¿Ejemplo de análisis del sistema de drenaje de un edificio de gran altura?
Con el continuo desarrollo de la economía de mercado, los edificios de gran altura representan una proporción cada vez mayor de los edificios urbanos. Casi todos los edificios nuevos son edificios de gran altura. La construcción de edificios de gran altura es un proceso extremadamente complejo y preciso y, a menudo, pequeños factores pueden determinar la calidad de todo el edificio. El diseño y construcción del sistema de drenaje de edificios de gran altura es uno de los eslabones más críticos [1]. Las instalaciones de drenaje en edificios de gran altura atienden a un gran número de personas, se utilizan con frecuencia, tienen grandes cargas y grandes flujos. Esto requiere que las instalaciones de drenaje sean seguras y confiables y ahorren el mayor espacio posible. Las tuberías de drenaje de los edificios de gran altura aceptan muchos dispositivos de drenaje. La probabilidad de que estos dispositivos drene el agua al mismo tiempo es alta, por lo que el flujo de agua en la tubería vertical es grande, lo que puede formar fácilmente un flujo de tapón de agua, causando una presión negativa. en la parte inferior del tubo vertical, destruyendo así el sello de agua de los aparatos sanitarios y otros equipos. Los problemas de ventilación generalmente se resuelven instalando un sistema de ventilación por drenaje, es decir, un sistema de drenaje de doble elevador, que consta de tuberías de ventilación y tuberías de drenaje conectadas en un solo sistema. No hay flujo de agua en la tubería de ventilación, lo que tiene el efecto de fortalecer la circulación del aire y controlar los cambios de presión en la tubería de drenaje. Este sistema tiene un buen rendimiento de drenaje y un funcionamiento confiable, pero es complejo, requiere una gran inversión, ocupa un área grande y es difícil de construir. Desde que el maestro suizo Ma Su propuso un nuevo tipo de sistema de drenaje de una sola columna para edificios de gran altura en 1959, después de décadas de desarrollo, se ha formado un sistema teórico completo.
1 Nuevo sistema de drenaje de un solo tubo ascendente para edificios de gran altura
El nuevo sistema de drenaje de un solo tubo ascendente para edificios de gran altura utiliza accesorios de tubería especiales para reducir los cambios de presión en el tubo ascendente y mantener el aire. flujo en la tubería Suave, mejora la capacidad de drenaje del sistema de tuberías y también reduce el costo del proyecto. El nuevo sistema de drenaje de un solo tubo incluye las siguientes cuatro formas de diseño.
1.1 Sistema de drenaje Suweto
En 1959, Suma de Suiza propuso un nuevo sistema de drenaje de tubo vertical único que utilizaba accesorios de separación o mezcla de aire y agua en lugar de piezas comunes. Combina las funciones de tuberías de drenaje y tuberías de ventilación en una sola, incluyendo dos accesorios básicos: un mezclador aire-agua y un separador aire-agua. Tiene función de autoventilación, ahorrando así una gran cantidad de tuberías, reduciendo costes, mejorando. Se ha mejorado la calidad del diseño y se ha acelerado la producción. Se ha mejorado el avance de la construcción y se ha logrado una construcción industrializada. 1.1.1 Mezclador de gas y agua El mezclador de gas y agua es un accesorio de tubería especial (consulte la Figura 1), que se instala en la conexión entre el tubo ascendente y cada tubo horizontal. El mezclador aire-agua tiene tres estructuras especiales: un deflector, un codo en forma de I y un espacio de aproximadamente 1 cm de altura por encima del deflector. Su principio de funcionamiento es: cuando las aguas residuales que fluyen desde el ramal pasan a través del codo en forma de B, el flujo de agua choca, se dispersa y se mezcla con el aire circundante para formar una mezcla espumosa de aire y agua. Debido a que la gravedad específica de las aguas residuales se vuelve más ligera, la velocidad de caída se vuelve más lenta y la fuerza de succión disminuye. El agua descargada del ramal horizontal queda bloqueada por la partición y no forma una lengua de agua, lo que puede mantener el flujo de aire en el tubo vertical suave y la presión del aire estable. 1.1.2 Separador de aire-agua El separador de aire-agua generalmente se instala en la parte inferior del tubo vertical. Es un accesorio de tubería especial compuesto por un accesorio de tubería de estructura cóncava-convexa y un tubo de escape de aire (consulte la Figura 2). Su principio de funcionamiento es: la mezcla de gas y agua que fluye hacia abajo desde el tubo ascendente salpica después de encontrar un punto convexo, separando así el 70% del gas de las aguas residuales, reduciendo así el volumen de aguas residuales, reduciendo el caudal y equilibrando la descarga de el tubo ascendente y el tubo principal horizontal. Capacidad para evitar que el flujo de aire se bloquee en las esquinas. Además, el gas liberado se dirige aguas abajo de la tubería principal a través de la tubería corriente para evitar que se desarrolle una contrapresión excesiva en la parte inferior del tubo ascendente.
1.2 Sistema de drenaje ciclónico
En 1967, Francia propuso un nuevo tipo de sistema de drenaje de un solo tubo (ver Figura 3), que se usó ampliamente en edificios de 10 pisos con presión Tiene las características de pequeña fluctuación y buen rendimiento. El sistema tiene principalmente dos accesorios especiales: uno es una junta ciclónica instalada en la conexión entre la tubería horizontal y la tubería vertical, que se compone de una cámara principal y una cámara lateral. Hay paredes laterales entre la cámara principal y la cámara lateral. para eliminar el impacto horizontal cuando cae la tubería vertical. Succión de presión negativa del ramal. El extremo inferior del tubo ascendente está equipado con aspas de flujo total, que pueden organizar el flujo de agua hacia abajo a lo largo del eje longitudinal del tubo ascendente, lo que es beneficioso para mantener el núcleo de aire en el tubo ascendente, mantener una presión de aire estable en el tubo ascendente y controlando eficazmente el ruido del drenaje. El segundo es el codo guía de curvatura grande en la conexión entre la parte inferior del tubo ascendente y el tubo de descarga. Hay paletas guía en el terraplén convexo del codo. Las palas fuerzan el flujo de agua hacia el terraplén cóncavo, lo que ralentiza el impacto del flujo de agua en el codo, elimina parte de la energía del flujo de agua y evita cambios excesivos en la presión del aire. en la parte inferior del tubo ascendente y endereza el flujo de agua.
1.3 Sistema de drenaje central
A principios de la década de 1970, Japón propuso un nuevo tipo de sistema de drenaje de un solo tubo ascendente, que fortaleció aún más la capacidad de drenaje y tubo ascendente de las tuberías horizontales.
El sistema tiene principalmente los siguientes dos accesorios especiales: 1.3.1 Junta Gaoqi Ma, que está dispuesta en la conexión entre las tuberías de drenaje horizontales y los elevadores en cada capa y tiene forma de cono invertido (ver Figura 4). Se proporciona un tubo interior en la intersección de la entrada de flujo ascendente y la entrada de flujo del ramal horizontal. Las aguas residuales descargadas del tubo ramal horizontal fluyen hacia abajo hacia el tubo vertical a lo largo del exterior del tubo interior, evitando así que el tubo vertical se bloquee. por la lengua de agua provocada por el drenaje del ramal horizontal. Las aguas residuales que salen del tubo ascendente se difunden y caen después de pasar por el tubo interior, formando una mezcla de aire y agua, lo que ralentiza la velocidad de caída y garantiza un flujo suave de aire en el tubo ascendente. Las ramas transversales de los accesorios Gauchma se pueden conectar de dos maneras: verticalmente a la rama transversal y tangencialmente. 1.3.2 Codo en forma de campana El codo en forma de campana se instala en la parte inferior del tubo ascendente de drenaje (consulte la Figura 5). Debido a la gran sección transversal del extremo de entrada superior, el caudal de agua que fluye por el tubo ascendente de drenaje se ralentiza por el aumento repentino de la sección transversal del agua y se libera el gas arrastrado por el agua descargada. Por un lado, el flujo de agua se introduce en el tubo de salida a lo largo de la superficie deslizante suavemente curvada del codo, eliminando el fenómeno de salto hidráulico y tapón de agua, por otro lado, debido al gran espacio interno de la forma de trompeta; Codo, el aire en el tubo ascendente puede comunicarse con el aire por encima del tubo horizontal. El espacio está completamente conectado para garantizar un flujo de aire suave y reducir las fluctuaciones de presión. 1.4 Sistema de drenaje en espiral de UPVC El sistema de drenaje de un solo tubo de UPVC con líneas guía en espiral desarrollado por Corea del Sur en la década de 1990 es un sistema de drenaje de un solo tubo simple y nuevo (ver Figura 6). El sistema consta de tuberías de UPVC y tes excéntricas. La tubería UPVC es una tubería hecha de material de PVC duro. Hay seis espirales triangulares que sobresalen en la pared interior de la tubería que se procesan y forman junto con la pared de la tubería. Su función es guiar el flujo de agua. La espiral triangular tiene aproximadamente 6 mm de altura. El flujo de agua en el tubo desciende en espiral a lo largo de la pared interior del tubo, formando un ciclón de película de agua estable y denso. El centro del accesorio de tubería es una columna de aire suave. Cuando el flujo de agua disminuye, el caudal también disminuye, lo que reduce significativamente la fluctuación de presión en el tubo vertical y mejora en gran medida la capacidad de drenaje. La T excéntrica se instala en la conexión entre el tubo vertical y el tubo horizontal. El agua que fluye desde el ramal horizontal ingresa al tubo vertical desde la dirección tangencial de la circunferencia a través de la T excéntrica, y el vórtice desciende, lo que puede debilitar la lengüeta de entrada de agua del ramal y evitar la formación de tapones de agua. Al mismo tiempo, reduce la colisión del flujo de agua y tiene un buen efecto de reducción del ruido [3].
2 Análisis de caso de proyecto
Un proyecto residencial de gran altura está ubicado en el número 10 de la calle Xiaoxin, distrito de Xinghualing, ciudad de Taiyuan, provincia de Shanxi. Tiene 28 pisos sobre rasante y 2 pisos bajo rasante. Es una estructura de muro de corte de estructura con una altura sobre rasante de 96,5 m y un área total de construcción de 25513m2. El sótano y el lugar para guardar bicicletas están en el primer piso y la sala de equipos está en el segundo piso. El plazo total de construcción del contrato es de 535 días. El sistema de drenaje de este proyecto está diseñado para adoptar un sistema combinado de alcantarillado y aguas residuales. Debido a la gran cantidad de viviendas residenciales de gran altura, el gran consumo de agua y la alta frecuencia de drenaje, el diseño de drenaje de este proyecto adopta conductos de ventilación y un sistema de drenaje de un solo tubo de UPVC. Se proporcionan tuberías de ventilación para evitar que se formen tapones de agua en las tuberías de drenaje. El flujo del tapón de agua causará una mayor presión en la parte superior del tubo vertical, especialmente en las dos capas debajo del tubo de drenaje, y destruirá el sello de agua del equipo cercano. Para evitar que el olor se desborde y contamine el ambiente circundante, es necesario instalar tuberías de ventilación para conectar el gas en las tuberías de drenaje con la atmósfera para reponer y extraer el aire oportunamente. En el diseño del sistema de conductos de ventilación, se considera que la distancia entre la tubería de drenaje y el conducto de ventilación dedicado no puede ser demasiado grande; de lo contrario, la función de ventilación del conducto de ventilación no se puede ejercer completamente. Cada capa del conducto de ventilación está conectada. a la tubería de drenaje. Las principales consideraciones para utilizar un sistema de drenaje de un solo tubo de UPVC son el bajo costo del sistema y la construcción simple. El punto más importante es que el ruido de las tuberías de UPVC está muy bien controlado, lo que supera la desventaja de que las tuberías de plástico comunes sean ruidosas y mejora la calidad de vida. Sin embargo, cabe señalar que las tuberías de UPVC tienen poca resistencia al calor y la temperatura de descarga instantánea no puede exceder los 80 °C, por lo que deben diseñarse alejadas de fuentes de calor para garantizar el uso normal de las tuberías.
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