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第5章排水


第 149 页图 5-7 中符号改为以下数据 A 518 B 440 C 188 E 226 E1 203 E2 51 E3 170 H1 570 H2 520 h 100 第 157 页 表 5-3 污水横管的直线管段上,检查口或清扫口之间的最大距离 距离(m) 管道直径 (mm) 50~75 100~150 200 清扫设备 种类 检查口 清扫口 检查口 清扫口 检查口 生活

废水 15 10 20 15 25 生活污水及与生活 污水成分接近的生 产污水 12 8 15 10 20 含有大量悬浮物和沉 淀物的生产污水 10 6 12 8 15

第 167 页 图 5-29 中文字为最大负压 第 173 页第 2 行增加 伸顶通气管的管径宜与排水立管管径相同。但在最冷月平均气温低于-13℃的地区,应 在室内平顶或吊顶以下 0.3m 处将管径放大一级。 第 173 页 删除表 5-10 前自然段最后一句即“大便槽的冲洗水量和排水管管径见表 5-11。 ” 表 5-10 卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径
序号 1 2 卫生器具名称 洗涤盆、污水盆(池) 餐厅、厨房洗菜盆 单格洗涤盆(池) 双格洗涤盆(池) 3 4 5 6 7 8 盥洗槽(每个水嘴) 洗手盆 洗脸盆 浴盆 淋浴器 大便器 高水箱 低水箱 冲落式 虹吸式、喷射虹吸式 自闭式冲洗阀 9 10 医用倒便器 小便器 自闭式冲洗阀 感应式冲洗阀 0.10 0.10 0.30 0.30 40~50 40~50 1.50 2.00 1.50 1.50 4.50 6.00 4.50 4.50 100 100 100 100 1.50 4.50 100 0.67 1.00 1.00 0.10 0.25 1.00 0.15 2.0 3.0 3.0 0.3 0.75 3.0 0.45 50 50 50 32~50 32~50 50 50 排水流量/L·-1 s 0.33 排水管 当量 管径/mm 1.0 50

11

大便槽 ≤4 个蹲位 >4 个蹲位 2.50 3.00 4.50 9.00 100 150

12

小便槽(每米长) 自动冲洗水箱 0.17 0.20 0.10 0.05 0.50 0.50 0.60 0.30 0.15 1.50 — 40~50 40~50 25~50 50

13 14 15 16

化验盆(无塞) 净身器 饮水器 家用洗衣机

注:家用洗衣机排水软管,直径为 30mm,有上排水的家用洗衣机排水软管内径为 19mm。

删除表 5-11,表 5-12 变为 5-11,依次类推。 ?为根据建筑物用途而定的系数,按表 5-12 采用。 第 174 页删除“在计算管段的起端,因连接的卫生器具少,计算结果有时会大于该管段上所 有卫生器具排水量的总和。 这时应按该管段所有卫生器具排水量的总和值作为设计秒流量。 ” 表 5-11 根据建筑物用途而定的系数?值 建筑物名称 集体宿舍、 旅馆和其他公共建 筑的公共盥洗室和厕所内 2.0~2.5 住宅、旅馆、医院、疗 养院、幼儿园、养老院 的卫生间 1.5

?值

注:如计算所得流量大于该管段上按卫生器具排水流量累加值时,应按卫生器具排水流量累加值计。

第 175 页 ①管道坡度。管道的设计坡度与污废水性质、管径、管材有关。污废水中含有的污物越 多,管道坡度应越大。生活污水管道的坡度有标准坡度和最小坡度两种,一般情况下采用标 准坡度。 当室外排水管道标高较高, 建筑排出管采用标准坡度无法自流到室外排水检查井时 可采用最小坡度。生活排水使用铸铁排水管道的标准坡度和最小坡度可按表 5-12 选用。塑 料排水管道的标准坡度为 0.026,其最小坡度应按表 5-13 确定。 表 5-12 建筑物内生活排水铸铁管道的标准坡度、最小坡度和最大设计充满度 管径(mm) 50 75 100 125 150 200 标准坡度 0.035 0.025 0.020 0.015 0.010 0.008 最小坡度 0.025 0.015 0.012 0.010 0.007 0.005 0.60 0.5 最大设计充满度

表 5-13 建筑排水塑料管排水干管的最小坡度和最大设计充满度 管径(mm) 100 125 150 最小坡度 0.004 0.0035 0.003 最大设计充满度 0.5 0.5 0.6

200

0.003

0.6

②最小流速(自清流速) 。为了使悬浮的杂质不致沉积在管底,减小过水断面造成堵塞 或排水不畅,规范中规定了一个最小流速即自清流速。自清流速应根据污、废水的成分和所 含机械杂质的性质、管径、充满度而定,为设计充满度下的自清流速(见表 5-14) 。 表 5-14 各种排水管道的自清流速值 排水管(在设计充满度下) 管径/mm <150 150 200~300 自清流速/m· s 0.60 0.65 0.70 0.40 0.75
-1

明渠(沟) 自清流速/m· s
-1

雨水、污水合流管道 自清流速/m·-1 s

第 176 页 ③充满度 自流排水管内污、废水按非满流设计,管道上部未充满空间可使污废水中有毒有害气 体自由地排出室外大气中,调节管内压力波动,减少水封破坏,接纳意外的高峰流量。规范 中规定了相关充满度。铸铁排水管道的最大设计充满度见表 5-12。生活排水硬聚氯乙烯管 道的最大计算充满度见表 5-13。 删除表 5-16 和表 5-17。 2.立管的水力计算 排水立管分为不通气、普通伸顶通气、专用通气四种情况。铸铁管排水能力见表 5-15, 塑料管排水能力见表 5-16,单立管排水能力见表 5-17。设计时先计算立管的设计秒流量, 然后查表 5-14 即可确定管径。 表 5-15 铸铁排水立管最大允许排水能力/L·-1 s 通气情况 仅设伸顶通气管 有专用通气(主)通气立管 立管工作高 度(m) — — ≤2 3 4 无通气 5 6 7 ≥8 管径/mm 50 1.0 — 1.00 0.64 0.50 0.40 0.40 0.40 0.40 75 2.5 5.0 1.70 1.35 0.92 0.70 0.50 0.50 0.50 100 4.5 9.0 3.80 2.40 1.76 1.36 1.00 0.76 0.64
-1

125 7.0 14.0 5.0 3.4 2.7 1.9 1.5 1.2 1.0

150 10.0 25.0 7.0 5.0 3.5 2.8 2.2 2.0 1.4

表 5-16 塑料排水立管最大允许排水能力/L· s 通气情况 普通伸顶通气 设有专用通气立管通气 管径/mm 50 1.2 — 75 3.0 — 90 3.8 — 100 5.4 10.0

125 7.5 16.0

150 12.0 28.0

注:排水管管径为 100mm 的塑料管外径为 110mm,排水管管径为 150mm 的塑料管外径为 160mm。

表 5-17 单立管排水系统的立管最大排水能力/L·-1 s 通气情况 混合器 塑料螺旋管 旋流器 管径/mm 75 — 3.0 — 100 6.0 6.0 7.0 125 9.0 — 10.0 150 13.0 10.0 15.0

第 177 页 表 5-14 中立管工作高度是指横支管与立管连接处至排出管中心的距离。当实际工作高 度在表中列出的两个高度之间时, 最大允许排水流量可用插入法确定。 在确定立管管径时还 需做到排水立管管径不得小于横支管管径。 例 5-1 某 4 层宿舍卫生间的排水系统图如 5-33 所示:每层设蹲式大便器 6 套(高位水 箱) 、污水盆 2、地漏 2 个,试确定其管径。 解(1)确定设计秒流量公式: 集体宿舍: q u ? 0 . 12 ? ?
N
p

? q max

查表 5-10,5-11 得 qmax=1.5L/s,?=2.5 ∴ q u ? 0 . 12 ? 2 . 5 ?
N u ? 1 . 5 ? 0 .3 N u ? 1 .5

(2)横支管配管水力计算 按图中横支管计算管路编号,管径水力计算见表 5-18: 表 5-18 横支管管径水力计算 计算管 段编号 1~2 2~3 3~4 4~5 卫生器具数量及当量 污水盆 1 1 1 1 1 2 3 大便器 当量数 1.0 5.50 10.00 14.50 2.20 2.45 2.64 设计秒流 量 qu/L·-1 s 管 径 DN/mm 50 100 100 100 坡度 i 0.025 0.025 0.025 0.025 备注 (1)1-2 管段查表 5-10 (2) 用经验资料确 定最小管径与水力 计算确定管径相比 较最终确定管径大 小 (3)考虑施工方 便,坡度取 0.025

5~6

1

6

28.00

3.09

100

0.025

(3)立管配管 立管上部管径取 DN100mm。 立管下部设计秒流量为? q u ? 0 .3 ?
2 8 ? 4 ? 1 . 5 ? 4 . 67 L/s

查表 5-14,选 DN125mm。 (4)排出管配管 根据 qu=4.67L/s,查附录表 9 得:DN125mm 时, i=0.001?0.15 0.6m/s<v=0.81m/s(表 5-14) h/D=0.5 故满足要求。 (5)伸顶通气管管径

选择与立管相同的管径,即 DN125mm。 第 181 页 (2)集水池有效容积不宜小于最大一台污水泵 5min 的出水量,且污水泵每小时启动 次数不宜超过 6 次。 (3)建筑物内的污水量很小,为方便运行管理,生活排水调节池有效容积不得大于 6h 生活排水的平均小时流量, 但应注意防止污水腐化。 如为淋浴污水, 可采用一次淋浴污水量。 集水池有效水深一般取 1~1.5m, 保护高度取 0.3~0.5m。 池底应坡向吸水坑, 坡度不小于 0.05。 吸水坑尺寸应按水泵类型确定。 第 182 页 式中 N——化粪池实际使用人数, 在计算单独建筑物化粪池时, 为总人数乘以百分数? (%) , ?值按表 5-19 选用。 表 5-19

?值 ?值
100 70 40 10

建筑物名称 医院、疗养院、养老院、幼儿园(有住宿) 住宅、集体宿舍、旅馆 办公楼、教学楼、试验楼、工业企业生活间 职工食堂、餐饮业、影剧院、体育场(馆) 、商场及其 他场所(按座位)
a ? N ? T ? ?1 ? b ? ? K ? 1 . 2

V2 ?

?1 ? c ? ? 1000

式中 a——每人每天污泥量,合流时取 0.7L/人?d,分流排出时取 0.4L/人?d
? q ?t ? V ? N ?? ? 0 . 48 ? a ? T ? ? 10 ? 24 ?
?3

化粪池有矩形和圆形两种。实际工程中常用矩形,在污水量较少或地盘较小时,也可采 用圆形化粪池。圆形化粪池直径不得小于 1.0m。对于双格化粪池第一格的容量宜为计算总 容量的 75%,三格化粪池第一格的容量宜为总容量的 60%,第二格和第三格的容量各宜为 总容量 20%。化粪池的格与格、池与连接井之间应设通气孔洞。进水管口处应设导流装置, 出水口处及格与格之间应设拦截污泥浮渣措施。图 5-41 为一双格化粪池。化粪池进出口水 位差为 0.1~0.15m。图 5-42 为化粪池接管图。 第 183 页 v——污水在池内水平流速,m/s,见表 5-20; 表 5-20 隔油池设计参数 第 185 页 的生活习惯和医院设施有很大不同。表 5-21 为《医院污水处理设计规范》提供的综合医院 排水量。 第 185 页 表 5-21 医院污水排放定额及小时变化系数 ③当采用氯消毒时,接触时间和余氯量应满足表 5-22 要求 表 5-22 接触时间和总余氯量

第 187 页
雨水斗 山墙

溢流口

天沟

伸缩缝

雨水斗 i≮ 0.003 立管 天沟

( a) 平 面 图

( b) 剖 面 图

图 5-49 长 天 沟 外 排 水

第 192 页最后一段 压力流雨水内排水系统由国外水力学专家在 60 年代末始创,其部件组成与重力流排水 系统基本相似。 不同的是系统采用压力流雨水斗。 该系统的主要原理是充分利用屋面雨水斗 与排除管之间的几何高差, 当降雨强度达到设计值时, 管道内呈满流状态, 雨水从水平管 (悬 吊管)转入立管跌落时管道内形成负压,产生虹吸作用,可快速排除屋面雨水。故压力流排 水系统亦称之为虹吸流排水系统或满管流排水系统。 这种系统并不是始终处于虹吸状态下工 作。它以重力排水方式开始,随着雨量的增大,斗前水位达到了虹吸式雨水斗斗前水深的高 度,系统开始以虹吸方式排水。由于系统排水能力突然增大,斗前水位又会回落,系统重新 回到重力排水方式。这种变换会持续一段时间直到降雨量进一步增大,使斗前水位稳定,系 统进入稳定的虹吸状态。 压力流排水系统较重力流排水系统具有许多优点, 如雨水斗设置灵 活,且因雨水斗阻尼较小,排水能力增大,雨水斗数量也可减少;单相满管流排水能力大于 气水两相流,可减少管道直径和数量,即节省管材;悬吊管不需设置坡度,有利于建筑空间 的充分利用;由于排水管道减少,室外雨水检查井数量亦相应减少。图 5-56 为法国穆松桥 公司压力流屋面排水用雨水斗。 设计重现期应根据建筑物重要程度、汇水区域性质、地形特点、气象特征等因素确定, 一般性建筑屋面采用 2~5 年,重要公共建筑屋面采用 10 年。工业厂房屋面雨水设计重现期 有生产工艺、重要程度等因素确定。由于屋面面积较小,屋面雨水集流时间较短,又因为我 国推导暴雨强度公式实测降雨资料的最小时段为 5min,所以屋面集水时间按 5min 计算。 第 193 页 取消表 5-25 和以下部分 3.宣泄系数 k1 当屋面坡度较大时, 雨水在屋面上的集流速度快, 集流时间短。 为迅速安全地排除雨水, 防止天沟水位过深,造成屋面漏水,在计算时还要乘以一个系数,即屋面宣泄系数 k1。设计 重现期为 1 年, 屋面坡度小于 2.5%时, 1 取 1.0; k 屋面坡度大于或等于 2.5%时, 1 取 1.5~2.0。 k 3.雨水流量计算公式 屋面雨水设计流量按下列两个公式计算:

Q ?? ?

F ? q5 10000

(5-45)

Q ?? ?

F ? h5 3600

(5-46)

式中 Q——雨水设计流量, (L/s) ; 2 F——汇水面积,m ; ψ——径流系数; 4.雨水管道设计流态 (1)檐沟外排水宜按重力流设计; (2)长天沟外排水宜按压力流设计; (3)高层建筑屋面雨水排水宜按重力流设计; (4)工业厂房、库房、公共建筑的大型屋面雨水排水宜按压力流设计。 高层建筑裙房屋面的雨水应单独排放。阳台雨水立管底部应间接排水。屋面排水管道如 按压力流设计时, 同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。 雨水排水管道总水头损失与流出水 头之和不得大于雨水管进、 出口的几何高差。 压力流排水管系各节点的上游不同支路的计算 水头损失之差,在管径小于等于 DN75 时,不应大于 10kPa;在管径大于等于 DN100 时, 不应大于 5kPa。压力流排水管系出口应放大管径,其出口水流速度不宜大于 1.8m/s,如其 出口水流速度大于 1.8m/s 时,应采取效能措施。 为了防止屋面雨水管道堵塞和淤积, 各种雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度宜 按表 5-23 确定。 表 5-23 雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度 管别 建筑外墙雨水落水管 雨水排水立管 重力流排水悬吊管、埋地管 压力流屋面雨水悬吊管 最小管径 75(75) 100(110) 75(75) 50(50) 0.01 0.00 0.005 0.00 横管最小设计坡度 铸铁管、钢管 塑料管

注:表中铸铁管管径为公称直径,括号内数据为塑料管外径。 5.10.2 檐沟外排水设计计算 根据屋面坡向和建筑物立面要求, 按经验布置雨落管, 划分并计算每根雨落管的汇水面 积,按(5-45)(5-46)式计算每根雨落管需排泄的雨水量 Q,并按重力流设计管道,查表 、 5-24,确定雨落管管径。 表 5-24 重力流屋面雨水排水立管的泄流量 铸铁管 公称直径 /mm 75 100 125 最大泄流量 /L.s-1 5.46 11.77 21.34 塑料管 公称外径× 壁厚/mm 75×2.3 90×3.2 110×3.2 125×3.2 125×3.7 最大泄流 量/L.s-1 5.71 9.22 15.98 22.92 22.41 钢管 公称外径 ×壁厚/mm 108× 4 133× 4 159× 4.5 168× 6 最大泄流 量/L.s-1 11.77 21.34 34.69 38.52

150 200 250 300

34.69 74.72 135.47 200.29

160×4.0 160×4.7 200×4.9 200×5.9 250×6.2 250×7.3 315×7.7 315×9.2

44.43 43.34 80.78 78.53 146.21 142.63 271.34 264.15

219× 6 245× 6 273× 6 325× 7

81.90 112.28 148.87 242.49

第 194 页 n——天沟粗糙度。各种材料的 n 值见表 5-25。 表 5-25 各种材料的 n 值 ⑧根据雨水量 Q,按压力流计算雨水排水管管径。 第 195 页 图 5-56 改正 ⑤根据雨水量 Q,确定断面尺寸并按压力流计算雨水排水管管径。 【例 5-2】某车间全长 94m,利用拱形屋架及大型屋面板构成天沟,天沟为矩形,沟宽 B=0.35m,积水深度 H=0.15m,天沟坡度 I=0.005,天沟采用表面铺设豆砂,n=0.025,屋面 径流系数 ψ=0.9,天沟平面布置见图 5-57。当地 5min 暴雨强度见表 5-26,验证天沟设计是 否合理。 表 5-26 5min 暴雨强度 设计重现期(年) q5(L/s10m )
v ? 1 0 . 025 ? 0 . 081
2 3

1 277
1 2

2 348

3 389

2

? 0 . 005

? 0 . 53

(m/s)

(3)天沟允许泄流量 QT=?· v=0.0525×0.53=0.02782(m3/s)=27.82(L/s) (5)汇水面积 F 上的雨水设计流量 设计重现期为 1 年时 Q 1 ? ? ?
F ? q5 10000 F ? q5 10000 F ? q5 10000 ? 0 . 9 ? 846 ? 277 10000 0 . 9 ? 846 ? 348 10000 0 . 9 ? 846 ? 389 10000 ? 21 . 09 (L/s)

设计重现期为 2 年时 Q 2 ? ? ?

?

? 26 . 50 (L/s)

设计重现期为 3 年时 Q 3 ? ? ?

?

? 29 . 62 (L/s)

第 196 页 (6)排水管道系统设计按压力流设计计算即可。 5.10.4 内排水系统设计计算 内排水系统设计计算包括选择布置雨水斗、布置并确定连接管、悬吊管、立管、排出管 和埋地管的管径。设计时,应保证雨水斗的泄流量大于或等于实际雨水量,以避免雨水不能 及时排除导致屋顶积水。 (1) 雨水斗

雨水斗的泄流量与雨水斗前水深有很大关系,斗前水深越大,则泄流量越大。对于单斗 系统,雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管的直径一般相同。系统的设计流量不应大于 表 5-27 中的数值。对于多斗系统,一个悬吊管上连接一个以上的雨水斗,各个雨水斗的泄 流量不同, 距离立管最远的雨水斗的泄流量最小。 设计时以最远的雨水斗流量不超过表 5-27 中数值确定,其余的雨水斗设计流量依次较上游的雨水斗增加 10%计算。一根悬吊管上的 雨水斗数量不宜大于两个。 表 5-27 雨水斗的最大允许泄流量/L·-1 s (2) 连接管 连接管管径一般与雨水斗相同,直接选用。但不得小于 100mm。 (3) 悬吊管 悬吊管的泄流量与连接的雨水斗个数、管道坡度、管道长度等因素有关。重力流屋面雨 水系统的悬吊管应按非满流设计,其充满度不宜大于 0.8,管内流速不宜小于 0.75m/s。压力 流屋面雨水系统的悬吊管设计流速不宜小于 1.0m/s,其水头损失不得大于 80kPa。 (4) 立管 重力流屋面雨水系统的立管可按充水率为 0.35 的水膜重力流设计,见表 5-24,管径不 得小于悬吊管管径。压力流屋面雨水系统的立管设计流速不宜小于 10m/s,立管管径应经计 算确定,可小于上游横管管径。 (5) 排出管 重力流屋面雨水系统的埋地管可按满流设计,管内流速不宜小于 0.75m/s。排出管管径 一般与立管管径相同, 如果为了改善整个雨水排水系统的泄水能力, 排出管也可比立管放大 1 级管径。 (6) 埋地管 为排水通畅,埋地管坡度不小于 0.003。敞开式内排水系统按非满流设计,其最大允许 充满度在管径小于或等于 300mm 时为 0.50;管径 350~450mm 时为 0.65;管径大于或等于 500mm 时为 0.80。密闭式内排水系统按满流计算。 第 197 页 删除例 5-3 删除附表 10、11、12、13、14、15


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