建筑排水横干管道气压波动状况研究

《建筑排水横干管道气压波动状况研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、建筑排水横干管道气压波动状况研究第1章绪论1.1研究背景随着我国社会经济的高速发展，住房条件不断提高，人们对居住环境的要求也随之提升。建筑排水系统是建筑给水排水系统的重要组成部分，与人们的生活环境息息相关。建筑排水系统按照其功能可以分为屋面雨水排水系统和污废水排水系统两类。一个合格的建筑排水系统既要能够顺畅地排出污废水，又要能保证建筑排水管道内部的臭气及各种有害气体不得破坏水封进入室内污染环境⑴。然而，建筑排水系统内部流量变化，气液两相交互作用，压力波动剧烈使得建筑排水系统内部理论研究非常复杂，排水系统设计或运行不合理

2、引起的臭气弥漫室内、甚至雨污水倒灌入屋内的事屡屡发生，迫切需要更多的专业人士从事建筑排水的深入研究工作。器具排水管、排水横支管、排水立管、埋设在地下的总干管和排出管共同组成了排水管系[2]。器具排水管用于连接卫生器具与排水横支管，含有存水弯，将卫生器具内的污废水排至排水横支管。排水横支管具有一定坡度，将收集到的污废水统一排入立管中。排水立管再汇集所有横支管流入的污废水排至排出管。排出管连接室内立管与室外排水检查井，把立管中的污废水排至室外排水管网。排水管道内部是气液两相流，水气两相掺混严重，排水管道内部压力波动剧烈，因

3、此需要设置通气管[5]。通气管一方面可以排出管道内有毒有害气体，保证居民居住环境良好。另一方面，通气管可以补充排水管道内气体，缓解排水管道内压力波动，避免水封破坏所导致的正压喷溅或负压抽吸现象。此外，适量的空气补入可以提高排水系统的最大通水能力，同时可以减缓金属管道的腐烛，延长管道使用寿命。排水通气管系统按照其功能不同分为伸顶通气管、专用通气立管、主通气立管、副通气立管、结合通气管、环形通气管、器具通气管及汇合通气管等类型。水横管水流的模拟和预测，有助于设计方案的择优。2002年郑泰[⑶、2003年王永宁[26]根据现

4、行的标准、规范、规程及多年的设计经验对建筑排水支管与干管的连接设计进行了研究，提出了几种切实可行的设计方案，并对排水管材及配件的选择提出了建议。2005年Cheng-LiCheng等人[27]提出了建筑排水立管中气压分布预测方法，给出了排水立管中不同区的压力预测经验公式，为今后的排水系统设计提供了帮助。2006年刘慧[M]对建筑排水系统内部水、气二相的运动规律进行研究，分析了排水系统立管水流状态对压力变化的影响，同时也提出了解决建筑排水系统气体内溢的有效措施。2006年张晓燕[29]通过试验研究了排水立管内气压波动情况

5、与排水负荷、通气量、出水管坡度、底层排出水横管出水状态、立管入水方式以及进水高度位置这六个因素之间的关系。第2章恒定流进水方式下排水横干管内气压波动试验研究2.1试验装置及釆样设备方法本次试验模型采用单立管排水系统，模型由排水横支管、排水立管、排水横干管组成，排水立管上端敞开与大气相通，管材均选用有机玻璃，90°弯头使用PVC材料。排水立管总高度为2.5m，管道管径为DN50mm，立管上端敞口与大气相通，在距离排水立管底部500mm,l0001500mm,2000mni处均接入一根排水横支管，排水横支管的管径为

6、DN25，通过法兰进行连接。试验装置尺寸如图2.1所示《排水横支管进口水流流量是持续恒定的，排水横支管与进水管用塑料软管连接。排水横支管进口.处水流由高处水箱提供，水箱为溢流水箱，可根据需要保持水箱水位恒定，进水流量由球阀进行控制。排水横干管管长为4m,管径DN50，排水立管与横干管由90°的PVC弯头所连接，立管与横干管通过螺纹与PVC弯头相连。在距离排水立管底部600min，1200mm，1800mm，2400mm,3000mm处设置压力传感器釆集压强，排水横干管末端接入水槽，水流经由水槽流到室外。试验装置

7、模型如图2.2所示。2.2试验内容与结果讨论恒定流进水方式下试验装置尺寸要比实际排水系统尺寸小。排水立管和横干管的管径按照实际DellOUPVC排水管道缩小一半，为DN50min。实际的住宅楼层比较多，因此建筑排水系统立管长度比较大，无法按照出例缩为原来的二分之一，因此在距离立管底部50cm，100cm,150cm,200cm处接入横支管模拟不同楼层的排水情况。恒定流进水方式下模型试验主要探讨排水负荷、通气量、进水高度和出流状态对横干管内压力波动的影响。首先，进行排水负荷对横干管内压力波动影响试验，釆用的排水负荷有0.

8、4L7S,0.817S,1.2L/S和1.6I7S。排水流量用球阀进行调节，利用电磁流量计严格监控进水流量，保证进水流量恒定。其次，进行通气量对横干管内压力波动影响试验，考虑的通气量有100%通气，50%通气，不通气三种。100%通气即排水立管顶部完全敞开与大气相通，能够100%进行气体交换。50%通气即在排水立管顶部用一薄片盖住