理论教育 高层建筑排水系统方式:建筑设备指南

高层建筑排水系统方式:建筑设备指南

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】: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3种。国外对10层建筑采用苏维脱排水系统和普通单立管排水系统进行对比实验,从中了解到苏维脱排水系统的通水能力。

高层建筑排水系统方式:建筑设备指南

高层建筑中由于管道、设备数量多,管线长,相互之间关系复杂,装饰标准要求高。高层建筑中常将立管管道设于管井中,管井上下贯穿各层,其面积要保证管道的间距和检修时所需的空间。

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3种。

3.5.2.1 单立管排水系统

1.无通气立管的单立管排水系统

这种型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。

2.有通气立管的单立管排水系统

排水立管向上延伸,穿出屋顶与大气连通,一般适用于多层建筑。

3.设有特殊配件的单立管排水系统

高层建筑排水系统常采用特殊单立管排水系统,常用的几种新型单立管排水系统有:苏维托排水系统、旋流排水系统、芯型排水系统和UPVC 螺旋排水系统等。他们共同的特点是:在排水系统中安装特殊的配件,当水流通过时,可降低流速和避免水舌的干扰,不设专用通气管,既可保持管内气流畅通,控制管内压力波动,有效地防止了水封破坏,提高了排水能力,节约了管材,方便了施工。采用新型单立管排水系统,也是解决排水管道通气问题的有效途径。

下列情况建筑内部排水系统适宜设置特殊单立管排水系统:排水流量超过了普通单立管排水系统排水立管最大排水能力时;横管与立管连接点较多时;同层接入排水立管的横支管数量较多时;卫生间或管道井面积较小,难以设置专用通气管的建筑时。

(1)苏维托排水系统。1961年瑞士人索摩(FritzSommer)研究发明了一种新型排水立管配件——苏维托排水系统(SoverSystem),这种系统是采用一种气水混合或分离的配件来代替一般零件的单立管排水系统,它包括气水混合器和气水分离器两个基本配件,如图3.49所示。

图3.49 苏维托排水系统及配件

1—立管中心线;2—乙字管;3—分离装置(挡板);4—立管水流区;5—缝隙;6—横管;7—横管水流区;8—混合区;9—突块

1)气水混合器。气水混合器由乙字弯、隔板、隔板上部小孔、混合室、上流入口、横支管流入口和排出口等构成。从立管上部流来的废水经乙字弯时,流速减小,动能转化为压能,既起减速作用,又改善了立管内常处负压的状态;同时水流形成紊流状态,部分破碎成小水滴与空气混合,在下降过程中通过隔板上的小孔抽吸横支管和混合室内的空气,变成密度轻、呈水沫状的气水混合物,使下流的速度降低,减少了空气的吸入量,避免造成过大的抽吸负压,只需伸顶通气管就能满足要求。

从横支管进入立管的水流,由于受到隔板的阻挡只能从隔板右侧流出,不会形成水塞隔断立管上下通气而造成负压。同时,水流下落时可通过隔板上的小孔抽吸立管的空气补气。

2)气水分离器。沿立管流下的气水混合物遇到内部的突块溅散,从而把气体(70%)从污水中分离出来,由此减少了污水的体积,降低了流速,并使立管和横干管的泄流能力平衡,气流不致在转弯处被阻塞;另外,将释放出的气体用一根跑气管引到干管的下游(或返向上接至立管中去),这就达到了防止立管底部产生过大反(正)压力的目的。

国外对10层建筑采用苏维脱排水系统和普通单立管排水系统进行对比实验,从中了解到苏维脱排水系统的通水能力。一根d=100mm 立管的苏维托排水系统,当流量约6.7L/s时,管中最大负压不超过40mm 水压;而d=100mm 普通单立管排水系统,在相同流量时最大负压达160mm 水压。

(2)旋流排水系统。旋流排水系统(SextiaSystem)是法国人勒格(RogerLegg)、理查(GeorgesRichard)、鲁夫(M.Luve)于1967年共同研究发明的。这种排水系统每层的横支管和立管采用旋流接头配件连接,立管底部采用旋流排水弯头连接,如图3.50所示。

图3.50 旋流排水系统及配件

1—旋流体;2—特殊弯头;3—盖板;4—底座;5—叶片

1)旋流接头配件。旋流接头配件由壳体和盖板两部分组成,通过盖板将横支管的排水沿切线方向立管,并使其沿管壁旋流而下,在立管中始终形成一个空气芯,此空气芯占管道断面的80%左右,保持立管内空气畅通,使压力变化很小,从而防止水封被破坏,提高排水立管的通水能力。旋流接头配件中的旋流叶片,可使立管上部下落水流所减弱的旋流能力及时得到增强,同时也可破坏已形成的水塞,并使其变成旋流以保持空气芯。(www.daowen.com)

2)旋流排水弯头。旋流排水弯头与普通铸铁弯头形状相同,但在内部设置有45°旋转导叶片,使立管内在凸岸流下的水膜被旋转导叶片旋向对壁,沿弯头底部流下,避免了在横干管内形成水跃,封闭气流而造成过大的正压。

(3)UPVC螺旋排水系统。UPVC螺旋排水系统是韩国在20世纪90年代开发研制的,由如图3.51所示的专用的DRF/X 型三通和如图3.52所示的内壁有6条间距50mm 呈三角形突起的导流螺旋线的管道所组成。

由排水横管排出的污水经DRF/X 型三通从圆周切线方向进入立管,旋流下落,经立管中的导流螺旋线的导流,管内壁形成较稳定的水膜旋流,立管中形成一个畅通的空气芯,提高了排水能力,降低了管道中的压力波动。

图3.51 DRF/X 型三通

图3.52 有突起螺旋线的UPVC立管

另外,设计有专用的DRF/X 型三通,这种三通与排水立管的相接不对正,DN100的管子错位54mm,从横支管流出的活水沿圆的切线方向进入立管,可以起到削弱支管进水水舌的作用并避免形成水塞,同时由于减少了水流的碰撞,UPVC管减少噪声的效果良好。

(4)芯形排水系统。

1)环流器。环流器的外形呈倒圆锥形,平面上有2~4个可接入横支管的接入口(不接入横支管时也可作为清通用)的特殊配件,如图3.53所示。

立管向下延伸一段内管,插入内部的内管起隔板作用,防止横支管出水形成水舌,立管污水经环流器进入倒锥体后形成扩散,气水混合成水沫,比重减轻、下落速度减缓,立管中心气流通畅,气压稳定。

2)角笛弯头(图3.54)。角笛弯头的外形似犀牛角,大口径承接立管,小口径连接横干管。由于大口径以下有足够的空间,既可对立管下落水流起减速作用,又可将污水中所携带的空气集聚、释放。又由于角笛弯头的小口径方向与横干管断面上部也连通,可减小管中正压强度。这种配件的曲率半径较大,水流能量损失比普通配件小,从而增加了横干管的排水能力。

图3.53 环流器

1—内管;2—气水混合物;3—空气;4—环形通路

图3.54 角笛弯头

1—立管;2—检查口;3—支墩

3.5.2.2 双立管排水系统

双立管排水系统也叫两管制,由一根排水立管和一根通气立管组成。双立管排水系统是利用排水立管与另一根立管之间进行气流交换,所以叫外通气。适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。

3.5.2.3 三立管排水系统

三立管排水系统也叫三管制,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。三立管排水系统也属外通气系统,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。

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