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雨水虹吸排水系统—现代建筑屋面排水新途径

016给水排水2021-07-18 12:43:40


随着时代的发展,虹吸式排水与建筑的发展,不管是工业厂房还是公共建筑,都在向“大面积”、“大体量”方向发展,而在建筑屋面给排水系统中,由于传统工艺是按“重力式”设计的,所以确定雨水排出顺畅的主要依据是雨水管道数量和管径大小。在新建筑中,如果仅靠传统的施工工艺,随着屋面面积的增加,必然会引起雨水管道的增加,以及管径的增加,从而影响建筑的美观和实用性。传统的屋面排水系统已经显得越来越不适合现代建筑的大面积屋面排水,怎样更好顺畅的屋面大面积排水便成为现代建筑中的一个新课题。因此,作者认为,利用“虹吸”原理,采用“雨水虹吸”的方法,可以有效地解决屋顶排水问题。

屋顶雨水虹吸排水系统采用屋顶特殊的雨水漏斗实现了气水分离。起初,由于重力的作用,使雨水管内产生真空,当管内的水呈压流态时,就形成虹吸现象,不断地排出,雨水管内达到满流状态。当雨量较大时,由于连续的虹吸效应,整个系统可以迅速排出屋顶的雨水。虹吸排水系统管道均按满流有压状态设计,雨水悬吊管可做到无斜坡铺设,当虹吸作用产生时,水流速度很大,具有较好的自清作用。

虹吸式排水系统采用HDPE高密度聚乙烯管道,这种管道能够承受较大的冲击,而且不会因弯曲而破裂折断,还具有耐腐蚀性能,其抗极温范围也很大,在-30℃至100℃之间,同时管道本身重量轻,施工方便,可使安装工效大大提高。所以相对于传统的屋顶重力流排水系统,虹吸排水系统有以下十大优势:

▼适合各种类型、各种用途的建筑(平屋顶建筑也适用);

▼不需要用斜坡排放管道;

▼下泄流量大;

▼所需的地下埋管较少;

▼减少现场施工工作量;

▼减少对管道和配件的使用;

▼减小排水管直径;

▼节省安装空间;

▼管道具有自洁功能;

▼从设计到施工都简单快捷。

屋顶雨水排泄收集系统具有雨水排泄和收集的双重功能,根据屋顶雨水排泄管道内水流流动情况,分为重力流、半有压流和虹吸流三种系统。引力流系统中雨水在管道中不充满,半有压流系统中雨水在管道中气水混合,虹吸流系统中雨水在各个系统中为单相、全充满,应为各种不同的系统采用专门的雨水斗。雨后,屋面径流雨水汇集于沟槽中,通过各种形式的雨水斗进入排水管系统,在雨水排水立管和排水管上安装雨水杂质截污、分流装置或弃流装置,在降雨初期将雨水排入小区雨水管网,当雨水径流累积雨量达到预定值时,弃流装置自动关闭弃流管,系统转入雨水收集阶段,将雨水收集到储蓄池。雨斗由斗体、导流罩、出水短管、连接压板及整流器等组成。雨斗式组件,用以截获树叶等固体杂物,并具有整流功能;整流器是虹吸雨水斗的重要组件,用于分流水流,减少雨水斗出水的旋流,减少进入雨水斗的空气短管;虹吸雨水斗在小斗前水深时,可达到满流状态。

常规重力排水系统横管需要一定坡度的竖管较多,影响美观管道及配件的使用,地面开挖工作使用寿命较短,施工现场工作量大,后期装修费用较高。虹吸排水系统不需斜坡,管道直径较小,便于建筑物处理,减少竖管和雨水斗数量,系统使用寿命长,较小地面开挖工作,雨水井少,施工简便快捷,可节约大量施工费用。传统的重力排水系统是利用雨水自身的重力作用,由屋顶雨水斗通过排水系统自流式排放。将空气输送到整个雨水排泄系统中,空气约占管道空间的30-70%,排出的悬吊管必须具有一定的坡度。而虹吸排水系统采用特殊的雨水斗式排水管,有效地阻隔空气进入,通过全系统的压力平衡计算,大大减少了雨水进入排水系统时夹带的空气量,终达到气、水分离的效果,形成满管流动。

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