重力排水的坡度
坡度：重力流动的几何学
与供应管道（使用泵压）不同，排水-废物-通风（DWV）管道依靠重力。管道必须从每个固定装置向下倾斜到下水道，坡度必须被精确控制。
坡度是竖直下降与水平距离的比率，以每英尺水平距离的英寸数表示。
按管径的标准坡度：
- 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）
为什么不更陡峭？ 这会让很多人感到惊讶。如果管道太陡，水会加速并超过固体废物。固体会被留下、干燥并堵塞管道。正确坡度的管道保持自清扫速度：快速足以运输固体，但速度缓慢足以让水和固体一起移动。最佳范围很窄：大约每秒 1 到 4 英尺的流速。
为什么不更平缓？ 如果坡度太浅，水和固体都没有足够的速度。固体会沉降并积累直到管道堵塞。
计算坡度
您正在从浴室水槽运行一条 2 英寸排水线到主堆栈。水平跨度为 14 英尺。
角度和流动路径
管道接头：几何定义流动
每个方向改变都需要一个接头，每个接头都由其几何形状定义。
标准接头角度：
- 90度弯头（四分之一弯）：方向改变90度
- 45度弯头（八分之一弯）：方向改变45度
- 22.5度弯（十六分之一弯）：温和的改变
- Y型接头（Y形接头）：以45度角连接两条管道
- T型接头（T形接头）：以90度角连接两条管道
DWV与压力接头：几何最重要的地方：
- DWV（排水-废物-通风）接头使用长扫曲线。长扫90的弯头有一个逐渐的半径：固体和废水可以沿着曲线流动而不会在转弯处堆积。内部半径通常是管径的1.5倍。
- 压力接头（供水线）可以使用短半径弯转因为水处于压力下并会被推过转角。
在DWV工作中，标准90度弯头实际上被禁止用于排水中水平到水平的方向改变。您必须使用长扫90或两个45度弯头加一段短管道。
选择正确的接头
您需要将水平厨房排水管连接到垂直堆栈（向下）。然后在堆栈底部，您需要从垂直改为水平以运行到主下水道。
现场三角学
管道偏移：三角学遇见管道
当管道需要横向移动以绕过障碍物（梁、另一条管道、风管），管道工使用同一角度的两个接头创建一个偏移。
偏移是一个Z形绕路：管道向一侧倾斜，对角线运行（行程），然后向回到原始方向倾斜。
几何是一个直角三角形：
- 偏移 = 管道横向移动的垂直距离（角度对面的一侧）
- 行程 = 两个接头之间管道的对角线长度（斜边）
- 展开 = 偏移消耗的水平距离（相邻的一侧）
关系：偏移 = 行程 × sin(角度)。重新排列：行程 = 偏移 / sin(角度)。
对于常见的接头角度，管道工记住乘数：
- 45度接头：行程 = 偏移 × 1.414（因为 1/sin(45) = sqrt(2) = 1.414）
- 22.5度接头：行程 = 偏移 × 2.613（因为 1/sin(22.5) = 2.613）
- 60度接头：行程 = 偏移 × 1.155（因为 1/sin(60) = 1.155）
45度偏移是迄今为止最常见的。每个管道工都把1.414烙在他们的记忆中。
计算偏移
您正在距地板48英寸处水平运行3英寸排水线。一根钢I梁垂直于您的路径，您需要将管道下降10英寸以清除它，然后回到原始高度。
直径、面积和曼宁方程
管道尺寸：几何如何决定容量
供水管道按流速（每分钟加仑）和压力尺寸。但排水管道按称为排水装置单元（DFU）的单位系统尺寸。
每个管道装置根据其能够排放多少被分配一个DFU值：
- 盥洗室（浴室水槽）：1 DFU
- 浴缸：2 DFU
- 淋浴：2 DFU
- 厨房水槽：2 DFU
- 厕所（抽水马桶）：3-4 DFU
- 洗衣机：2 DFU
DFU总数通过代码表映射到最小管径。更多DFU = 更多潜在流量 = 需要更大的管道。
基础几何：曼宁方程计算部分填充管道中的流动。它使用水力半径：纯几何性质，定义为流水的横截面积除以湿周（接触水的管壁部分）。
半满管道对其直径具有最佳的水力半径。这是排水的设计条件：DWV管道尺寸使其在峰值流量时大约半满运行。
水力半径
考虑一个4英寸直径排水管恰好半满。