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屋面雨水虹吸排放系统的应用介绍

发布于:2015-07-08 06:24:08 来自:给排水工程/建筑给排水 [复制转发]
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  虹吸式雨水排放系统适用于工业厂房、库房、公共建筑的大型屋面雨水的排放。其关键技术为不掺气的新型雨水斗,该种雨水斗采用特殊的构造,使雨水在进入雨水排放系统前得到整流,最大限度地将空气隔离在雨水排放系统之外,为系统内形成满管流提供条件。

  虹吸雨水的形成过程经历三种流态,重力流、两相流、满管压力流。在降雨初期,雨水刚刚汇集,斗前水深不大,雨水斗内不能有效阻止空气进入,此时其流态为非满管流,气水逆向流动,此阶段为重力流。随暴雨的发展,雨水越聚越多,斗前水深加大,空气进入的越来越少,管道内形成断断续续的满管流和掺有气泡的满管流――两相流,当斗前水深达到一定高度,不再有空气掺入时,便形成满管压力流态。


  通过对管道的管径、高差的控制,可以实现对管道内雨水的流态的控制,使系统大部分时间工作在虹吸压力满管流的流态。使管道内满管流形成一定的负压,斗前水面受到管道内外压差的作用,增大了管道的流量,大大增强了雨水系统的排水能力。这便是虹吸式雨水排放系统的工作原理。与传统雨水系统相比,虹吸雨水系统管径小,排水量大,立管少,对建筑立面和空间影响小。


  虹吸式雨水排放系统应用中应注意以下的几个问题:
  首先,斗前水深的控制。斗前水深太小,不能有效地形成虹吸满管流,系统不能在虹吸状态下运行,排水能力便不能达到设计要求的状态。斗前水深太大,给屋面增加荷载,为结构安全带来隐患,可能需要提高结构的强度,而造成工程造价的提高。尤其对轻钢结构的屋面,其承载力需结构工程师校核并相应提高,而且对此种屋面,其天沟与与屋面不能完全密闭,斗前水深过高,可能使雨水通过其间缝隙渗漏至室内。在设计中必须予以重视,合理控制天沟深度、斗前水深及屋面、天沟的承载力,并设置必要的溢水系统,防止积水过高,造成危险。


  第二、合理地选取暴雨重现期。重期选取太大时,造成管径偏大,系统大部分工况运行于重力流状态和两相流状态,排水能力达不到设计要求,而且雨水流速偏小,不能对管道形成有效的冲刷力,管道容易堵。重现期取值太小,则遇特大暴雨时,建筑的安全得不到保障。因此应根据工程实际情况,结合本地的气象条件、气象资料,合理选取暴雨重现期。


  第三、管径的选取必须经过水力计算。要尽可能的控制管道内雨水流态和负压值,就必须经过严格的水力计算,合理地确定各段的管径。目前,国内外对虹吸雨水系统的计算方法主要有两种,一种是基于满流状态的伯努力方程,其方法是国内水力学课程的基础之一,经过了科学的验证。另一种是基于两相流技术的计算,这种方法是建立在生产厂家自己大量试验基础上的,是半经验的计算方法,是普遍适用,还是只对厂家自己的产品适用还有待定论。目前只有少数专业厂家掌握该项技术,而一般的设计单位缺乏试验的条件,还不能完全掌握此计算方法。


  第四、悬吊管的热力补偿,由于热胀冷缩作用,悬吊管的涨力需要受到控制,否则会对建筑的结构造成威胁。现在大多数专业厂家采取用专用的紧固系统,使管道与建筑的结构脱离开来,把大管段涨缩分成若干小管段涨缩,通过紧固系统吸收,从而可以取消伸缩节,保证虹吸不因管道的缝隙而破坏。


  第五、要特别注意管道内的震动和噪声问题,由于管道内的压力变化有正有负,在未达到满管虹吸状态时还夹杂有空气的作用,系统在运行中会有较大的震动和噪声,虽然震动可以被紧固系统吸收一小部分,但对结构的影响不能忽视,应提醒相关专业在结构计算中考虑此部分的荷载。而噪声问题,目前只能采取一定的消声措施,完全解决的办法还没有出现,因此对于环境噪声控制严格的建筑,需要认真研究确定系统的方案。


  第六、斗前水深:在虹吸系统稳定工作时的雨水斗前的雨水高度。首先,斗前水深的控制,斗前水深太小,不能有效地形成虹吸满管流,系统不能在虹吸状态下运行,排水能力便不能达到设计要求的状态。斗前水深太大,给屋面增加荷载,为结构安全带来隐患,可能需要提高结构的强度,而造成工程造价的提高。尤其对轻钢结构的屋面,其承载力需结构工程师校核并相应提高,而且对此种屋面,其天沟与与屋面不能完全密闭,斗前水深过高,可能使雨水通过其间缝隙渗漏至室内,如果水深淹及天沟与屋面板的拼接或铆接线,虽然不能形成大面积泛水,可也会形成毛细虹吸现象,导致雨水通过毛细虹吸方式渗透到屋内,随着雨水累计,也会造成屋内滴水,一旦出现此情况,滴水非常隐蔽,不易发觉,找原因变得非常困难。因此,在设计中必须予以重视,合理控制天沟深度、斗前水深及屋面、天沟的承载力,并设置必要的溢水系统,防止积水过高,造成危险。


  在建筑工程中使用该虹吸式排水系统的优势在于:⑴雨水斗在屋面上布点灵活,更能适应现代建筑的艺术造型,很容易满足不规则屋面的雨水排放。⑵单斗大排量,屋面开孔少,减少屋面漏水几率,减轻屋面防水压力。⑶落水管的数量少和直径小,满足了现代建筑的美观要求以及大型标志性建筑,各种大跨度屋面及高层建筑群楼的雨水排放。⑷系统安全性高,管道走向可以根据需要设置,在不影响建筑功能及使用空间的同时满足现代大型购物广场,超市,厂房,仓库及各种网架结构金属屋面的雨水排放。⑸在设计流量下,系统中满管流无空气旋涡,排水高效且噪音小,更能完美配合现代影院,剧场,会展中心,图书馆,学校医院的声学要求。⑹管路设计同时满足正负压要求,能保证通过高层,超高层建筑全程管路满水实验检验验收,且能避免负压失控确保系统正常运行。⑺由于管路直径小,总长度少和系统安装简便所带来的管道成本和安装费用减少,管道安装无特殊要求,使虹吸雨水排水系统得到众多的业主和施工单位青睐。

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  • 老实888
    老实888 沙发
    谢谢,下载来学习学习
    2016-11-28 16:10:28

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这个家伙什么也没有留下。。。

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