用屋面構(gòu)造上所形成的天溝本身容量和坡度排泄雨水(大型屋面)雨水→屋面→天溝→立管→地面或管道天溝長度：40~50m，=天溝在兩跨中間并坡向端墻，雨水斗設(shè)在伸出端墻的天溝末端，立管連接雨水斗，沿外墻布置，屋外設(shè)雨水斗，建筑物內(nèi)有雨水管道的雨水排水系統(tǒng)。圖71 天溝布置示意圖：建筑立面要求高，大屋面面積，屋面上有天窗，多跨，鋸齒形建筑屋面。雨水→屋面→雨水斗→懸吊管→立管→埋地管→出戶管→室外管道內(nèi)排水系統(tǒng)一. 組成：：65型(鑄鐵)；79型(鋼焊制)布置：以伸縮縫或沉降縫為分水線，伸出屋面的防火墻可作為分水線，也可在伸縮縫、防火墻、沉降縫二側(cè)各設(shè)雨水斗，懸吊管穿越伸縮縫時應(yīng)作伸縮接頭。：當(dāng)雨水斗不能直接接立管埋地時，用懸吊管在空中吊設(shè)，適當(dāng)位置接立管。≮，端頭及＞15m，設(shè)檢查口，檢查口間距≯20m。懸吊管：鑄鐵，安裝固定在墻梁衍架上。：要求和懸吊管同徑，且不宜大于300mm。：DN≮立管管徑。：DN≥200管道連接 檢查井：敞開式；管件：封閉式、密閉式敞開式——重力排水 普通檢查井密閉式——壓力排水 密閉三通72 雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中的水汽流動物理現(xiàn)象目的：了解雨水內(nèi)排系統(tǒng)，由于水氣兩相流動，管內(nèi)壓力變化，變化的影響因素？規(guī)律？從而為雨水管系設(shè)計提供依據(jù)。一. 單斗系統(tǒng)1. 雨水斗泄流狀態(tài)圖72 雨水泄流與各參數(shù)的關(guān)系曲線按降雨歷時，雨水斗泄流狀態(tài)分三個階段：①初始階段0≤＜匯水而積，淺，隨↑、↑、↑，但↓,故