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试论高层建筑排水管道系统的排水特性

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：秦昌旭李瑞

[导读] 摘要：近年来，伴随着我国综合国力的不断增强与壮大，带动了国民经济的快速增长，在一定程度上拓展了我国建筑行业的发展规模，高层建筑在建设过程中必不可少的一个环节即排水管道系统，其发挥着至关重要的作用。

        山东农业大学山东省泰安市 271018
        摘要：近年来，伴随着我国综合国力的不断增强与壮大，带动了国民经济的快速增长，在一定程度上拓展了我国建筑行业的发展规模，高层建筑在建设过程中必不可少的一个环节即排水管道系统，其发挥着至关重要的作用。由于高层建筑排水系统在施工过程中往往存在排水流量太大的情况，为排水系统的正常运转带来不良隐患，因此有关工作人员需要全面了解排水特征，进而使排水管道的安全性得到明显提升。
        关键词：排水特性；排水管道系统；高层建筑
        引言
        当前，伴随着我国高层建筑行业规模的不断扩大，一些施工单位为了实现经济效益最大化，在施工过程中偷工减料，对整个建筑工程的质量造成直接影响。排水系统在高层建筑中是不可缺少的构成系统，能够直接影响人们的居住，为了使排水系统的正常运转得到保障，工作人员需要高度重视排水管道系统，充分了解排水特征，进而大大提升建筑排水系统的使用率。
        一、高层建设的排水系统存在的问题
        （一）施工过程粗糙
        因为高层建筑在施工期间需要应用到难度较高的技术，再加上高层建筑需要排水系统的种种因素，往往存在排水系统安装漏水的情况，在一定程度上导致高层建筑排水系统非常的粗糙，使排水系统在施工过程中普遍存在质量问题。
        （二）材料不合格
        建筑施工企业为了减少施工成本，获取更多的经济利益，在施工过程中使用的材料通常不符合国家标准，排水系统也不例外，排水系统在安装期间，为了避免出现渗漏堵塞的情况，会严格要求排水系统的材料质量，但是，在具体施工中不能满足排水系统的要求，导致其在竣工之后存在很多的问题，为人们后期的使用带来不便。
        （三）数据计算不精准
        在数据基数较大的高层建筑，排水系统是一种细致的设施，因此排水系统在设计过程中需要的数据会出现误差，如果存在的偏差超出正常范围，就会出现技术问题，如：排水系统安装坡度与位置，如果排水系统在安装过程中出现技术失误，就不能保障排水系统的质量。
        二、双立管排水系统的排水特性
        从建筑排水道内部方面来看，因为气体与液体随着流速发生改变等因素，导致排水管道中瞬时气压会发生非常大的改变，所以这就需要提升对通气管道使用的重视程度。然而在设计建筑排水过程中，一些设计人员为了提升排水系统的安全性，会出现一定的臭气、拖空等情况。
        第一，双立管系统的通水能力。根据有关研究表明，双立管系统自身最大正压变化值、最大负压变化值都会根据排水流量的改变进行相应变化。如果流量速度为每秒3.8升时，符合破封的判定标准；经过对各个阶段流量系统压力的变化值进行分析可以得知，双立管排水系统能够有效的避免正压和负压变化，如果系统比较高时，双立管排水系统在排水方面更加稳定。
        第二，各个楼层的压力分布。经过分析各个阶段的正压能够得知，针对相同的排水系统，在一样的楼层位置，排水流量如果越大，表明该楼层的压力值变化越大，可以明显的表现出压力伴随流量的变化规律。

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        三、排水管件对排水特性的影响
        （一）弯头对排水特性的影响
        本文在研究过程中使用了立管与90。角，45。角，经过对数据分析期间形成的弯道从各个角度对排水性能的影响进行研究。经过研究可以得知，如果采用90。角与下水道进行连接，当水流>1ij时，冰流导致的最大正压力>45。的配件。倘若流量比较小，所以90。，45。压力值不会发生明显的改变。根据实验结果可以得知，水系特性与角度的弯曲具有直接关系，在高层建筑排水系统当中，水与气体同时存在，倘若楼层较低，水与气体同时降落时，速度非常小，动能很弱，不会出现较多的水跃情况；若楼层越高，水与气体的降落速度越快，同时就会出现较多的水跃情况，因此，需要选择45。角，在排水管接头过程中，肘管段的内部就会高于90。，如此一来就会使管道当中的气体更加稳定，从而使压力的变化幅度下降。
        （二）管坡对排水特性的影响
        在对管坡测试时，使用了45度角的弯头，排水管坡度是0.026与0。通过研究可以得知，如果排水管坡度是0.026时，排水系统的负压值可以达到-350Pa，如果排水管坡度是0，排水系统最大负压值是-220Pa。究其原因是：如果排水管坡度是0时，排水管当中的水与气体融入到排水管同时降低的速度是0，所以，在这种降落的情况下就会使负压出现改变。在正压实验过程中，如果排水管坡度是0.026时，排水管当中的正压是209Pa，如果坡度是0时，排水管当中的正压是195Pa，如此一来就可以表明，排水管坡度的大小不会对排水系统当中的正压造成直接影响。然而从目前来看，高层建筑当中的大多数排水系统都需要相应的坡度，因此在设计排水系统期间，排水管道依然需要相应的坡度。与此同时，在研究过程中得知，在高层建筑排水管道系统当中，管道的长度与规格同样会直接影响排水特征，若管道越长，存水弯与立管之间的距离越大，在这种情况下，就会降低对存水弯受压力的影响。然而若支管太长，就会使生活污水流入立管当中，导致排水管道出现堵塞的情况。针对相同材质的管道，倘若管道的直径越宽，整个排水系统的通水能力就会越强，如此一来就需要增加流量与通气量之间的比例，虽然这样不方便，但是会增加建筑的施工成本。
        四、排水管道对排水特性的影响
        从高层建筑排水管道中可以看出，液体与气体如果出现碰撞就会发生物理反应，导致排水管道当中的压力出现非常大的改变，对管道的平稳定造成直接影响，想要规避这种情况，工作人员需要设计专门的通气管道，从而使管道的安全性得到进一步提升。如果排水系统的高度超过10层，排水管道的政府压力就会出现非常明显的改变，通水能力如果在每秒3.8升时，水流每秒为3.8升进行排水期间，排水系统当中的正压是388Pa，负压是401Pa，同时压力波大约为400Pa，如此一来，建筑物层高超过10层，排水道当中的正负压可以直接影响其通水能力。通过分析10层以上或者是10以下的建筑数据可以得知，在这个环节，排水管道的负压会发生非常明显的改变，同时变化幅度大于正压，如此一来能够得知，排水系统的排水特征取决于排水系统当中的压力，从另一方面来看，因为高层建筑的高度存在较大差异，同样会对排水系统压力产生直接影响。
        结论
        本文主要从管件与管道两个层面对高层建筑排水管道系统的排水特性进行了深入分析，经过研究可以得知排水流量、管道、官坡等都会直接影响高层建筑排水管道的排水性能。工作人员只有全面考虑排水系统的安装位置、安装高度等，才可以提升排水系统的排水性能，进而为排水系统的正常运转提供基本保障条件。
        参考文献：
        [1]朱生高，肖宾，李明扬，张得勇，刘权，林文.高层建筑生活排水管道系统抗震研究[J].建设科技，2019（23）：40-42.
        [2]黄云川.建筑项目排水管道系统的排水特性比较试验研究[J].技术与市场，2017，24（09）：181.