高层建筑排水系统分为双立管排水系统、三立管排水系统和新型单立管排水系统,如图3-52所示。
图3-52 污废水排水系统类型
a)双立管排水系统 b)三立管排水系统 c)污废水立管互为通气管 d)新型单立管排水系统
1—排水立管 2—污水立管 3—废水立管 4—通气立管 5—上部特制配件 6—下部特制配件 7—结合通气管
双立管排水系统、三立管排水系统在前面已做了详细介绍,下面主要介绍新型单立管排水系统。20世纪60年代以来瑞士、法国、日本、韩国等国,先后研制成功了多种单立管排水系统,即苏维脱排水系统、旋流排水系统、芯型排水系统和UPVC螺旋排水系统等。它们的共同特点是在排水系统中安装特殊的配件。当水流通过时,可降低流速和减少或避免水舌的干扰,不设专用通气管,即可保持管内气流畅通,控制管内压力波动,提高排水能力,既节省了管材也方便了施工。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技术措施。
1.苏维脱排水系统
该系统主要配件为气水混合器和气水分离器,如图3-53a所示。
气水混合器由上流入口、乙字弯、隔板、隔板上小孔、横支管流入口、混合室和排出口等组成,如图3-53b所示。气水混合器设置在立管与横管连接处,自立管下降的污水,经乙字管时,水流撞击分散与周围的空气混合,变成相对密度轻呈水沫状的气水混合物,下降速度减慢,可避免出现过大的抽吸力。横支管排出的污水受隔板阻挡,只能从隔板右侧向下排放,不会在立管中形成水舌,能使立管中保持气流畅通,气压稳定。
图3-53 苏维脱排水系统
a)苏维脱排水系统 b)气水混合器 c)气水分离器
气水分离器由流入口、顶部通气口、有凸块的空气分离室、跑气管和排出口组成,如图3-53c所示。气水分离器设置在立管底部的转弯处,分离水中的气体,使污水的体积变小,速度减慢,动能减小,底部正压减小,管内气压稳定。
2.空气芯旋流排水系统
该系统主要配件为旋流器和特殊排水弯头,如图3-54a所示。
旋流器由底座、盖板、旋流叶片组成,如图3-54b所示。安装在立管与横管的连接处。从横支管排出的污水,通过导流板从切线方向以旋转状态进入立管,立管下降水流经固定旋流叶片沿壁旋转下降,当水流下降一段距离后,旋流作用减弱,但流过下层旋流接头时,经旋流叶片导流,又可增加旋流作用,直至底部,使管中间形成气流畅通的空气芯,压力变化很小。(www.daowen.com)
图3-54 空气芯旋流排水系统
a)空气芯旋流排水系统 b)旋流器 c)旋流排水弯头
特殊排水弯头是一个内有导向叶片的45°弯头,如图3-54c所示。安装在排水立管底部转弯处。立管下降的附壁薄膜水流,在导向叶片作用下,旋向弯头对壁,使水流沿弯头下部流入干管,可避免因干管内出现水跃而封闭气流,造成过大正压。
图3-55 环流器
1—内管 2—气水混合物 3—空气
3.芯型排水系统
该系统主要配件为环流器和角笛弯头。
环流器由上部立管插入内部的倒锥体和2~4个横向接口组成,如图3-55所示。安装在立管与横管连接处。横管排出的污水受内管阻挡反弹后,沿壁下降,立管中的污水经内管入环流器,经锥体时水流扩散,形成水气混合液,流速减慢,沿壁呈水膜状下降,使管中气流畅通。
角笛弯头如图3-56所示。安装在立管底部转弯处。自立管下降的水流因过水断面扩大,流速变缓,夹杂在污水中的空气释放,且弯头曲率半径大,加强了排水能力,可消除水跃和水塞现象,避免立管底部产生过大正压。
以上单立管排水系统在我国高层建筑排水工程中已有应用,但尚不普遍。我国已经引进、改进、开发生产了5种上部特制配件和3种下部特制配件,上部特制配件有混合器、环流器、环旋器、侧流器、管旋器等,下部特制配件有跑气器、角笛式弯头、大曲率异径弯头等。
图3-56 角笛弯头
1—立管 2—检查口 3—支墩
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