虹吸式屋面雨水排放系统.doc

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1、虹吸式屋面雨水排放系统一、系统原理虹吸式屋面雨水排放系统采用特出设计的雨水斗，使雨水在很浅的天沟水深下，即可在管道中形成满流状态。利用建筑物面的高度和落水具有的势能，在管道中形成局部真空，使雨水斗及水平管内的水获得附加的压力，造成虹吸现象。利用虹吸作用，极大加快水在排水管内的流速，快速排放屋面雨水。二、虹吸形成的过程虹吸形成过程是指管道中从非满管流向满管流的过渡过程1）重力排水状态：雨量小时，管道内处于非满管流状态，即重力排水2）雨水斗的淹没——雨水斗喉部的充满：随着雨量加大，首先出现的时淹没雨水斗盖板，靠天沟水深在雨水斗喉部所能产生的流速足以使雨水斗喉部处于充满状态3）尾管的充满和流速

2、的加快，形成虹吸起始流量：喉部充满部分向下延伸，使有效水头增大，而不再限于天沟水深。当整个尾管全部充满时，形成虹吸起始流量4）水平管的充满或不充满，不起重要作用：起始流量流过水平管时，由于一般水平管没有坡度，所以大多会形成满管流动。其阻力会使起始流量有所下降。希望阻力尽可能小，所以一般水平管都比较粗5）立管顶端开始充满，起始流量和立管顶部直径的协调：起始流量能否将立管顶部充满，是形成虹吸过程正常发展的关键。被水平管降低的起始流量必须足以把立管顶端充满，或者说立管直径绝对不能大到起始流量无法充满的程度6）立管充满高度向下延伸，直至全部充满：立管顶部一旦被充满部分就会向下延伸，同时由于立管充

3、满部分的高度起到增大水头的作用，从而使流量同时加大。当立管全部充满时，系统达到最大排量7）过渡管的充满：过渡段以办事水平段，排除需要压力，所以立管下端的压力会高于大气压力三、重力流排水系统和虹吸屋面雨水排放系统工作原理1）传统重力流排水系统①悬吊管需要一定的坡度②大量的雨水立管③大范围的地面开挖工作④现场施工量大⑤管道及配件的使用量大⑥管道管径大⑦浪费空间⑧管道易堵塞，需要设大量室内⑨施工速度慢2）虹吸屋面雨水排放系统①管道无需坡度②雨水立管少③雨水斗布置灵活④管道走向灵活，可根据建筑需要设置⑤现场施工量大大减小⑥最小的地面开挖工作雨水井少⑦管径小便于建筑处理①节约空间②管道具有自洁能力

4、③施工简单快捷一、虹吸生成过程带来的影响1）落雨量上升段，天沟内会有相当的雨水积累，累积速度和雨量变化速度正相关2）短时超过设计排水量的落雨量也积累在天沟内3）雨量减少时，积累的雨水会迅速排出4）天沟容积必须考虑这种排水滞后现象二、影响虹吸过程的主要因素1）大气压力降低对虹吸系统的影响2）降低了系统的最大排水能力3）总水头，过小的立管高度使采用虹吸技术没有价值4）过大的立管高度需要对管径分段5）通过调整管径限制最大流速，通过调整有效管长，限制立管顶部压力6）上校下大，限制C点压力（长立管）7）适当的雨水斗规格三、压力分布对虹吸过程的作用1)系统内的压力分布是保证虹吸过程正常运行的保证。2

5、)雨水斗喉部的负压实水流能够在雨水斗盖板下加速（靠雨水）3)都喉部的负压，使水流从雨水斗边缘向中心产生加速，可以到6m/s以上。4)水平管两端的压力差税水流在水平管内能快速流动。5)立管内的动力来自立管水头高度。6)扣除管道阻力和过渡段阻力，立管剩余水头形成顶部负压过渡段水流靠部分立管水头推动。四、结论1)充分利用了屋面雨水的总水头高度，形成管道内的压力流。2)管道内基本呈负压状态，对管道刚性，密封性有要求。八、设计工程师提供屋面排水设计的灵活和空间，从单一的解决某个排水问题转变为屋面排水的综合设计方案，将水力学，机构原理以及建筑的审美要求融入整体设计方案，更加改进建筑和屋面排水的可建性

6、。虹吸排水系统技术规定及设计步骤简介：技术规定：压力(虹吸)流屋面雨水排水系统必须选用压力流雨水斗；一个计算汇水面积内，宜放置不少于两个压力流雨水斗，屋面汇水最低处至少应放置一个压力流雨水斗；压力流雨水斗的间距不宜大于20m；无天沟的平屋面宜采用DN50型压力流雨水斗，同一悬吊管上接入的雨水斗应采用同一规格，其进水口应在同一水平面上；压力(虹吸)流雨水系统的悬吊管设计流速不宜小于1m/s ，立管设计流速不宜小于2.2m/s，不宜大于10m/s；悬吊管计算负压值不大于80Kpa；同一系统不同支路的节点压差不应大于10Kpa；排水管道总水头损失与流出水头之和不得大于雨水系统进、出口的几何高差

7、； 压力(虹吸)流雨水排水系统接入市政重力流系统之前应放大管径，其流速不宜大于1.8m/s，否则无需设置消能井；凡设计压力(虹吸)流雨水排水工程的建筑屋面均应设置溢流口(外檐沟除外)，溢流堰，溢流管系等溢流设施。溢流排水设施不得危害建筑设施，行人在雨季前后，应及时清理屋面及压力流雨水斗导流罩上的杂物。设计步骤：设计院提供建筑平、剖面图，屋面天沟布置图；选择雨水斗，确定雨水斗数量、间距；确定立管位置、出户管的埋深，绘制雨水系统的平面图