虹吸式屋面雨水排水系统在某大型厂房中的应用
- 格式:docx
- 大小:28.74 KB
- 文档页数:3
虹吸式屋面雨水排水系统的技术应用摘要:伴随着我国经济技术的不断进步,使得建筑行业规模也在逐渐扩大,传统重力式雨水排水系统已经不能满足多元化的建筑需求,部分建筑逐渐采用虹吸式雨水排水系统,能够有效提高排水量,满足建筑使用功能。
基于此,本文首先分了虹吸式屋面雨水排水系统技术应用的优势,其次提出具体应用策略,以期为今后的建筑施工提供更大的帮助。
关键词:虹吸式屋面雨水排水系统;技术应用;优势;策略前言:虹吸式屋面雨水排水技术通过雨水排放过程中,整个压力流在管道中形成,将屋顶上的雨水在管道真空下以更高的流速喷出,快速将水挤出住宅区,能够在短时间内迅速清除储存在屋顶上的雨水。
同时,采用虹吸式雨水排水方式时,系统线路压力大,排水量大,排水速度快,管径小,横挂管无坡度,进而最大限度地满足施工功能。
一、虹吸式屋面雨水排水系统技术应用的优势在降雨期间,从屋顶接收的雨水通过屋顶斜坡和雨水斗、悬吊管和排水管收集到沟渠中。
从水力学角度,包含重力式屋面排水系统和虹吸式屋面排水系统。
不同的暴雨径流系统采用不同的设计和计算方法。
传统屋面的排水模式是根据重力学方面进行设计的,该系统主要在自由集水区接受重力桶雨水斗,进入雨水斗的雨水与空气混合形成水和空气的混合物,设计的雨水斗性能不高,直径和倾角较大,可以看出,传统屋面雨水排水系统存在一定弊端。
而在大型建筑中运用虹吸式屋面雨水排水系统,能够极大地提高排水效率,与悬垂管连接的雨水斗数量不受限制,从而减少填充管的数量,同时,悬挂管不需要倾斜,易于安装。
另外,应用虹吸式屋面雨水排水系统可以减小所选管道的直径,提高管道内的流速,增强自洁度。
因为单系统悬挂管长度能够实现100米以上,主电梯可靠近外墙,运用虹吸式屋面雨水排水技术能够实现不在建筑物内下沉或埋管,尤其适用于建筑物中不适合钻孔的地表下有许多管道的情况。
因此,与重力式排水技术相比,虹吸式屋面雨水排水系统具有更加明显的技术优势[1]。
二、虹吸式屋面雨水排水系统的工作原理与工作状态虹吸管经常出现在我们的日常生活中,其工作原理是如果两个液位之间存在高度差,其中的液位在重力作用下流过预充气管,在上部管道中形成真空并持续排放,差值越大,管道中的流量越大,排水速度越快。
虹吸式雨水排水技术在南方某大型国企总部的应用摘要:传统的屋面雨水排水系统采用重力流形式,在大型屋面中会造成雨水管过多、过密,坡降影响建筑使用等不利情况。
在南方某大型国企总部的设计中,因屋面面积较大,我们应用了屋面虹吸式雨水排水的技术,使这一问题得到很好的解决。
关键词:虹吸式,坡度,雨水排水系统,倒坡一、前言随着经济的发展以及建筑技术的进步,大空间、大容量、大面积的公共建筑需求量越来越大,而建筑屋面面积也随之不断增大,由此而来造成屋面雨水排水管道必须增大、增多,这就影响了建筑物美观和实用的要求。
传统依靠重力的雨水排水方式已不能完全满足现代建筑的需求,而虹吸式雨水排水技术的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方法。
二、南方某大型国企总部虹吸式雨水排水技术的介绍项目概况:南方某大型国企总部,地上7层,总建筑面积:74015㎡,屋面面积11938㎡,屋面建筑高度34m。
按广州暴雨公式,50年重现期,历时5min,计算暴雨强度q=2091.174/(t+4167)0.491=704.59L/s·hm2,设计雨水流量按qy=qjΨFw/10000公式计算,得出设计雨水流量为841.15L/s。
如采用传统重力流排水,87型雨水斗DN150最大泄流量26 L/s,按一个斗接一根管DN150立管,一共需要设置33根DN150雨水立管;按雨水悬吊管坡降1%计算,若雨水斗接入管井立管敷设40m,需要安装雨水悬吊管需要占用屋面下层主梁以下400mm的高度。
由此可见无论是立管数量还是悬吊管安装,在大型公共建筑屋面采用传统重力流的雨水排水方式都对建筑的使用效果有较大的影响。
因此在南方某大型国企总部的设计中,我们采用了虹吸式雨水排水技术来解决屋面排水的问题。
按照841.15 L/s 的雨水流量,选用设计流量25L/s虹吸式雨水斗,设34个,于屋面排水沟处均匀设置。
斗后通过直径90mm高密度聚乙烯(HDPE)(下同)短直管接至下层梁底后转为直径125mm悬吊管,两两合并后改用直径160mm悬吊管就近接至各管井后,转为直径125mm立管(共17根立管)向下排放。
浅析虹吸式排水在厂房屋面中的应用优势摘要:通过在广西鼎泰顺达实业有限公司二期厂房工程大面积屋面厂房中采用虹吸式排水的成功案例,以虹吸式排水和传统重力式排水的比较分析,重点介绍了虹吸式排水这一新技术的施工特点和技术优势,以提高人们对这两种排水方式的认识,可供建设单位参考借鉴,以选择最佳的建筑排水方案。
关键词:虹吸式排水;重力式排水;厂房;排水的造价比较前言虹吸式排水系统目前在国际上已经具有30多年的应用历史,但在我国还是一种应用比较少的建筑排水新技术,其应用主要分布在华东、华南及北京地区等部分较发达地区的大型工业厂房、会展中心、体育场馆、商业中心及高层裙房等跨度大、结构复杂的屋面。
有了这些非常成功的工程案例,从此改变了人们对传统的屋顶雨水排水仅限于那些悬挂在房屋外深褐色的铸铁管,而对建筑技术的迅猛发展给传统的重力式排水技术越来越难以解决的复杂结构或大面积屋面的排水难题,找到了一个更行之有效更先进的工艺系统——虹吸式排水系统。
以下根据在二期厂房项目超大面积轻钢结构工业厂房屋面虹吸式排水施工管理工作的体会,浅析虹吸式排水系统的适用性和先进性,认为其具有广阔的推广前景。
1工程概况广西鼎泰顺达实业有限公司二期厂房工程建筑面积为4万多平方米,超大面积多跨度轻钢结构工业厂房,厂房长度1200m,宽度约183m,最大跨度36m,最小跨度21m,单跨度最大排水面积15000m2,屋面维护为彩钢板屋面,天沟为镀锌钢板天沟,厂房屋面单跨排水面积大,排水施工难度高,厂房雨水系统采用虹吸式雨水排水系统。
本工程虹吸式雨水排水系统设计重现期取P=2年,其降雨强度:q=485l/s*ha;雨水斗采用虹吸式专用雨水斗,雨水斗与钢天沟及雨水斗均采用焊接连接,保证系统的气密性;雨水管采用HDPE高密度聚乙烯管,热熔连接;虹吸系统多为4斗系统。
2虹吸式排水系统工作原理概述虹吸式屋面雨水排水系统的最大改进和技术进步是具有良好整流功能的“虹吸式雨水斗”。
摘要:近年来,随着城市化建设的不断加快,大型建筑数量也在不断上升,雨水虹吸技术也得到了广泛的应用和推广。
笔者结合多年的实际工作经验,主要以鲁班奖工程---温州国际会议展览中心三期展厅工程为例,分析了大型展馆项目雨水虹吸系统的应用,阐述了具体的施工特点和质量控制要点。
关键词:城市化建设;大型展馆;雨水虹吸中图分类号:TV 文献标识码: A引言随着时代的前进,建筑业的发展,无论是工业厂房还是公共建筑都朝着“大面积”、“大体量”的方向发展,而在建筑施工的屋面给排水系统中,由于传统工艺是按“重力式”设计的,因此雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄顺畅的主要依据。
在新型建筑中,仅靠传统施工工艺,屋面面积的增大,势必导致雨水管道增多,管径增大,从而影响建筑物的美观和实用。
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”便成了现代施工的一个新课题。
工程概述:本工程为温州国际会议展览中心有限公司的国际会展中心三期(展厅)项目,目前此项目已被评为“鲁班奖”优质工程。
工程建筑面积共约46040平方米(其中地下室面积施工约13080平方米,地上面积约32960平方米)。
地上共3层,标高31.3m,主要功能为展厅,地下室为车库及设备用房,属于一类高层展览公共建筑。
屋面雨水采用虹吸式屋面雨水排水系统,经历了两个雨季的考验,证明排水效果显著,即使台风季亦无屋面积水情况出现。
1、虹吸式屋面雨水排放系统综述1.1形成虹吸式屋面雨水排放的前提条件必须具备拥有良好气水分离装置雨水斗。
在设计降雨强度下,雨水斗不掺入空气,降雨过程中利用雨水斗与出户管之间的高差所形成的压差,经屋面内排水系统,从户外排出管排出。
在这一过程中,排水管道中是全充满的满管压力流状态,屋面雨水的排放过程是一个在虹吸作用的结果。
因此,把这样的系统称为虹吸式屋面雨水排放系统。
虹吸式雨水排放系统管内压力和水的流动状态是不断变化的过程。
(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(水舌流)。
虹吸雨水系统在大屋面排水中的应用摘要:近年来,伴随着国民经济的飞速发展,我国城市建设如火如荼。
千姿百态的建筑如雨后春笋般拔地而起,城市面貌日新月异。
由于传统的重力流雨水排水系统已无法满足要求,一些大型建筑不得不采用新兴的屋面雨水排水系统。
因此,文章介绍了虹吸雨水排水系统的工作原理,结合工程实例,阐述了虹吸雨水排水的优点,着重对虹吸雨水系统在大屋面排水中的工艺流程进行了研究,并对实施后的经济效益、社会效益及管理效益作了分析,指出该排水系统值得在大屋面雨水系统中推广。
关键词:虹吸雨水系统;大屋面排水;应用1导言虹吸雨水排水方案主要是雨水斗选用不锈钢材虹吸下沉式雨水斗。
虹吸雨水斗是利用虹吸原理制作而成的,虹吸是利用液体力学现象,不借助水泵抽吸液体,使处于较高位置的液体在充满一根倒U形的管状结构(称为虹吸管)之后,自动流至开口更低的位置。
它主要是由万有引力让虹吸管作用的。
虹吸雨水斗是由虹吸雨水斗底盘、采用优质304不锈钢材料冲压而成。
压环和导流罩采用硬铝合金和锌合金压铸制成。
具有抗腐蚀、抗挤压等特性。
虹吸雨水斗能很好的防止空气通过雨水斗入口处的水流带入整个系统,具有极强的反涡流功能,斗前水位达到一定高度后,形成水(液)封完全隔离空气,阻隔空气进入,雨水便能平稳地淹没泄流口进入排水管。
虹吸式雨水斗的使用,可以最大限度减小天沟的积水深度,使屋面雨季承受的雨水荷载降至最小,合理计算后,可以降低屋面板的配筋率,降本增效。
2工程概述某工程总建筑面积41482m2(其中地下建筑面积10273m2,地上建筑面积31209m2),框架结构、地下1层、地上3层,建筑总高度21.20m。
屋面汇水面积16533m2,屋面排水采用13套虹吸式雨水排水系统,共使用管径De75~De250的高密度聚乙烯HDPE管材15000余米,11套TY56型虹吸雨水斗,23套TY90型虹吸雨水斗。
屋面虹吸式雨水排水系统完工一年来,在经历数次降雨降雪考验后,业主单位、参建各方和质量监督部门均认为排水效果良好,工程质量优良,达到了使用功能要求。
虹吸式排水在大型屋面雨排水中的应用摘要:文章通过对虹吸式雨水排放系统的技术原理与传统重力式雨排水系统的技术原理的对比,从多方面论述在大型屋面雨水排放系统中虹吸式雨排水系统比传统重力式雨排水系统具有更多的优点,并对其安装工艺进行简单的介绍和总结。
关键词:大型屋面;虹吸式雨排水;安装工艺1传统雨水排水系统与虹吸式雨水排水系统工作原理比较①传统的屋面雨水排水系统采用重力式排水,当雨水通过重力作用流入雨水斗时,由于重力式雨水斗不具备气水分离作用,使雨水中夹带空气,从而形成气、水混合流,在雨排水管道设计时管径要求都较大。
对屋顶本身要求也应具有一定的排水坡度,受屋顶结构的限制,想要有效的排出屋面雨水,需增加雨水斗及相应的排水立管因而增加了雨水管的根数。
传统的重力式屋面雨水排水系统受其水力特性的要求,普遍特征是排水立管多、管径偏大,因此其无法适应日益涌现的大面积工业及公共建筑屋面雨水排水系统。
②虹吸式屋面雨水排水系统是利用虹吸的工作原理,其工作过程是在降雨初期屋面雨水没有淹没雨水斗,其工作过程同传统的重力流雨水排水系统一样是气水混合流,雨水在水平悬吊管内水流速度较慢,随着降雨量的不断增加,当屋面积水淹没雨水斗,雨水通过虹吸式雨水斗进入管道,由于虹吸式雨水斗能有效防漩涡的产生,可以避免气、水混合流的产生,使整个雨排水系统管道呈满流状态运行,在雨水进入排水立管后水流受到重力的作用,速度突然加快,在水平悬吊管与排水立管转点处产生一个最大负压点,当屋面水位达到设计斗前水深要求时,系统形成虹吸,排水量增大。
在相同条件下,虹吸式雨水排水系统较重力流排水系统管径减小,雨水斗及排水立管管道根数减少,对悬吊管没有坡度要求,即节省原材料又节省空间。
虹吸式雨水排水系统中,虹吸式雨水斗是整个虹吸系统的关键部位所在。
它具有越好的稳流性,产生虹吸所要求的斗前水深越低,总体性能就越优。
另外,虹吸式屋面雨水排放系统所采用的雨水斗必须具有优化设计的反涡流功能,以防止进入系统中的水流带入空气系统。
浅谈虹吸排水系统在超大型工业厂房中的应用及施工工艺摘要:虹吸雨水排水系统在我国已有10余年的发展,尤其随着技术的不断完善,虹吸雨水系统在近几年发展迅速,在大面积场所中得到越来越多的应用,本文针对虹吸排水系统的原理,设计及施工工艺进行探讨。
关键词:虹吸排水;设计;施工工艺引言:随着目前中国经济的高速发展,大型公共建筑和生产车间的规模越来越大,而我国目前屋面雨水排水系统主要采用重力流排放技术排水,即天沟中汇集的雨水靠自身的重力流动由雨水斗、悬吊管、雨水立管、排出管排至雨水窨井或地面,由于大型建筑屋面跨度大、面积广,屋面荷载承受能力较小,为了使降雨时屋面积蓄的雨水在短时间内能够迅速排出,就必须采取增加雨水斗数量及立管根数,加大管径、管道坡度等措施。
这不仅影响建筑物的美观,也直接导致了屋面荷载和工程造价的增加,也给施工和维护造成困难。
由于重力流屋面排水系统受其水力特性的限制,很难满足大型屋面雨水的排放要求,而新的虹吸式雨水排水系统也越来越受到重视,开始广泛应用。
2、工作原理及特点2.1 工作原理虹吸式雨水排水原理就是雨水在管道中开始时由于重力作用而流动,随着雨量加大到一定程度,使雨水管道内达到满流状态,由管道排出口与进水口产生高度差而造成的压差,而造成上部管道产生负压,形成虹吸现象,而且高度差越大,产生的压差越大,排水效果越好。
所以在降雨初期,雨量小的时候无法形成虹吸作用,排水是以重力流为主的状态,随着降雨量的增加,雨水斗前水位达到一定程度后,管内逐渐出现满管汽水混合流,直至出现满流状态而形成虹吸。
降雨末期,随着降雨量减少,雨水斗前水位降低到一定程度后,雨水斗逐渐开始有空气掺入,排水管内的虹吸作用被破坏,排水系统又从虹吸流状态转变为重力流状态。
2.2 虹吸式屋面雨排水系统的特点与重力流雨水排水系统相比, 虹吸式屋面雨水排水系统具有如下特点:(1)排水能力大,斗前水位浅、荷载要求低(2)管道流速较高有自洁功能(3)管径减小1/2 至2/3,管道数量较少(4)可减少屋面预留洞要求(5)横管不需要坡度节约安装空间(6)屋面雨水斗布置灵活,管道走向灵活可根据各种设计要求设置,管道材料可灵活选配3、虹吸式屋面雨水排水系统的组成虹吸式屋面雨水排水系统和重力式屋面雨水排水系统均由雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、雨水埋地管组成。
虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用引言:随着城市化进程的不断加快,高楼大厦的建设日益增多,大面积屋面工程成为了城市建设的重要组成部分。
而大面积屋面工程的排水问题是一大难题,特别是在雨水较多的地区,容易形成积水现象,给居民的生活和工作带来不便。
为解决这一问题,虹吸排水技术应运而生,并在大面积屋面工程中得到了广泛应用。
一、虹吸排水技术的原理虹吸排水技术是一种基于物理原理,利用虹吸效应进行排水的技术。
它通过在屋面上布置一定长度的排水管,并在管道中形成一定的负压,使积水根据压力差和重力作用,沿着管道自动流出,从而达到排水的目的。
虹吸排水技术的主要原理是利用液体在管道中形成的负压,使液体自行流动,不需要外部能源和机械设备的参与。
二、虹吸排水技术的优点1. 高效:虹吸排水技术能够快速而有效地排水,节省时间和人力成本。
2. 环保:虹吸排水技术不产生噪音和污染,对环境友好。
3. 经济:虹吸排水技术不需要额外的能源和机械设备,节约了资源和金钱成本。
4. 耐用:虹吸排水系统的设计经过专业的工程师计算,使其具有较高的耐久性和可靠性。
5. 安全:虹吸排水技术能够有效避免排水管道堵塞和屋顶积水等安全隐患。
三、虹吸排水技术在大面积屋面工程中的应用1. 排水系统设计:大面积屋面工程通常需要根据不同的建筑特点设计排水系统,包括虹吸排水管道的布置、管径的选择、出水口的设置等。
通过专业工程师的计算和设计,确保排水系统具有良好的排水性能和稳定性。
2. 施工过程中的应用:在大面积屋面工程的施工过程中,虹吸排水技术可以起到很大的作用。
首先,它可以快速清除施工现场的积水,保证后续工程的顺利进行。
其次,它可以防止施工期间的排水系统出现堵塞等问题,提高施工质量和效率。
3. 日常维护和保养:大面积屋面工程在日常维护和保养过程中也需要考虑排水问题。
虹吸排水技术可以及时清理排水管道,预防积水和堵塞情况的发生,保持屋面的整洁和安全。
虹吸式雨水排水技术在建筑施工中的应用摘要:在当代的一些具体的建设中,采用了虹吸排水技术。
为促进虹吸式雨排水技术在城市给排水中的推广和推广,本项目拟从其施工原理、施工设计等多个角度,从设计、降噪、选用管道材料等多个角度入手,对其进行全面深入的研究,以促进其在城市给排水中的推广和推广。
关键字:给水、排水;虹吸雨管;土木工程前言随着中国城市给水和排水管网的施工,虹吸雨污技术已经在世界各地得到了普遍的推广,并逐步发展为城市给水和排水管网的主要处置方式。
伴随着中国科技的不断进步,虹吸式雨水排水已经发展得相当完善,它是在建筑物的给水管道中形成一定的负压,然后进行抽吸,将污水等废水排出到指定位置。
在大部分的降雨较多、雨季较长的区域,虹吸式降雨排水技术已得到了普遍的使用,与此同时,它还拥有着自己的排水动力、施工效率较高、操作简便等优势,因此,在高层建筑、大型建筑中,也大多采用了这种技术,以满足建筑的排水需要。
1虹吸排泄法1.1一种基于虹吸的降雨下泄技术虹吸式雨水排水技术主要是由虹吸雨水斗、连接管、悬吊管、雨水立管、检查口等各个部件组成,其安装要使用特殊的虹吸式雨水斗部件,通过虹吸式雨水斗部件中的集水量对排水管内雨水的压力和流速进行计算,然后对悬吊管、雨水立管等组成部件进行合理的设计。
在降水开始的时候,彩虹吸雨斗中的水还没有达到规定的水深,这时彩虹吸雨与常规重力流雨相似;当虹吸式雨水斗内的降雨量超出了对应的设计标高时,其雨水斗内的引流盖将发挥隔离雨水和空气的功能,从而在排水管道内产生负压力,对雨水展开抽吸工作,从而进一步产生了虹吸式排水现象。
1.2彩虹吸雨技术在工程中的具体运用在进行了众多的市政给排水工程的实际工作之后,我们发现,与常规的重力式雨水排水系统相比,虹吸式雨水排水技术能够更好地降低空气间的阻力,而且它的排水量更大、排水效果更好。
虹吸式雨、水排放技术更为成熟,为城市给水排放提供了更为科学的思路,从而促进了该技术在城市给水排放领域的持续发展。
虹吸式雨水排放系统在某大型工业厂房的运用
曹世玮;南文秀;王郑
【期刊名称】《建材世界》
【年(卷),期】2008(029)001
【摘要】在分析和比较传统屋面雨水重力排放方式和虹吸雨水排放方式的原理和特点的基础上,针对某大型工业厂房的建筑特点和功能要求,对其屋面的雨水排放系统进行了选择,并对虹吸式雨水排放系统的优缺点和在实际工程中的运用方法进行了总结.
【总页数】3页(P122-124)
【作者】曹世玮;南文秀;王郑
【作者单位】南京林业大学土木工程学院,南京,210037;江苏中通工程咨询有限公司,南京,210024;南京林业大学土木工程学院,南京,210037
【正文语种】中文
【中图分类】TU2
【相关文献】
1.大型屋面虹吸式雨水排放系统安装施工技术及流量测试分析探讨 [J], 刘卫东
2.大型屋面虹吸式雨水排放系统设计与安装施工技术探讨 [J], 吴金山
3.浅谈虹吸式屋面雨水排放系统在铁路站房中的应用 [J], 董超
4.大型屋面压力流虹吸式雨水排放系统安装施工技术分析 [J], 胡四元
5.预制式钢结构建筑系统配套虹吸式屋面雨水排放系统安装注意事项 [J], 林相谦
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
虹吸式屋面雨水排水系统在大跨度钢结构厂房的应用原理:虹吸现象是液态分子间引力与位差能造成的,即利用水柱压力差,使水上升再流到低处。
由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相等高度,水就会停止流动,利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。
如下图所示:即:通过虹吸雨水斗将屋面上的雨水汇集到水平管道中,并不断将管道内的空气排除,当立管中没有空气的水柱靠重力下落的时候,即对前面的管道产生负压,这种负压一直传导到屋面的雨水层,就迅速地如同被抽吸一样的排掉了大量的雨水。
特点:虹吸式排水系统在降雨初期,屋面雨水高度未超过雨水斗高度时,整个排水系统工作状况与重力排水系统相同。
随着降雨的持续,当屋面雨水高度超过雨水斗高度时由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗,通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡,从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量,使得系统中排水管道呈满流状态,利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能,在雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用,并在该处管道内呈最大负压。
屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。
优点:1.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。
2.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,降低结构荷载。
3.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。
4.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、超市和厂房、仓库及各种网架结构金属屋面的虹吸式雨水排放系统。
5.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,旧点图书馆,学校医院的声学要求。
6.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。
虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用浅谈虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用【摘要】本文论述虹吸排水理论、特点,通过虹吸排水和传统重力排水的比较,结合广东电视中心二期主楼工程采用虹吸排水的成功案例,提高人们对两种排水方式的认识,可供建设单位参考借鉴,在工程中采用最佳排水方案。
【关健词】虹吸排水;系统;优势;总结前言:建筑雨水排水系统是建筑物给排水系统的重要组成部分,它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水,避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁,或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故,以保证人们正常生活和生产活动。
建筑物屋面排水通常选择重力流排水系统或虹吸排水系统。
虹吸式排水系统在我国还是一种全新的建筑排水新技术,改变了人们对传统的屋顶雨水排水仅限于那些悬挂在房屋外深褐色的铸铁管,而对建筑技术的迅猛发展给传统的重力式排水技术越来越难以解决的复杂结构或大面积屋面的排水难题,找到了一个更行之有效更先进的工艺系统。
以下通过传统的重力排水系统和虹吸排水系统的比较,结合广东电视中心二期主楼屋面虹吸式排水施工管理工作的体会,浅析虹吸排水系统的适用性及优越性。
一、传统的重力流排水系统重力流排水系统,即雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出。
这种系统管线并不能被水完全充满,水沿立管管壁流下时,一般情况下只占立管断面的一部分,甚至一小部分为水,大部分为空气。
二、虹吸排水系统(一)虹吸排水系统的原理及其特点虹吸排水系统可形象的称为“满管流”系统。
虹吸排水系统的原理是利用建筑物屋面与地面之间的高差所形成的势能,使雨水通过特制的虹吸雨水斗隔绝空气进入管道系统,并利用雨水进入管道排除管道内的空气,达到满管流的状态,实现快速排除屋面雨水的功能,同时使虹吸雨水斗周围的水位维持在受控制的范围。
(二)虹吸排水系统的优势1、虹吸排水系统立管的直径是重力流管道的1/2至2/3,降低管材的管径,使用更少的材料,虹吸形成时管道内没有空气,系统为满管压力流状态;2、虹吸排水系统是基于满管压力流来计算,无空气进入,因此没有噪音的1干扰;3、悬吊管不需设置坡度;4、虹吸雨水斗结合建筑空间要求能在屋面灵活地布置;5、虹吸排水系统管道系统走向灵活,能适应建筑空间的需求;6、虹吸雨水斗能有效控制屋面天沟内的水深;7、虹吸雨水管道内的流速较快,能起到自动清洁管道作用,不易堵塞;8、选用管道材料满足系统运行时产生的正负压要求,材料承受负压的能力应达到-0.09mpa;浅谈虹吸排水系统技术及其应用摘要:传统的排水方式已不能完全满足现代建筑的需求,吸排水系统的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方式。
虹吸式屋面雨水排水系统在某大型厂房中的应用
摘要]本文通过某制药企业大型厂房中采用虹吸式排水的工程实例,介绍了虹吸排水的原理,通过与重力式排水系统比较,阐述了虹吸式排水这一新技术特点和优势。
[关键词]虹吸排水;原理;应用
虹吸式排雨水系统技术发端于欧洲,相继在欧、美、日本等许多国家和地区都有许多应用实例。
70年代我国开始研究,90年代取得突破后并逐年完善。
近几年来,随着我国建筑业的发展,公共建筑和工业厂房等都朝着“大面积”、“大体量”的方向发展,传统的屋面雨水排水系统己越来越不适应,屋面虹吸式排雨水系统不断受到市场的认可。
一、工程概况
某制药企业大型厂房建筑用地总面积16747m2,总建筑面积 39422m2。
厂房制剂车间和包装车间为二层,提取净化车间为四层,建筑总高16.5m。
厂房长181.04m,宽99.5m,屋面总汇水面积为14000m2。
厂房屋面单跨排水面积大,采用常规排水方式雨水口密度大且施工难度高,因此该厂房屋面雨水系统采用虹吸式雨水排水系统。
系统本工程虹吸式雨水排水系统设计重现期取 P=50年,其降雨强度:q=5.92l/s?100m2;雨水斗采用虹吸式专用雨水斗,雨水管采用HDPE 高密度聚乙烯管,热熔连接;虹吸系统采用9套系统。
二、虹吸式排水系统
虹吸式屋面雨水排水实际上是多种流态(波浪流、脉冲流、活塞流、泡沫流和满管流)混合交替的过程,该系统由防漩涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、雨水出户管组成。
虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。
由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动。
形成虹吸式雨水排放的前提条件是:必须具备拥有良好气水分离装置的雨水斗。
该排水系统原理是:虹吸式雨水排放系统是根据“努伯利”方程,通过精确的水力计算利用屋面专用雨水斗实现气水分离。
在降雨初期,屋面雨水高度未超过雨水斗高度时,整个排水系统工作状态与重力排水系统相同。
随着降雨的持续,雨量的增加,当屋面积水高度超过雨水斗高度时,由于科学的防漩涡雨水斗能控制进入雨水斗的雨水流量并调整流态减少漩涡,极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量,使系统中排水管道呈满流状态。
利用建筑物屋面的高度使雨水具有势能,在雨水连续流经雨水悬吊管转入雨水立管跌落时就形成虹吸作用,在该处管道产生最大负压。
屋面雨水在管内负压的抽吸作用下能以较高的流速被排至室外。
由于该系统排水管均可满流有压状态设计,因此虹吸排水系统中雨水悬吊管可做到无坡度敷设。
当虹吸作用时管内水流流速很高,因此系统具有较好的自清洁作用。
虹吸系统中排水管泄流量要远大于重力系统同管径排水管的泄流量。
虹吸排水系统是一种多斗压力流排水系统。
三、虹吸式与重力式排水系统比较
虹吸式屋面雨水排水系统,通过专用的雨水斗(虹吸式雨水斗又称为压力流雨水斗)和管道系统将雨水充分汇集到排水管中,排水管中的空气被完全排空,雨水自由下落时管道内产生负压,使雨水的下落达到最大的流速和流量。
它广泛被应用于大型厂房、展览馆、机场、运动场、高层裙房等跨度大、结构复杂的屋
面。
不仅解决了一些传统重力式雨水系统无法做到的设计难点,而且在节省管材
和施工量上,有着传统重力流无法比拟的优点。
雨水的集中排放也为收集利用雨
水资源创造了有利的条件。
传统的雨水排放是将天沟中或屋面上汇集的雨水通过雨水斗、雨水立管、排
出管排至雨水井。
按重力流设计的系统采用重力式的雨水斗,雨水斗排水状况是
自由堰流,流入雨水斗的雨水会混入空气,形成水、气混合流,雨水斗的设计流
量偏小,根据规范第4.9.20规定,重力流屋面雨水排水管系的悬吊管应按非满流
设计,其充满度不宜大于0.8,管内流速不宜小于0.75m/s。
且坡度不宜小于
0.5%,需要较大的悬吊管管径和坡降。
同时为了在同一根雨水管上的各个雨水斗
的雨水能够正常排放,因而限定一根雨水悬吊管的雨水斗的数量不得超过4个,
这也导致了雨水悬吊管和雨水立管数量的增加,同时增加了屋面荷载,也增加了
工程的造价。
重力流屋面排水系统受其水力特性的限制,造成排水立管多,管径
偏大,排水能力偏小,对于大面积工业厂房及公共建筑屋面排水系统则更显突出。
而虹吸式屋面雨水排水系统,能提高屋面雨水排水的能力;悬吊管接入雨水斗的
数量不受限制,节省了不少的雨水立管;悬吊管不需做坡度,安装方便、美观;
系统按虹吸式压力流计算可以减小选用管道的管径;工程实践证明可大量减少工
程造价。
虹吸式屋面雨水排水系统与重力式屋面雨水排水系统相比有明显的技术
优势。
四、虹吸排水系统设计中注意的问题
在本工程实例设计中应注意以下方面:(1)虹吸雨水排水系统虹吸排水沟
无需做坡度,应保证水平。
(2)悬吊管与雨水斗出口的高差为1m。
(3)悬吊
管设计流速大于1m/s,保证悬吊管内无淤泥,立管的流速大于2.2m/s。
(4)管
道内最大负压值应小于0.08Mpa。
(5)各节点压力差值不超过5kpa,能满足压
力平衡要求。
(6)排水管系出口流速不宜大于 2.5m/s,如大于此应采取消能措施。
(7)检查口设置在离室内地面1.00m处。
(8)虹吸雨水系统流速及流量较大,
室外雨水井宜采用钢筋混凝土结构。
(9)噪音要求:虹吸排水在排水时的噪音
符合国家对该类建筑物的噪音要求。
五、虹吸排水系统施工应注意的问题
1、管道的定位和配置
管线的安装关键是定位准确,特别是弯头、大小头、三通等处的定位。
要特
别注意水平管的标高不能任意变动,以免破坏虹吸条件。
安装时要特别注意管道
的配置,因为液体在管道中沿着管壁流动,当条件具备产生虹吸时也有一个过程:由重力流发展为脉冲流,再发展为气液混合流,最后为满管流。
因此,施工过程
中要注意正确配置管道,采用“顺水”方式,保证管道不进入空气。
2、管道连接的严密性和牢固性
在虹吸式屋面排放中保证系统的严密性是形成虹吸排水的重要前提条件,管
道连接的严密性对系统正常有效工作起着至关重要的作用。
由于虹吸排水现象不
是稳定持久的流态,在降雨强度减小和斗前水深降低时会导致系统内进入空气,
此时系统就会从虹吸排水转化为传统的重力排水,在转换的过程中会产生较大的
震动,这就要求管道系统具备强有力的紧固系统抵消这些震动。
同时为了保证虹
吸式屋面排水系统的安全可靠运行,系统应采用同一厂家的管道产品和配套的专
用固定件。
3、施工图纸会审
因虹吸系统是经过精确计算而设计的,任何改动都需要经计算确认。
因此,
要在施工前,通过图纸会审,重点确认系统的定位与标高以及与其它专业安装有无冲突,以尽量减少日后施工中的改动。
结语
在现代建筑中,科学技术的发展、新型材料的应用,人们对建筑的实用性、美观性的要求越来越高,因此,虹吸屋面雨水排水系统具有广泛的发展前景和空间,本文通过对虹吸式排水和重力式排水的比较分析,总结出虹吸式排水具有以下技术优势(1)比重力系统管径小1/2至2/3;(2)减少立管和雨水斗数量;(3)横管不需要坡度、管道走向灵活可根据各种设计要求设置,雨水斗布点灵活;(4)最小的地面开挖工作,雨水井少,施工简单快捷;(5)最大限度地减小天沟的进水深度、系统寿命长;(6)水流速度快具有自洁管道功能、可节省大量装修费用。
参考文献
[1]同济大学建筑设计研究院主编 . 虹吸式屋面雨水排水系统技术规程 [M]. 北京:中国计划出版社,2005.
[2]陈宝龙 . 虹吸雨水排水系统的设计与施工 [J]. 安装,2011(1)。