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| 传统重力排水系统： 横管需要一定坡度 立管较多，影响美观 管道和配件使用量大 使用寿命较短 大范围的地面开挖工作 现场施工量大 后期装修费用较高 | 虹吸雨水排放系统： 横管不需要坡度 管径较小，便于建筑处理 减少立管和雨水斗数量 系统寿命长有起子 最小的地面开挖工作，雨水井少 施工简单快捷 可节省大量装修费用 | | | |
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虹吸演示
1.降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是一有自由液面的波浪流
2.随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流
3.降雨量再增大，系统出现间歇式虹吸现象,出现满管气泡流和满管汽水混合流,并逐步趋于稳定
4.降雨量进一步增大，系统达到设计状态，出现水的单向流状态,稳定且全面的系统虹吸形成 |
| 虹吸系统的技术参数: 雨水斗的技术参数: 雨水斗种类 | 底盘尺寸 A (mm) | 空气挡板尺寸 B (mm) | g3网络初步最高设计排量 (l/s) | 雨水井/天沟最小尺寸可控硅触发器 C (mm) | 天沟开孔尺寸 D (mm) | 天沟以下所需空隙 E(mm) | 空气挡板高度 F(mm) | TY56 | 260 | 220 | 12 | 300 | 160 | 曝气盘 250 | 20 | TY90 | 290 | 250 | 30 | 450 | 甲基化分析 200 | 260 | 25 | TY110 | 395 | 350 | 50 | 煅烧石油焦600 | 320 | 320 | 100 | | | | | | | | |
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虹吸排水与同层排水应用分析
摘 要:对虹吸排水和同层排水进行介绍和分析后,提出利用虹吸排水系统和同层排水系统的方法解决大面积屋面雨水排水和本层排水管检修影响上下层的问题,以提高人们对这两种排水方式的认识,可供设计人员参考借鉴。 1 虹吸排水系统
随着时代的前进,建筑业的发展,工业厂房和公共建筑均朝着大面积的方向发展,在建筑屋面的排水系统中,传统的设计和施工是按“重力式”考虑的,因此屋面的坡度、雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄畅通的首要条件。在新型建筑中,屋面面积的增大,必然导致雨水管道增多,管径增大,从而影响建筑的美观和实用。因此,传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了,而大面积屋面排水系统的设计,变成了现代建筑的一个新课题。为此,认为采用屋面雨水虹吸排水,是解决大面积屋面排水设计的有效途径。
1. 1 虹吸排水系统简介
屋面雨水的虹吸排水系统是利用屋顶专用雨水漏斗实现气水分离。起初由于重力作用使雨水管道内产生真空,当管中的水呈压力流状态时,形成虹吸现象,不断进行排水,最终雨水管内达到满流状态。在降雨过程中,由于连续不断的虹吸作用,整个系统得以快速排放屋面上的雨水。虹吸排水系统管道均按有压状态设计,雨水悬吊横管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。
1. 2 虹吸排水系统的特点
虹吸排水系统管道均按有压状态设计,雨水悬吊横管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。水系统采用HDPE 高密度聚乙烯管,此种管材能承受较大的冲击力,且不会因弯曲而破裂、折断,还具有耐腐蚀性、抗紫外线功能。其抗极端温度范围大,在- 30 ℃～100 ℃,同时管子较轻施工方便,安装效率大大提高。因此与传统的屋面重力流排水系统相比,虹吸排水系统具有十大优点:1) 比重力系统管径小1/ 2～2/ 3 ;2) 排水管道无需坡度敷设,屋面雨水斗布点灵活;3) 排泄流量大,所需立管少,可减少、减小屋面预留洞口要求;4) 管道走向灵活,可根据设计要求设置;5) 现场施工量小;6) 管道及配件的使用量减少;7) 排水管管径小;8) 节约建筑空间;9) 水流速度快具有自洁管道功能;10) 从设计到施工简
单快捷。在这十大优点中,最为可贵的是建筑物屋面即使是平屋顶无坡度也适用,且现场施工量大大减少。
在某工程实例中,屋面排水采用虹吸排水系统,所需立管仅为8 根,而若采用传统的重力式排水系统则需要设44 根雨水立管。虽然同一管径相比,HDPE 管比镀锌钢管贵,但随着国内厂家大量的生产,材料价格趋于降低的趋势,虹吸排水系统还是可以节约造价的。同时,由于虹吸排水系统立管少,安装工作量小,可节约大量人工。
另外,从其功能来看,重力排水系统横管需要有坡度,这样其他管道和设备标高要降低,安装空间减小,而虹吸排水系统节约了建筑空间。再则,重力排水系统管道需要定期清通,否则容易堵塞,而虹吸排水系统具有自清功能不容易堵塞。综上所述,大屋面雨水虹吸排水系统具有很大的实用价值。如今,随着科学技术和新型材料的不断发展和应用,人们对建筑的实用性和美观性的要求也越来越高,因此,屋面雨水虹吸排水系统具有广阔的发展前景和空间,特别是在厂房、机场、体育馆、展览馆、停车场等建筑中其实用性将日益体现。
1. 3 虹吸排水系统设计技术要求
1) 悬吊管与雨水斗出水口的高差宜大于1 m。2) 雨水悬吊管不需要做坡度。3) 悬吊管不宜穿越建筑物的伸缩缝、沉降缝、抗震缝,如必须穿越,应采取必要的措施(设置柔性管、伸缩器) 。不宜穿越建筑物的防火墙,如必须穿越需加防火套管或阻燃套管。4) 悬吊管的设置应首先选择以立管为中心,两侧对称布置方式;如不可能,可选择单侧布置方式。5) 虹吸式系统各节点上游不同支管的计算水头损失之差,在管径不大于DN75 时不应大于10 kPa ;在管径不大于DN100 时,不应大于0. 5 kPa ;超出时应变更管径、增加支管长度和局部阻力损失或改动系统组合等方法,调整后进行复算。6) 悬吊管水头损失不得大于80 kPa。7) 管道内负压控制在80 kPa 以内。8) 不同高度的屋面,彼此之间又有较大的高差时,宜分别设置立管和出户管。9) 立管距地面1 m 处,设置检查口;如有需要,悬吊管可相应设置清扫口,但应确保其气密性。10) 悬吊管的设计流速不宜小于1 m/ s ,立管的最小流速不宜小于2 m/ s ,最大流速不宜大于6 m/ s ,不得大于10 m/ s。立管底部接至室外检查井的排出管管径应适当放大, 管内流速不大于1. 8 m/ s ,否则应设置消能井。11) 埋地管的敷设应符合相关规定。12) 对于无溢流系统的大屋面(5 000 m2 ) 须至少设置两套以上彼此独立的系统。虹吸排水系统见图1 。
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