重力排水的坡度
坡度：重力流動的幾何
與供水管道不同（使用泵壓力），排水通風（DWV）管道依靠重力。管道必須從每個裝置向下傾斜至下水道，且坡度必須精確控制。
坡度是上升（垂直下降）與跑程（水平距離）的比率，表示為每英尺跑程的英寸下降。
按管道大小的標準坡度：
- 3英寸及以下的管道：每英尺1/4英寸（2.08%坡度，1.19度）
- 4英寸及以上的管道：每英尺1/8英寸（1.04%坡度，0.60度）
為什麼不更陡峭？這讓大多數人驚訝。如果管道太陡，水會加速並超過固體廢物。固體被留下、乾燥並堵塞管道。正確坡度的管道維持自沖洗速度：足夠快以攜帶固體，但足夠慢以使水和固體一起移動。
為什麼不更平坦？如果坡度太淺，水和固體都沒有足夠的速度。固體沉積並積累，直到管道被堵塞。
最佳點很窄：大約1至4英尺/秒的流速之間。
計算坡度
您正在運行從浴室水槽到主堆棧的2英寸排水線。水平跑程為14英尺。
角度和流動路徑
管道接頭：幾何定義流動
每個方向改變都需要一個接頭，每個接頭都由其幾何形狀定義。
標準接頭角度：
- 90度彎頭（四分之一彎）：將方向改變為直角
- 45度彎頭（八分之一彎）：將方向改變45度
- 22.5度彎（十六分之一彎）：溫和的改變
- Wye（Y型結）：在45度角連接兩根管道
- Tee（T型結）：在90度角連接兩根管道
DWV與壓力接頭：這是幾何最重要的地方：
- DWV（排水通風）接頭使用長掃彎。長掃90有一個漸進式的半徑：固體和廢水可以沿著曲線跟隨，而不會在轉彎處堆積。內半徑通常是管道直徑的1.5倍。
- 壓力接頭（供水線）可以使用短半徑轉彎，因為水在壓力下，無論如何都會被推過角落。
在DWV工作中，標準90度彎頭實際上對於排水方向到水平的變化是禁止的。您必須使用長掃90或兩個45度彎頭，中間帶一小段管道。
選擇正確的接頭
您需要將水平廚房排水線連接到豎直堆棧（向下）。然後在堆棧的底部，您需要將其從豎直改回水平以跑到主下水道。
田間三角學
管道偏移：三角學在管道中的應用
當管道需要橫向移動以繞過障礙物（梁、另一根管道、風管）時，管道工使用相同角度的兩個接頭創建偏移。
偏移是一個Z形迂迴：管道向一側傾斜，沿對角線運行（跑程），然後向回到原始方向傾斜。
幾何是一個直角三角形：
- 偏移 = 管道橫向移動的垂直距離（與角度相反的邊）
- 跑程 = 兩個接頭之間的管道對角線長度（斜邊）
- 展開 = 偏移消耗的水平距離（鄰邊）
關係：偏移 = 跑程 x sin(角度)。重新排列：跑程 = 偏移 / sin(角度)。
對於常見的接頭角度，管道工記住倍數：
- 45度接頭：跑程 = 偏移 x 1.414（因為 1/sin(45) = sqrt(2) = 1.414）
- 22.5度接頭：跑程 = 偏移 x 2.613（因為 1/sin(22.5) = 2.613）
- 60度接頭：跑程 = 偏移 x 1.155（因為 1/sin(60) = 1.155）
45度偏移是迄今為止最常見的。每個管道工都在記憶中刻了1.414。
計算偏移
您正在距地面48英寸高處運行水平3英寸排水線。鋼製I梁垂直於您的路徑穿過，您需要將管道下降10英寸以清除它，然後回升到原始高度。
直徑、面積和Manning方程
管道大小：幾何如何決定容量
供水管道按流速（每分鐘加侖）和壓力大小。但排水管道按稱為排水固定單位（DFU）的單位系統大小。
每個管道固定裝置被分配一個DFU值，基於其能排放多少：
- 洗手盆（浴室水槽）：1 DFU
- 浴缸：2 DFU
- 淋浴：2 DFU
- 廚房水槽：2 DFU
- 馬桶（座便器）：3-4 DFU
- 洗衣機：2 DFU
DFU總計通過代碼表映射到最小管道直徑。更多DFU =更多潛在流量=需要更大的管道。
基礎幾何：Manning方程計算部分填充管道中的流量。它使用液壓半徑：純粹的幾何性質，定義為流動水的橫截面積除以潤濕周長（管道壁與水接觸的部分）。
半滿管道的液壓半徑對其直徑最好。這是排水的設計條件：DWV管道的大小約為在峰值流量下運行一半。
液壓半徑
考慮一個4英寸直徑的排水管道恰好半滿運行。