虹吸式排水

虹吸式排水系統(tǒng)為負(fù)壓法或壓力排水系統(tǒng)，它廣泛運(yùn)用于大型屋面建筑，如體育館，廠房等跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的屋面，是解決屋面排水的有效途徑。

利用建筑物屋面的高度使雨水具有勢(shì)能，從而使?jié)M管流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生虹吸作用，在雨水連續(xù)流經(jīng)雨水懸吊管轉(zhuǎn)入雨水立管處管道產(chǎn)生最大負(fù)壓。屋面雨水在管內(nèi)負(fù)壓的抽吸作用下能以較高的流速被排至室外。

虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)由防漩渦雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、埋地管、雨水出戶管組成。

虹吸式雨水排放系統(tǒng)形成虹吸,分波浪流、脈沖流(脈動(dòng)流)、活塞流(拉拔流)、泡沫流(乳化流)、滿管流等5 個(gè)階段在降雨初期,雨水排水系統(tǒng)懸吊管內(nèi)的雨水為非滿管流，以波浪流和脈沖流為主，系統(tǒng)處于重力流狀態(tài)。隨著雨量的增大則斗前水深逐步增大，水流逐步過渡到活塞流和泡沫流并間歇性地產(chǎn)生虹吸滿管流流態(tài)，懸吊管內(nèi)出現(xiàn)較明顯的負(fù)壓。虹吸的形成使系統(tǒng)排水能力突然增大，斗前水深又會(huì)回落，系統(tǒng)重新回到重力流方式。這種變換會(huì)來回持續(xù)一段時(shí)間，直到降雨量進(jìn)一步增大，斗前水深趨向穩(wěn)定，系統(tǒng)摻氣量減少，最終形成穩(wěn)定的虹吸滿管流。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定,重力流屋面雨水排水管系的懸吊管應(yīng)按非滿流設(shè)計(jì),其充滿度不宜大于0.8 ,管內(nèi)流速不宜小于0.75 m/ s ,且坡度不宜小于0.5 % ,需要較大的懸吊管管徑和坡降。同時(shí)為了使在同一根雨水管上的各個(gè)雨水斗的雨水能夠正常排放,因而限定一根雨水懸吊管的雨水斗的數(shù)量不得超過4 個(gè),這也導(dǎo)致了雨水懸吊管和雨水立管數(shù)量的增加,同時(shí)增加了屋面荷載,也增加了工程的造價(jià)。

虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng),提高了排水能力,能迅速排除屋面雨水,減輕屋面荷載，減少屋面積水對(duì)建筑物屋頂結(jié)構(gòu)的危害;懸吊管接入雨水斗的數(shù)量不受限制,節(jié)省了雨水立管;懸吊管不需做坡度,安裝方便美觀,在機(jī)電安裝空間內(nèi)始終只保持一個(gè)安裝高度，便于機(jī)電綜合協(xié)調(diào);不需要設(shè)置檢查口或清掃口(因?yàn)楹缥接晁返脑O(shè)計(jì)可隔截垃圾及大顆粒狀物質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)以及系統(tǒng)具有自潔功能) ;系統(tǒng)按虹吸式壓力流計(jì)算可以減小選用管道的管徑,工程實(shí)踐證明可大量減少工程造價(jià)。

長(zhǎng)沙某實(shí)業(yè)有限公司辦公樓工程是集會(huì)議、接待、辦公于一體的綜合性工程。工程占地面積為14422m2。主樓20層，局部7層，裙樓4層，局部5層。屋面面積:主樓1754m2 ，裙樓12154 m2。

裙樓部分雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù):設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P = 5 a;長(zhǎng)沙5分鐘暴雨強(qiáng)度q5 = 0. 0626 L / ( s/m2 ) ;裙樓總匯水面積Fw = 12154m2 ;平屋面(坡度< 2. 5% ) , K1 取1。根據(jù)Qy = K1·Fw ·q5 /100 =12154 ×6. 26 = 760. 84 L / s,以1個(gè)雨水斗200m2計(jì)需61個(gè)雨水斗。

若采用普通重力流雨水排放系統(tǒng)，按每根De10立管分擔(dān)匯水面積250m2計(jì)算,需排水立管49根。若按De10及De160管計(jì)算則需41根De10立管帶61個(gè)雨水斗或19根De160立管帶61個(gè)雨水斗。

根據(jù)上述闡述，虹吸雨水排放系統(tǒng)具有流量大、流速快、強(qiáng)度高、耐久性好、不易滲漏、便于平面布置、施工方便、節(jié)省材料、工期短、造價(jià)較低等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以該工程(裙樓部分)采用虹吸雨水排放系統(tǒng)。進(jìn)一步深化設(shè)計(jì)后確定: De90 系統(tǒng)1 個(gè), De10 系統(tǒng)5個(gè),De125系統(tǒng)2個(gè),De160系統(tǒng)5個(gè),共計(jì)13個(gè)系統(tǒng)帶62個(gè)雨水斗。

該工程竣工兩年，目前使用情況良好，自從啟用以來排水通暢,效果較好,并經(jīng)歷了湖南省雨季(4月~6月)的自然條件考驗(yàn),達(dá)到了預(yù)期效果，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【學(xué)員問題】虹吸式排水系統(tǒng)管道布里及敷設(shè)？

【解答】1、懸吊管可無坡度敷設(shè)，但不得倒坡。

2、管道不宜敷設(shè)在建筑的承重結(jié)構(gòu)內(nèi)。因條件限制管道必須敷設(shè)在建筑的承重結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，應(yīng)采取措施避免對(duì)建筑的承重結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

3、管道不宜穿越建筑的沉降縫或伸縮縫。當(dāng)受條件限制必須穿越時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

4、管道不宜穿越對(duì)安靜有較高要求的房間。當(dāng)受條件限制必須穿越時(shí)，應(yīng)采取隔聲措施。

5、當(dāng)管道表面可能結(jié)露時(shí)，應(yīng)采取防結(jié)露措施。

6、當(dāng)管道采用HDPE等塑料材質(zhì)時(shí)。應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)防火標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

7、過渡段的設(shè)置位置應(yīng)通過計(jì)算確定，宜設(shè)置在排出管上，并應(yīng)充分利用系統(tǒng)的動(dòng)能。

8、過渡段下游管道應(yīng)按重力流雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015的規(guī)定。

9、虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的最小管徑不應(yīng)小于DN40 .

10、溢流口或溢流系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在溢流時(shí)雨水能通暢流達(dá)的場(chǎng)所

11、溢流口或溢流裝置的設(shè)置高度應(yīng)根據(jù)建筑屋面允許的最高溢流水位等因素確定。最高滋流水位應(yīng)低于建筑屋面允許的最大積水水深。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。