压力流雨水排水系统设计安装要点分析
压力流雨水排水系统设计安装要点分析
摘要:本文论述了一种新型屋面雨水排水系统即压力流(虹吸式)雨水排水系统的设计原理及其优势。在此基础上,着重分析了对雨水斗,系统管道,辅助固定系统在设计安装时应注意的要点,还提出了完善检修措施,防溢流措施,超设计重现期雨水的排放措施的要求。本文的研究对于高层建筑应用压力流(虹吸式)雨水排水系统具有重要意义。
关键词:压力流(虹吸式)排水;设计安装;要点分析;
1引言
建筑雨水排水系统[1]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,一般分为外排水及内排水两种方式,对于高层建筑来说,其建筑立面要求相对比较高,不宜在室外设置雨水立管,一般多采用内排水。随着国内建筑业的高速发展,其外型越来越丰富,与此带来了超大屋面排水问题。由于受水力特性的限制,原有的重力流雨水排水系统在这些工程中不在适用。压力流雨水排水系统作为一种新型的排水系统,其具有表1所示各种优势[2],因而在高层建筑的应用开始受到重视。本文在分析了本系统设计原理的基础上,详细的总结了压力流雨水排水系统的设计安装要点及其注意事项。
表1压力流雨水系统技术优势[2,3]
2 压力流排水系统设计安装要点[4-6]
2.1 设计原理
图1压力流雨水系统原理示意图
压力流雨水排水以雨水在高处所具有的势能为排放动力,依靠独特的雨水斗设计,并调节各段管径实现虹吸式雨水的排放。其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,雨水斗前水深不大,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。
2.2 设计安装要点
本系统由虹吸式雨水斗及系统管道(立管、无坡度悬吊管和雨水出户管)组成。在设计安装时,应对雨水斗,系统管道,辅助固定系统给予重视。
1.雨水斗是整个虹吸系统的关键部分。对于整个虹吸式屋面雨水排放系统而言,最主要的就是要避免空气通过雨水斗进入整个系统。
2.管道作为虹吸式屋面雨水排放系统最主要的部分,必须确保系统安全可靠,高效持续的运行。虹吸式系统作为一个特殊的排水系统,其管道必须保证完全的密封性和完备的防火措施,并且做到尽可能降低噪声,吸收震动,抗击冲击外力,最大程度满足抗温度变化引起的形变。
3.在虹吸式屋面雨水排放过程中,存在汽水混合流的排水过程,在这一过程中,系统内的气泡会在压力的作用下破裂,使整个管道说系统产生剧烈振动,安装固定系统的主要功能之一是吸收这些振动,从而避免振动对建筑结构产生影响;另外,固定系统,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,通过固定系统吸收,从而可以取消伸缩节,保证虹吸不因管道的缝隙而破坏。
表2压力流雨水系统设计安装要点
2.3 其他注意事项
除了上述雨水斗,系统管道,辅助固定系统三项要求外,尚需对本系统的检修措施,防溢流措施,超设计重现期雨水的排放措施进行完善。
表3其他注意事项列表
3 结论
(1)在设计安装过程中,重点关注雨水斗,系统管道,辅助固定系统。对于管道,必须确保系统安全可靠,高效持续的运行。对其密封性和防火措施有较高要求。辅助固定系统是对于减少管道振动引起的破坏而设置有重要意义,其连接管卡有较高要求。
(2)为了便于检修,对管材的耐腐蚀性及检查口设置有较高要求。为了