高層住宅排水系統(tǒng)排水能力評估與預測.pdf

1、隨著高層住宅的迅速普及，住宅層數(shù)越來越高、衛(wèi)生器具越來越多，排水系統(tǒng)的設計也越來越復雜。同時，隨著生活水平的提高，排水系統(tǒng)安全性能和衛(wèi)生性能也越來越受重視。衛(wèi)生器具的水封作為住宅排水管道的安全屏障，對室內水環(huán)境衛(wèi)生和人們的健康安全起到了十分重要的作用。排水系統(tǒng)的安全主要是一定排水工況和壓力波動下確保衛(wèi)生器具水封不被破壞，而水封不被破壞又與排水系統(tǒng)的排水能力相關。論文針對高層住宅排水系統(tǒng)排水能力的評估問題，依靠住宅排水系統(tǒng)性能檢測平臺，將

2、理論分析和足尺試驗研究相結合，通過研究不同排水系統(tǒng)內的壓力波動成因和氣壓分布規(guī)律、排水系統(tǒng)排水能力的評估方法、建立排水系統(tǒng)排水能力預測模型等，為保障高層住宅排水系統(tǒng)衛(wèi)生安全提供基礎數(shù)據(jù)和設計標準。
　　論文的研究內容和成果如下：
　?、俣髁糠ㄏ屡潘到y(tǒng)內壓力波動成因與分布規(guī)律
　　通過對試驗過程進行反復觀察，發(fā)現(xiàn)立管內流體的流動隨排水流量的不同表現(xiàn)出多種流態(tài)，進而對各種流態(tài)進行了描述與分析。特別地，發(fā)現(xiàn)了水由連續(xù)到非

3、連續(xù)的“離散-霧化”現(xiàn)象，它不僅改變了流動介質的狀態(tài)，還改變了流動介質的屬性。在此基礎上進一步對排水立管內水流相變的成因進行了分析，在理論上對排水管道內氣壓波動機理進行了闡述。通過對排水系統(tǒng)立管不同位置立管中心處的氣、水混合物密度的測定，定性的分析了“離散-霧化”現(xiàn)象對壓力的影響，并通過對“離散-霧化”造成壓力波動影響的數(shù)量級估計可知，“離散-霧化”對立管內部的氣壓產(chǎn)生很大影響。
　　此外還根據(jù)量綱分析原理，對影響管內壓力波動的參

4、數(shù)進行分析，定性給出了不同類型排水系統(tǒng)（伸頂通氣系統(tǒng)、專用通氣系統(tǒng)、特殊單立管系統(tǒng)）立管內特征壓力和主控參數(shù)之間的關系。
　　采用單一變量原則設計試驗方案，對不同類型排水系統(tǒng)（伸頂通氣系統(tǒng)、專用通氣系統(tǒng)、特殊單立管系統(tǒng)）在定流量排水條件下進行了測量，獲得不同工況下的管內壓力分布特征曲線和規(guī)律，得到了特征壓力和主控因素（管徑、排水系統(tǒng)高度和排水流量）之間的關系，可以進一步為超高層住宅排水系統(tǒng)排水能力的預測和排水管道系統(tǒng)設計提供依據(jù)。

5、
　　②高層住宅排水系統(tǒng)排水能力評估研究
　　分別采用定流量法和瞬間流量法對幾種不同構造存水彎的衛(wèi)生器具的水封波動進行足尺試驗研究，探討了各衛(wèi)生器具的水封損失與系統(tǒng)內壓力的關系，確定住宅排水系統(tǒng)排水能力的判定標準。利用得到的判定標準來評估排水系統(tǒng)的排水能力。
　　采用定流量法、瞬間流量法分別對不同類型排水系統(tǒng)（伸頂通氣系統(tǒng)、專用通氣系統(tǒng)和特殊單立管系統(tǒng)）的14種不同管配件排水系統(tǒng)進行排測試，利用得到的判定標準，對每種排

6、水系統(tǒng)的排水能力進行評估，得到各系統(tǒng)的排水能力值。將結果與《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003（2009版）中規(guī)定的最大設計排水能力進行比對分析，為《建筑給水排水設計規(guī)范》的修訂提出建議和測試數(shù)據(jù)。
　?、鄢邔幼≌潘到y(tǒng)排水能力的預測模型
　　在足尺試驗研究的基礎上，通過對高層住宅排水系統(tǒng)的試驗結果進行分析，采用量綱分析和回歸分析法，構建超高層住宅排水系統(tǒng)排水能力的預測模型，對得到的結果通過編程進行軟件開發(fā)，