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虹吸排水,你了解多少?

发布于:2023-06-07 09:19:07 来自:给排水工程/建筑给排水 [复制转发]


一、虹吸雨水排水系统原理

形成原理:利用屋面与地面高差产生的能量,在屋面积水达到一定高度时,使得管道内不进入空气,以满管流状态(即虹吸状态)排水时产生负压,管道内形成抽吸作用将雨水迅速排掉。

实现:1、基于形成原理,利用“伯努利”方程,经过周密计算,有效控制和平衡管道内雨水的流速、压力,使得雨水管道在短时间内达到满管流状态(即虹吸状态),快速将雨水排出室外。


2、虹吸屋面雨水排放系统采用特殊设计的雨水斗,使雨水在很浅的天沟水深下,即可在管道中形成满流状态。利用建筑物的高度和落水具有的势能,在管道中造成局部真空,使雨水斗及水平管内的水流获得附加的压力而形成虹吸现象。利用虹吸作用,极大地加快水在排水管内的流速,快速排放屋面雨水。


   

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。

二、虹吸雨水排水系统组成  
虹吸式屋面雨水排水系统由防漩涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、埋地管、雨水出户管、45度弯头、偏心异径短束节、Y型顺水三通以及一些辅料组成(管道设计必须满足当地国家规范并能抵抗正、负压力的管道系统均可用于虹吸系统排水管道。比如ABS、PVC、HDPE、PP、 铜管、钢管和铸铁管都大量成功地用于UV)。


三、重力式和虹吸式雨水 系统 比较    
1、重力式原理是利用屋面结构的坡度,使水自然流入屋面上的雨水斗,然后以汽水混合的状态依靠重力作用顺立管而下。    
传统重力雨水系统缺点:
 
1)低效排水;  
2) 管径大,且需要1%-3%的坡度,高层建筑雨水管要求承压能力强的材料制成;  
3)材料用量大,安装复杂,室外高空作业工程量大。    
2、虹吸式是在将于初期,利用重力原理进行排水,当降雨量加大,屋面上的水位达到了一定高度时,雨水斗自动隔断空气,从而产生虹吸,系统也转变为高效的排水系统,抽吸雨水向下排放。    
     虹吸雨水系统克服了重力雨水的缺点,唯一缺点可能就是造价高些管径小,无需坡度,美观且节省空间,多个雨水斗可合用一根雨水管, 更少的材料,更少的地面开挖工作。
3、雨水斗比较: 重力系统采用普通铸铁87型雨水斗,虹 吸雨水系统选用TY56和TY90型的不锈钢、 硅铝合金雨水斗,该雨水斗带有专门的“防水圈材不锈钢夹环”,在屋面的防水性能方面远远优于普通87型雨水斗,并且使用寿命长,经久耐用;空气挡板、挡叶罩一体设计,设计先进的双层进水槽,防堵效果佳;经防腐处理,使用可靠;空气挡板设有防漩涡肋,有效防止产生漩涡,严密杜绝空气进入;底盘水流曲线合理,水阻小,排水效果更好;与不锈钢等金属天沟连接可靠;屋面或天沟开孔要求小,安装不影响建筑屋面结构、减少渗漏隐患,施工简便。  
4、固定系统比较: 重力系统采用U-PVC材质的固定管卡,而虹吸系统采用成套的冷轧钢镀锌固定系统,无论从固定管卡的可靠程度和使用 寿命上都远远超过U-PVC材质的固定管卡。
5、规范要求比较: 由于建筑常规屋面为内天沟汇水,所以雨水排放系统必须通过横向吊管排水,根据给排水设计规范要求:  
6、经济型比较    
四、施工工艺解析
1、测量定位、预留预埋
  认真审查图纸,在管道穿过楼板和剪力墙处预留孔洞。在屋面结构施工时,配合土建预留符合雨水斗安装孔洞,或直接将雨水斗座连同保护螺丝预埋在屋面混凝土中,预埋时应留出屋面找平层厚度(预留位置应参照土建施工图,根据轴线、标高以及水施图准确定出预留洞口的位置) ? 点击免费领取工程资料  
2、支架制作安装:
1)对应管材按照规范、设计要求进行支架制作安装,应注意:
  (1)管道安装时应设置固定件,固定件必须能够承受满流管道的重量以及高速水流所产生的冲击力。对于HDPE管道系统,固定件还应吸收管道热胀冷缩时产生的轴向应力。
  (2)固定件应根据各种管材要求设置,位置准确,埋设平整,与管道接触紧密,但不得损伤管道表面。
  (3)固定件宜采用与虹吸式屋面雨水排放系统配套的专用管道固定系统。
  (4)管道支吊架应固定在承重结构上,位置正确,埋设牢固。
  (5)管道的支、吊架间距及设置要求要满足规范要求。  
  (6)HDPE悬吊管采用方形钢导管进行固定。方形钢导管的尺寸如下表的规定。方形导管沿HDPE悬吊管悬挂在建筑物结构上,HDPE悬吊管则采用导向管卡和锚固管卡连接在方形钢导管上。
方形钢导管尺寸    
 
  (7)HDPE  管悬吊管的固定支架一般设置在横管的始端、末端和三通的两端及支管处;当 HDPE悬吊管管径大于DN250时,每个固定点应采用两个锚固管卡。
  (8)HDPE管立管的锚固管卡间距最大为5m,导向管卡间距最大为15倍管外径。当虹吸式雨水斗的下端与悬吊管的距离大于等于750mm时,在方形钢导管上或悬吊管上,增加两个侧向管卡。
3、雨水斗安装:
1)基本要求:
(1)虹吸式雨水斗应设置在屋面或天沟的最低点,每个汇水区域的雨水斗数量不少于2个。两个雨水斗之问的间距不超过20m。雨水斗距屋面边缘的距离不小于1m,并不大于lOm。
(2)虹吸式雨水斗与屋面或天沟和管路系统应可靠连接。
(3)系统接多个虹吸式雨水斗时,雨水斗排水连接管应接在悬吊管上,不得直接接在雨水立管的顶部。
(4)接入同一悬吊管的虹吸式雨水斗宜在同一屋面标高。
(5)天沟起点深度应根据屋面的汇水面积、坡度及虹吸式雨水斗的斗前水深确定。天沟坡度不宜小于0.003。
(6)要注意雨水斗内不得遗留杂物、充填物或包装材料等,清除流入短管内的密封膏,再安装其他部件,以免堵塞。
2)现浇钢筋混凝土屋面雨水斗安装
   雨水斗安装在屋面防水施工完成,安装时旋掉保护螺丝,将表面清洗干净,安装上雨水斗配套的螺杆,装上密封胶圈。雨水斗的进水口高度,要保证天沟内雨水能通过雨水斗排净且雨水斗要水平安装。屋面铺设柔性防水卷材时,将卷材在螺杆位置处钻孔。用螺帽将卷材压环,空气挡板、雨水整流栅固定在雨水斗座上。根据要求,调节好空气挡板上部的调节螺杆,并固定螺杆。
3)钢板或不锈钢板天沟(檐沟)内雨水斗安装
   安装在钢板或不锈钢板天沟(檐沟)内的雨水斗,可采用等离子切割机在天沟(檐沟)开口。雨水斗与天沟采用法兰螺栓连接。连接处加垫与密封进行密封防漏。
4、管道安装:
1)雨水管道应按设计规定的位置安装,悬吊管不设坡度、要水平安装。
2)雨水立管上应按设计要求设置检查口,检查口中心距地面1.0m。当采用高密度聚乙烯(HDPE)管时,检查口的最大设置间距不大于30m。
3)雨水横管与立管、立管与排出管的连接弯头采用两个45°弯头或R≥4D的90°弯头。
4)雨水管穿过墙壁和楼板按要求设置套管。
5)安装过程中,管道及雨水斗的敞开口应采取封堵措施。
 6)悬吊系统应避免穿越建筑沉降缝伸缩缝。当因现场情况无法避免时,应根据系统管材的特点,考虑不同管材的挠度,采取相应措施。
 7)HDPE管连接方法:
   (1)HDPE管采用热熔对焊连接或电熔套管连接。HDPE管采用管子切割机切割,切口垂直于管中心。在悬吊的HDPE水平管上使用电熔管箍,与固定件配合安装。
 (2) HDPE管热熔对接连接:将需安装连接的两根PE管材同时放在热熔器夹具上(夹具可根据所要安装的管径大小更换夹瓦),每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。用电动旋刀分别将管材端面切平整,确保两管材接触面能充分吻合。将电加热板升温至210°C,放置两管材端面中间,操作电动液压装置使两端面同时完全与电热板接触加热。加热达到要求后,抽掉加热板,再次操作液压装置,使已熔融的两管材端面充分对接并锁定液压装置(防止反弹)。加热时管材卷边厚度、对接时间均要满足材料工艺要求,一般可参照厂家提供的技术参数及规范要求。
(3)电熔连接:将PE管材完全插入电熔管件内,将专用电熔机两根导线分别接通电熔管件正负两极,接通电源,将预埋在电熔管件内的电热丝加热,使电熔管件与管材接触处材料在加热后熔接成一体。
5、埋地管安装:
 1) 由于系统压力较大,排出管宜采用能承压管,并在出户口管道管径加大二级,以便泄压,从而不会冲坏与其连接的雨水井。
2)埋地雨水管的埋没深度应考虑管线上部的荷载。
3)HDPE管铺设在—般土质的管沟内铺一层厚度不小于100ram的砂垫层,在穿入检查井与井壁接触的管端部位涂刷两道粘结剂,并滚上粗砂,然后用水泥砂浆砌入,防止漏水,雨水立管的底部弯管处,应设混凝土支墩或采取牢固的固定措施。
6、灌水、通水试验:
1)埋地部分管道隐蔽前必须做灌水试验,试验合格后方可隐蔽。
2)雨水斗安装后,必须对屋顶或天沟做灌水试验。试验时堵住所有雨水斗,向屋顶或天沟灌水。水位应淹没雨水斗,持续lh,雨水斗周围屋面或天沟应不渗漏,为合格。
3)雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每个系统上部的雨水斗。灌满水15min,水面下降后,再灌满观察5min,液面不降,接口无渗漏为合格。
4)雨水主立管、水平管及干管均应作通水试验,排水应畅通,无堵塞,管道及接口应无渗漏为合格。

全部回复(7 )

只看楼主 我来说两句
  • 马家一员
    马家一员 沙发

    学习了,谢谢楼主!

    2023-06-18 09:38:18

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    赞同0
  • 博格达
    博格达 板凳

    感谢楼主分享,对雨水排放的重力流、非满管流、虹吸排水进行介绍。

    2023-06-13 19:16:13

    回复 举报
    赞同0
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