重庆君正新型复合材料有限公司
联系人:文经理
电 话:023-60776666
手 机:15703040215
传 真:023-60776666-804
Email:383462018@qq.com
地址:重庆市九龙坡区金凤电子信息产业园
Simplified Hydraulic Calculation of Indoor Plastic Drainage Pipeline Lang Jiahui Abstract: The essence and function of minimum slope and common slope control of PVC drainage pipe are discussed and a new concept called general slope is proposed and defined. On the basis of this concept and the guideline stated in the Design Rules of Plastic Pipe (CIJ29-89) a table for hydraulic calculation has been recommended in this paper. 近十几年来,在我国硬聚氯乙烯管材和管件的生产技术和施工技术以及配套的防火措施都有了很大发展。其用量日趋增加,特别是《建筑排水硬聚氯乙烯管道设计规程》(CJJ29-89)简称“规程”的实施,进一步促进了硬聚氯乙烯塑料管的应用。 1 理论根据 1.1 计算公式 v=1/nR2/3i1/2 (1) Q=vA (2) 式中 A——水流断面积,m2。 qn=0.12αNp1/2+qmɑx (3) 该式的各项的含义及其公式的适用范围详见“规程”。 1.2 计算公式的约束条件 表1 “规程”中确定的管径、最小坡度、最大充满度 |
管径/mm | 最小坡度 | 最大充满度 | |
外径 | 壁厚 | ||
50 | 2.0 | 0.012 | 0.5 |
75 | 2.3 | 0.007 | 0.5 |
110 | 3.2 | 0.004 | 0.5 |
160 | 4.0 | 0.002 | 0.6 |
管道坡度的一般取值,“规程”推荐为0.026,在该推荐i值情况下,其对应流速见表2。 从表2可见,后两种管径的相应流速都高于有防噪要求的管道的规定范围。这两种较大口径的排水管多用于高层建筑中的管道转折层中或埋地,作为横管使用时存在天然的防噪音条件,又能兼顾到减小转折层的高度及埋深变化较小的客观要求,故一般情况下仍能使用。 表2 推荐i值对应的流速 |
管径/mm | 充满度(h/D) | 流速/m/s |
50 | 0.5 | 0.91 |
75 | 0.5 | 1.21 |
110 | 0.5 | 1.57 |
160 | 0.6 | 2.50 |
排水铸铁管和硬聚氯乙烯排水管都有最小坡度的限制(约束条件),最小坡度的确定都是根据式(1)计算的流速不得小于排水管的最小允许流速0.6m/s为前提。 由排水铸铁管的通用坡度,根据式(1)不难导出其不同管径、充满度时相应的流速,其值见表3。 表3 不同管径、充满度时铸铁管相应的流速 |
管径/mm | 充满度(h/D) | 通用坡度 | 流速/m/s |
50 | 0.5 | 0.035 | 0.78 |
75 | 0.5 | 0.025 | 0.86 |
100 | 0.5 | 0.020 | 0.93 |
125 | 0.5 | 0.015 | 0.99 |
150 | 0.6 | 0.010 | 0.94 |
表4 不同充满度、流速下塑料管通用坡度 |
管径/mm | 充满度(h/D) | 流速/m/s | 通用坡度 |
50 | 0.5 | 0.8 | 0.020 |
75 | 0.5 | 0.9 | 0.014 |
110 | 0.5 | 0.9 | 0.011 |
160 | 0.6 | 1.04 | 0.006 |
2 简化计算方法 基于上述公式(1)、(2)、(3)和所有约束条件(包括本文提出的),通过计算制成表5供水力计算使用,可免去查多种图表和数据代入公式运算。 表5 建筑排水塑料横管水力计算综合数据表 |
外径/mm | 50 | 75 | 110 | 160 | |||||||||||||||||
充满度h/D | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | |||||||||||||||||
一般 坡度 |
通用 坡度 |
最小 坡度 |
0.026 | 0.02 | 0.012 | 0.026 | 0.014 | 0.007 | 0.026 | 0.011 | 0.004 | 0.026 | 0.006 | 0.002 | |||||||
流量qn/L/s | 0.75 | 0.66 | 0.52 | 2.39 | 1.75 | 1.24 | 6.62 | 3.79 | 2.61 | 24.65 | 11.36 | 6.82 | |||||||||
流速v/m/s | 0.91 | 0.80 | 0.62 | 1.21 | 0.9 | 0.63 | 1.57 | 0.90 | 0.62 | 2.17 | 1.04 | 0.60 | |||||||||
最大一个卫生器具排水量 qmax/L/s |
0.33~1.0 | 1.00 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | |||||||
住宅、医院、疗养院、休养所、旅馆的卫生间α值及允许的当量数 | 2.0 | 2.8 | 2.4 | 1.9 | 33.50 | 9.80 | 1.00 | 455.1 | 370.6 | 91.0 | 55.6 | 21.4 | 6.5 | 9304.2 | 8906.6 | 1687.8 | 1521.0 | 491.1 | 403.3 | ||
2.1 | 30.40 | 8.90 | 0.90 | 412.8 | 336.1 | 79.7 | 50.5 | 19.4 | 5.9 | 8439.2 | 8078.6 | 1530.9 | 1379.6 | 445.7 | 365.8 | ||||||
2.2 | 27.70 | 8.10 | 0.80 | 376.1 | 306.3 | 75.2 | 46.0 | 17.7 | 5.3 | 7689.4 | 7360.9 | 1394.9 | 1257.0 | 406.1 | 333.3 | ||||||
2.3 | 25.40 | 7.40 | 0.80 | 344.1 | 280.2 | 68.8 | 42.1 | 16.2 | 4.9 | 7035.3 | 6734.7 | 1276.2 | 1150.1 | 371.5 | 305.0 | ||||||
2.4 | 23.30 | 6.70 | 0.70 | 307.5 | 257.3 | 63.2 | 38.6 | 14.9 | 4.5 | 6461.3 | 6185.2 | 1172.1 | 1056.3 | 341.2 | 280.1 | ||||||
2.5 | 21.46 | 6.30 | 0.60 | 291.3 | 237.2 | 58.3 | 35.6 | 13.7 | 4.1 | 5954.7 | 5700.3 | 1080.2 | 974.4 | 314.5 | 258.1 | ||||||
集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公共盥洗室和厕所间α值及允许的当量数 | 1.5 | 2.8 | 2.4 | 1.9 | 59.6 | 17.4 | 1.8 | 809.1 | 658.8 | 161.9 | 98.9 | 38.0 | 11.5 | 16540.8 | 15834.0 | 3000.6 | 2704.0 | 873.5 | 717.0 |
3 结论 (1)任何材料制成的排水横管,水力计算中的重要约束条件之一是控制其坡度或流速。通过式(1)可以看出它们之间的因果关系,只有污水管道的水力坡度达到一定值时才有最小允许流速出现,它是保证正常排水功能的下限值。为此,控制其坡度在施工中易实施,设计中容易表达清楚。 作者单位:重庆建筑高等专科学校给排水教研室 400030 |