關(guān)文民 段先湖 胡亞男

（1寧波世諾衛(wèi)浴有限公司 浙江 寧波 315514）（2咸陽(yáng)陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽(yáng) 712000）（3 中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)廚衛(wèi)工程委員會(huì) 北京 100028）

前言

在建筑衛(wèi)生間排水系統(tǒng)中，對(duì)排水噪音的要求越來(lái)越高，排水管道占用建筑面積形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，隨著同層排水的應(yīng)用和各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，特殊單立管的技術(shù)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。其中，以旋流器特殊單立管的高流量、低噪音為特點(diǎn)的技術(shù)發(fā)展尤為突出。

旋流器特殊單立管系統(tǒng)的工作原理，是進(jìn)入立管的水被旋轉(zhuǎn)而沿著管壁流下，因此又稱(chēng)為附壁流。在水沿管壁流動(dòng)的過(guò)程中，管道中心就形成了空心柱，保持著與伸頂通氣的外界的連通，從而大幅度地減少了管道內(nèi)的壓力波動(dòng)，維持著管道內(nèi)的極低的壓力狀態(tài)，從而保證了潔具及地漏水封的穩(wěn)定，達(dá)到了隔臭的目的。

下面就旋流器的工作原理、現(xiàn)行流量測(cè)試方法、支管設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行詳述。

1 工作原理

建筑衛(wèi)生間潔具及地面的排水，通過(guò)支管進(jìn)入排水立管后，經(jīng)過(guò)排水橫干管排出室外。在潔具的水進(jìn)入排水立管時(shí)，在旋流器的作用下水會(huì)在排水立管內(nèi)旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。

圖1 水在排水立管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)

如圖1所示，在旋流器的作用下，支管的污水進(jìn)入立管時(shí)，在水重力的作用下會(huì)使流動(dòng)的水在導(dǎo)流葉片的作用下發(fā)生側(cè)旋。側(cè)旋的水在離心力的作用下，造成了氣水分離。水沿著管壁旋轉(zhuǎn)流下，形成附壁流。離心力所形成的空心柱，一直連接到伸頂?shù)耐笟饷保３种c外界大氣壓力的平衡。

由于在同一根立管內(nèi)形成了具有通氣功能的空心柱，有別于另外設(shè)置一根通氣管，因此稱(chēng)之為特殊單立管。隨著流水量的增加，附壁水膜的厚度會(huì)相應(yīng)增加，通氣空心柱的直徑也就會(huì)相應(yīng)減小，因此，盡管旋流特殊單立管的排水能力非常大，但還是會(huì)有一定的限度的。

2 流量測(cè)試方法

排水立管的排水能力的確定，是以在排水立管內(nèi)的壓力或者真空度不超過(guò)一定數(shù)值時(shí)的最大排水流量來(lái)測(cè)定的。而排水流量，又分為潔具法和常流量法2種。

常流量法，是指支管以恒定的流量進(jìn)水，使得立管內(nèi)具有恒定的水流量。而潔具法，是在每一樓層模擬實(shí)際安裝的馬桶，然后同時(shí)放水，把流量相應(yīng)累加計(jì)算，而得到的總流量。

目前，流量測(cè)試，無(wú)論用哪種方法，所采用的支管，都是僅連接馬桶排水支管。以常流量法為例，測(cè)試示意圖如圖2所示。

圖2 排水立管排水能力的測(cè)定示意圖

在實(shí)際同層排水的應(yīng)用工程中，立管支管往往并非僅有一個(gè)，而是由污水支管和廢水支管共同組成。污水支管主要以輸送馬桶排水為主，廢水支管則用以輸送地漏、洗面器及浴缸等的排水為主。

目前，我國(guó)實(shí)際用于評(píng)價(jià)的測(cè)試方法為常流量法。

3 支管設(shè)計(jì)

目前在我國(guó)，旋流器的測(cè)試流量，都是以污水支管為惟一的進(jìn)水源。那么，支管的設(shè)計(jì)是否會(huì)影響流量，自然成為了一個(gè)值得探討的課題。

如圖3所示，排水橫支管的水排入立管時(shí)，通常會(huì)形成一個(gè)“水舌”。使橫支管內(nèi)的水進(jìn)入立管后能夠發(fā)生旋流，無(wú)外乎有以下2種動(dòng)力的可能性：一是切向進(jìn)水，二是進(jìn)入的水受到導(dǎo)流葉片的作用而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

切向進(jìn)水會(huì)使橫支管的進(jìn)入立管的水發(fā)生旋轉(zhuǎn)；而導(dǎo)流葉片的作用，除了能夠使橫支管的水發(fā)生側(cè)旋外，還能夠使立管上游的水發(fā)生旋轉(zhuǎn)。為了保證整個(gè)排水系統(tǒng)的水能夠整體形成一個(gè)旋流系統(tǒng)，導(dǎo)流葉片的作用就成為必要的。

影響旋流效果的關(guān)鍵在于旋流形成的空心柱是否會(huì)受到阻塞。如果發(fā)生了阻塞，就不能夠保證壓力與外界大氣的平衡。發(fā)生空心柱阻塞的因素主要有如下幾條：①旋流的力度不夠，當(dāng)旋流的長(zhǎng)度超過(guò)一定距離時(shí)，由于離心力的不足而發(fā)生附壁流“坍塌”；②支管進(jìn)入立管的水，與立管內(nèi)上游下來(lái)的水發(fā)生嚴(yán)重干涉，產(chǎn)生的水花覆蓋到了空心柱上；③支管水進(jìn)入立管時(shí)，沒(méi)有形成旋流的水進(jìn)入到空心柱；④排水橫支管進(jìn)入立管的水中，含有大塊狀的雜物，阻塞了空心柱。

對(duì)于旋流力度來(lái)說(shuō)，檢測(cè)試驗(yàn)的層高，可以檢測(cè)出其影響。目前，實(shí)際檢測(cè)的層高是2.8～3.0m。因此，只要實(shí)際層高小于這個(gè)數(shù)值，就表明有足夠的旋流產(chǎn)生的離心力來(lái)維持空心柱。

對(duì)于雜物的影響，只要規(guī)定出相應(yīng)的雜物種類(lèi)及施加方法，就能夠模擬地檢測(cè)出其影響。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)是施加球體、衛(wèi)生紙及毛巾類(lèi)。隨著試驗(yàn)的日益成熟，相信會(huì)制定出包括人工試樣的各種雜物的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)模擬實(shí)際的狀況，從而測(cè)出其影響。

圖3 排水橫支管形成的水舌

對(duì)于水流干涉所形成的影響，相對(duì)說(shuō)來(lái)就比較復(fù)雜。如圖3所示，當(dāng)支管的水流以什么樣的速度進(jìn)入立管，與立管上游的附壁流交叉所形成的水霧會(huì)覆蓋到空心柱，尚需要更多的試驗(yàn)，但切向進(jìn)水，并且在旋流器的擴(kuò)容段總會(huì)有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，來(lái)使此種水流干涉的影響，可以大幅減弱。

對(duì)于位于旋流器中心的支管，情況看起來(lái)則相對(duì)簡(jiǎn)單一些。無(wú)論是在擴(kuò)容段，還是在非擴(kuò)容段，只要是在中心面附近進(jìn)水，總會(huì)有這樣的可能，就是支管的水，無(wú)論是支管進(jìn)入立管的水本身，還是支管進(jìn)入立管的水與附壁流的水干涉而形成的非正常流動(dòng)的水，大部分進(jìn)入到空心柱內(nèi)，從而在空心柱內(nèi)形成水舌或者阻塞，引起壓力平衡出現(xiàn)重大問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，正確的旋流器的支管設(shè)計(jì)，無(wú)論是污水支管，還是廢水支管，至少要使進(jìn)水位置定位在切向方向。在將來(lái)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)上，也應(yīng)該把所有支管均有進(jìn)水的情況作為考慮因素。