重力排水與虹吸排水比較方案

2022-06-24 11:00:02 字數 2411 閱讀 2318

重力流排水系統:

重力流排水系統是雨水由天面天溝匯集後經雨水鬥下接的立管靠重力自流排出。這種系統管線並不能被水完全充滿。水沿立管管壁流下時,一般情況下只佔立管斷面的一部分,甚至一小部分為水,一部分為空氣。

重力流排水系統是傳統的屋面排水方式。具有設計施工簡易,執行安全可靠的特點,其缺點是管道設定相對較多,佔據空間位置較多。

重力流雨水系統, 需要控制系統的流量在所設計的重力流態範圍之內。否則, 超流量的雨水進人系統, 流態會超越重力無壓流, 劇烈的壓力波動會對系統造成破壞, 發生諸如立管損壞、室內檢查井冒水等安全事故(詳見附件文件:我國屋面重力流雨水系統安全缺陷分析)。

虹吸式雨水排放系統:

在降雨初期,利用重力原理進行排水。當降雨量加大,屋面上的水位達到一定高度時,雨水鬥會自動隔空氣,從而產生虹吸,系統也轉變為高效的排放系統,抽吸雨水向下排放。對大型屋面可「分割槽排水」,整個屋面排水系統可由數個子系統組成,每個子系統乙個天溝,這樣天溝可避開伸縮縫。

系統的設計是當天溝內雨水深度達到一定深度時,首先是尾管充滿水達到虹吸條件,繼而使整個系統產生虹吸,即可使天面雨水快速排放。因虹吸排水流速很大,要通過消能井再排入市政雨水排水系統。而當雨量較小時,該虹吸系統也只有做為重力流系統使用。

這樣,虹吸排水系統可用比重力流排水系統小得多的管線能排出幾十年一遇的暴雨雨水。

再有,在相同排水量的情況下,虹吸排水系統所需的鬥前水深要小於重力流系統。比如,計算表明排水量為40l/s 時,用直徑300mm 的重力流雨水管,其鬥前水深100mm,而直徑100mm 的虹吸雨水管,其鬥前水深僅需85mm,這對屋面的建築和結構設計都非常有利。虹吸系統所用管徑不僅比重力流小,而且可比重力流「少」。

圖一所示系統,即乙個橫管,乙個立管,可以上接十餘個雨水鬥,而重力流系統則要多根立管。

此外,虹吸系統的橫管可以水平安裝,而重力流系統其橫管必須有不小於0.005 的坡度,將使橫管末端降低,從而影響使用空間或影響建築結構處理。虹吸系統的立管因數量少,可利用樓梯間、立柱旁等處敷設,不占用更多的使用空間,橫管也可以敷設在非敏感的公共走廊等處。

總之,給建築設計乙個有利的條件。

優點:1.比重力排水系統的管徑小。

2.由於虹吸排水系統是經過精確的水力計算而設計的排水系統,其管道內按滿流狀態設計,能充分利用水的動能使系統產生虹吸作用。虹吸排水系統中排水管洩流量要遠大於重力排水系統中同一管徑排水管的洩流量,也即排除同樣的雨水流量,採用虹吸排水系統的排水管徑要小於採用重力排水系統的排水管管徑

3.當產生虹吸作用時管道內水流流速很高,相對於同管徑重力流排水管排水量大、水流流速快、流量大、系統保持較好的自清潔作用。

4.相對於普通重力流排水,懸吊管可以無坡度敷設,對整體裝修效果有利且安裝方便、美觀方便,也節約了寶貴的建築空間。

5.虹吸式雨水排放系統排水管道均按滿流有壓狀態設計,減少下水道連線管和埋地管、地下部分工作量;虹吸排水系統其實質是一種多鬥壓力流雨水排水系統。因此埋地管相對重力式排水系統要明顯減少。

6.可以減少立管數量,排水過程快,減少屋面負荷的要求。

7.不鏽鋼雨水鬥和hdpe管使用壽命至少達到50年以上;

重力式雨水排放系統:

其原理是利用屋面結構的坡度,使水自然流入屋面上的雨水鬥,然後以氣水混合的狀態依靠重力作用順立管而下。

缺點:1:水力計算依靠人工、低效排水;

2:管徑大,且需要1%-3%的坡度;

3:材料多,安裝複雜;

案例比較:

假設一廠房屋面總匯水面積約1萬㎡高18m,長200m寬50m設計採用虹吸和重力屋面雨水排放技術。按當地5年重現期5分鐘暴雨強度q5=5.06 l/s(100㎡) 設計,設計雨水總排水量為1159 l/s

重力式雨水系統設計方案:

由於廠房設計為標準設計所以重力排水應採用一斗一管設計。經屋面雨水分割槽及水量計算,.8m深的雨水檢查井。系統主要工程量及工程概算造價見下表:重力式雨水系統

虹吸式屋面雨水系統設計方案:

1 設計原則

即通虹吸式屋面雨水排放系統,是利用雨水在滿管流的狀態下,封閉道管內各處水的不同勢能而形成管道的真空狀態,使管道內的壓力小於外界壓力,從而將屋面雨水抽吸進入雨水系統並迅速將之排放。

2 設計思路

。由於虹吸式屋面雨水排水系統是利用較小管徑排放大流量雨水的最理想的排水系統,再配合不同標高屋面的雨水接入同一系統時的各水量的平衡計算。另外,管道的平面布置不需要設定坡度,所以可將各雨水懸吊管連線後立管布置在七個結構核心筒的綜合管道井內,各戶內區域不設定雨水立管,以儘量減少立管數量,同時儘量減少雨水出戶管的數量。

3重力排水與虹吸排水對比圖

4方案比較結果:

從系統布置上看,由於重力式雨水系統管徑較大和工程量大,所以,其重力式系統的工程是虹吸式系統的二倍多;重力式系統大量的雨水懸吊管在機電安裝空間內敷設需要安裝坡度,這樣既浪費了安裝空間又增加了機電綜合協調佈線的難度;而雨水立管和出戶管以及雨水檢查井多,既增加了工程量又浪費了寶貴的建築使用空間,本專案採用虹吸式雨水系統,僅減少的立管所占用的建築實用面積就高達價值已遠遠超過雨水系統的工程造價。

虹吸式排水施工方案

一 施工準備工作 1.準備屋面虹吸式雨水排水系統全部材料 包括 管道 管配件 雨水鬥等 到場後報請甲方和監理單位檢驗,入庫分類存放備用。2.會同設計院 甲方 監理進行圖紙會審,解決存在的問題。3.配合屋面安裝施工單位按照圖紙設計位置在屋面上預留安裝雨水鬥所需孔洞,孔洞規格尺寸和位置誤差應符合規範要求...

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