高层建筑新型单立管排水系统形式及特点

高层建筑层数较多，高度较大，多根横管同时向立管排水的几率较大，排水落差高，由于水舌的影响和横干管起端产生的强烈的冲击流，更容易造成管道中压力的波动；居住人员多，若管理水平低，卫生器具使用不合理或冲洗不及时造成淤积、堵塞影响的范围大；高层建筑为了保证排水的畅通和通气良好，一般设置专用通气管系统。排水系统的造价高，占地大，管道安装变得复杂。为确保水流畅通使用安全可靠，采用单立管排水系统无疑是非常有意义的。

（1）苏维脱排水系统 苏维脱排水系统是瑞士索摩（Fritz Som-mer）1961年研究发明的一种新型排水系统形式。苏维脱排水系统为不设专用通气立管的单立管排水系统。

图7-5 气水混合器

气水混合器：苏维托系统中的气水混合器由乙字弯、隔板、隔板上部小孔、混合室、上流入口、横支管流入口和排出口等组成。混合器连接配件长约80cm，装设在立管与每层楼横直管的连接处。如图7-5所示，横直管接入口有三个方向，混合器内部有三个特殊构造——乙字管、隔板和隔板上部约1cm高的孔隙。从立管上部流来的废水流经乙字弯时，水流受阻而使流速减少，动能转化为压能，即起了减速作用又改善了立管内常处负压的状态；同时水流形成絮流状态，部分破碎成小水滴与周围空气混合，在下降过程中通过隔板的小孔抽吸横支管和混合室内的空气，变成比重小、密度轻、呈水沫态的气水混合物（气水比为3/1～10/1），使下流的速度降低，减少了空气的吸入量，避免造成过大的抽吸力。系统设置伸顶通气管就可满足使用要求。

由横支管进入立管的水流，由于受到隔板的阻挡只能从隔板的右侧向下排入，不会形成水舌隔断立管上下通气而造成负压。同时水流下落时通过隔板上的小孔抽吸立管的空气补气。

气水分离器：气水分离器由流入口、顶部跑气口、突块和空气分离室等组成，通常装设在立管下部，如图7-6所示。沿立管流下的气水混合物，遇到分离室内突块石被溅散，从而分离出气体（约70%以上），从而减少了气水混合物的体积，降低了流速，平衡立管与横干管的泄流能力，不使其形成回压。分离出的空气用跑气管接至下游1～1.5m处的排水管上，使污水体积变小，流速降低，达到防止在立管底部产生过大正压的目的。

苏维脱排水系统的优点是可减少管道中的压力波动，降低正负压的绝对值；节省管材，节省投资11.35%，有利于提高设计质量、施工进度和施工的工业化。国外中、高层建筑，特别是立管较多的单元式住宅建筑，采用苏维脱排水系统和普通单立管排水系统进行的对比实验表明，立管直径为100mm的苏维脱排水系统，当流量约为6.7L/s时，管中最大负压不超过40mmH₂ O。而立管直径为100mm普通单立管排水系统在相同流量时最大负压达160mmH₂ O。苏维脱排水系统的压力波动的绝对值小，排水系统的工况良好。

混合器的作用是：它能限制立管内的水流及气流的速度，并使从支管流来的污水有效地同立管中的空气混合。

（2）旋流排水系统 旋流排水系统（Sextia System）是法国勒格（Roger Legg）、理查（Georges Richard）和鲁夫（M.Louve）于1967年共同研发的。这种排水系统每层的横支管和立管采用旋流接头配件连接，立管底部采用旋流排水弯头连接，如图7-7所示。

图7-6 气水分离器

图7-7 旋流接头配件

1—底座 2—盖板 3—叶片 4—接立管 5—接大便器

旋流接头配件：由壳体和盖板两部分构成。盖板上带有固定旋流叶片，底座支管和立管接口处，沿立管切线方向有导流板。通过盖板将横支管的排水沿切线方向引入立管，并使其沿管壁旋流而下，在立管中始终形成一个空气芯，此空气芯占管道断面的80%左右，可保持立管内空气畅通，使压力变化很小，从而防止水封被破坏，提高排水立管的通水能力。旋流接头配件中的旋流叶片，可使立管上部下落水流所减弱的旋流能力及时得到增强，同时也可破坏已形成的水塞，并使其变成旋流空气芯，保证立管中心气流的贯通。(www.xing528.com)

旋流排水弯头：如图7-8所示，旋流排水弯头与普通铸铁弯头形状相同，但在内部装有45°旋转导流叶片，旋转导流叶片能迫使立管内在凸岸流下的水流溅向对壁，沿弯头底部流下，避免了在横干管内形成水跃，封闭气流而造成过大的正压。

（3）芯形排水系统 芯形（Core）排水系统是日本的小岛德厚于1973年发明的，在各层排水横支管与立管连接处设特殊接头配件（环流器），在排水立管的底部设角笛弯头。

1）环流器：如图7-9所示，外观呈倒锥形，在上入流口与横支管入流口交汇处设有内管，平面上有2～4个可接入横支管的接入口，环状配件下端呈60°斜度的漏斗形状。从横支管排入的污水沿内管外侧向下流入立管，避免因横支管排水产生的水舌阻塞立管。从立管流下的污水经过内管后发生扩散下落，形成气水混合流，减缓下落流速，保证了立管内空气畅通。环流器的横支管接入形式有两种：一种是正对横支管垂直接入，另一种是沿切线方向接入。

图7-8 旋流排水弯头

图7-9 环流器

1—内管 2—气水混合物 3—空气 4—环行通路

2）角笛弯头：外形似牛角，大口径承接立管，小口径承接横干管，如图7-10所示。因装在立管底部的上入流口断面较大，从排水立管流下的水流，因过水断面突然增大，流速变缓，下泄的水流所夹带的气体被释放。一方面水流沿弯头的缓弯道导入排水管，消除了水跃和水塞现象；另一方面由于角迪弯头内部有较大的空间，可使立管内的空气与横管上部的空间充分连通，保证了气流的畅通，并减少了压力的波动。这种配件的曲率半径较大，水流的能量损失比普通配件小，从而增加了横干管的排水能力。

（4）简易单立管排水系统

图7-10 角笛弯头

1—立管 2—检查口 3—支墩

1）CS接头 不设专用通气立管的单立管排水系统，是日本BENKAN株式会社开发的。CS接头在排水立管接入横支管的上下两段上设置两条斜向的突起导流片，使下落的排水产生旋转，在离心力的作用下使水流沿排水立管的内壁回旋流动。立管根部和总排出横管加大一号，并采用45°弯头的弯曲半径的排出管。

2）螺旋导流线UPVC单立管排水系统是由韩国开发的，它是在硬聚氯乙烯管内有6条间距50mm螺旋线导流突起片，排水在管内旋转下落，管中形成一个畅通的空气芯，提高了排水能力，降低了管道中压力波动。另外设计有专用的DRF/X型三通与排水立管的相接不对中，DN100的管子错位54mm，从横支管流出的污水从圆周的切线方向进入立管，可以起到消弱支管进水水舌的作用和避免形成水塞，同时由于减少了水流的碰撞，噪声较低。