虹吸排水系统

  虹吸排水系统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。虹吸排水系统的特点是横管不设坡度的情况下,形成满管流,以极快的速度排清屋面的积水。虹吸排水系统主要部件有虹吸排水管道和雨水斗构成。虹吸排水系统定义建筑物排水系统任务及时排除建筑物屋面的雨水、雪水部件虹吸排

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  虹吸排水系统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。虹吸排水系统的特点是横管不设坡度的情况下,形成满管流,以极快的速度排清屋面的积水。虹吸排水系统主要部件有虹吸排水管道和雨水斗构成。

虹吸排水系统定义建筑物排水系统任务及时排除建筑物屋面的雨水、雪水部件虹吸排水管道和雨水斗

  虹吸排水系统与传统重力排水系统的区别

  虹吸排水特点:

  1、只要满足计算要求,单系统所带雨水斗个数不限;

  2、雨水斗流量大,气水分流,排水速度快效果好;

  3、悬吊管呈水平状态,无需做任何坡度,施工方便;

  4、立管管径小,数量少,便于装修;

  5、埋地管少,地面开挖工作量小,有效缩短工期;


  传统重力排水特点:


  1、单系统所带雨水斗个数受限;

  2、雨水斗流量小,气水合流,排水效果差;

  3、立管管径大,数量多,交叉施工易打架;

  4、埋地管多,土建工作量大,地沟易返水


  组成部分


  雨水斗

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  用于虹吸式屋面雨水排水系统的雨水斗。它具有气水分离、防涡流等功能。其斗前水深可有效控制,当斗前水位稳定达到设计水深时,系统内形成虹吸满管压力流。

  一般来说,雨水斗的设计是整个虹吸系统的能否按设计要求工作的关键所在之一,它的稳流性越好,产生虹吸所需的屋面汇水高度越低,总体性能就越优越。

  标准型的雨水斗,它是由雨水斗底座(PE材料),碟片(ASA),格栅顶盖(PE)组成。另外根据需要可提供通用型的绝缘底座,固定件,法兰片,焊接片,防火保护帽,微型加热电圈等配件。雨水斗额定流量分12L/s、25L/s、40L/s、60L/s和72L/s等,最常用的为25L/s和40L/s两种额定流量的雨水斗。

  压力流(虹吸式)雨水斗材质为HDPE、铸铁或不锈钢。其各部分有不同的结构功能。雨水斗置于屋面层中,上部盖有进水格栅。降雨过程中,雨水通过格栅盖侧面进入雨水斗,当屋面汇水达到一定高度时,雨水斗内的反涡流装置将阻挡空气从外界进入同时消除涡流状态,使雨水平稳地淹没泄流进入排水管。虹吸式雨水斗最大限度减小了天沟的积水深度,使屋面承受的雨水荷载

  降至最小,同时提高了雨水斗的额定流量。比较领先的产品,完全可以做到部分通用。它的最大优点在于对于不同功能及材料的屋顶系统,产品具有广泛的适用性。换句话说,一种雨水斗通过于相应的配件组合就能适合不同的屋顶,例如:混凝土屋顶,金属屋顶,木屋顶,考虑人行走或绿化的屋顶,屋面不平呈梯形结构的屋顶等。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。如果空气直接进入雨水斗,会在管道内形成气团,这样会大大降低系统排水效率,最终和传统重力式排水系统一样。因此,虹吸式屋面雨水排放系统所采用的雨水斗必须具有优化设计的反涡流功能的盖罩,防止空气通过雨水斗入口处的水流带入整个系统,并有助于当斗前水位升高到一定程度时,形成水封完全阻隔空气进入。雨水斗的设计安装也有一定严格的要求:


  (1)雨水斗离墙至少1米。

  (2)雨水斗之间距离一般不能大于20米。

  (3)平屋顶上如果是沙砾层,雨水斗格栅顶盖周围的沙砾厚度不能大于60mm,最小粒径必须为15mm。

  (4)如果雨水斗是安装在檐沟内,且采用焊接件的话,檐沟的宽度至少是350mm,檐沟内的雨水斗安装开口为70mmx270mm至290mmx290mm。

  (5)如果雨水管是安装在混凝土屋顶面层内,那么屋顶至少有160mm厚。

  (6)断面呈连续梯形的屋面雨水斗开口,为安装固定件,尺寸必须是280mmx280mm,如果开口大于300mmx300mm,屋顶则需加固。

  (7)如果屋顶是混凝土的,雨水斗下连的雨水管管径至少是35mm(用电焊管箍连接件连接),与此对应的屋顶厚度是180mm至190mm。

  (8)带隔离层的屋顶隔离层厚度至少40mm。如果隔离层厚于180mm,雨水斗的底座必需延伸至能与管径56mm的连接管相连的恰当长度。


  系统管道

  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。管道的完全抗渗漏并不意味着系统密封性得到满足。一般情况下,对于抗渗漏的要求是允许发生小范围的渗漏,只要有补救措施即可。但是虹吸系统一旦发生渗漏,并不易发现。当突然出现暴雨的降雨强度,则可能立即造成整个系统崩溃。进而因为屋面雨水无法及时排放,超过屋面可负荷的荷载强度,引起屋面坍塌。当然,微小的不密封并不一定会造成渗漏,但是足以造成漏气,一旦排水管道内出现气团,虹吸式排水的效率马上大大降低,严重的甚至会破坏虹吸作用。由于虹吸系统是利用负压排水的,因此管道的管壁必须具备相当的承压能力。但是也不是完全的刚性体。因为虹吸系统的负压一般不大于-0.08Mpa。过大的负压会导致管内水流流速过快,发生气蚀现象,对于金属管道或者是金属质地的连接处产生极大的伤害(-0.09Mpa已经接近气蚀的临界值)。同时负压过高也会给系统带来极大的震动,减少系统的使用寿命。


  HDPE管材的优良特性

  HDPE管道是在热力条件下生产的,材料本身的张力在制造过程中已消减,所以成品以后可能产生的尺寸微变不会有任何危害,将热胀冷缩引起的危害降至最小。从物理和化学性质上看,HDPE管道的防腐能力极强,不受各种酸、碱、盐所引起的电化学反应的影响。HDPE管道比金属管更耐磨损。抗极端温度在–40c~100c。管子重量轻,施工方便,可以事先预制,安装工效大大提高。

  运输方便

  HDPE密度低、重量轻、耐久性能好、便于运输及施工安装

  连接方式方便灵活

  可采用不同的连接方法,如:对焊、电焊管箍连接、法兰连接、螺纹连接、伸缩管接头等。HDPE还可以和钢管,铸铁管等其它管材的管道连接。只需通过专门的电加热电焊机就可以进行操作

  柔压性好

  管道在外荷载作用下,不会破裂,能抵抗冲击压力,减少水锤冲击破坏,保证系统安全运行,维持虹作用的负压

  抗寒性

  HDPE满管水结冰的情况下,会随着弹性伸缩,冰融化后恢复原状,避免了低温结冰对管子的破坏

  曲绕性

  HDPE具有良好的柔韧性,可蠕变。在穿越伸缩缝或受外力震动影响时,管子能随震动偏移,不会遭到破坏

  导热系数低

  HDPE导热系数低,间歇性的热水排放不会影响建筑内环境温度

  抗磨损性

  HDPE有很好的柔韧性,具有良好的抗磨损性

  抗冲击、挤压

  HDPE管具有良好的抗冲击性能,避免在低温下被撞击而破损,能够长期在负压力作用下安全使用。在安装时,如有硬物作用于管材,HDPE能够通过蠕变消除应力集中,避免开裂造成漏水

  抗热性

  HDPE在80度高温通水使用中,在不受外力干扰下,可以安全的使用,并能在较短时间内承受100度水温

  防结露

  HDPE导热系数为0.43w/mk,属于不良导热体,较金属、PVC管不易结露,避免污染了建筑装饰

  牢固性

  HDPE焊接牢固,焊缝强度等于或大于管材强度,暗装安全可靠

  低噪音

  HDPE管是软性材料,弹性模量低,产生的噪音小,提供了好的居家、办公环境

  抗阳光辐射

  HDPE管材含有炭黑,黑色材料抵抗紫外线,起到抗老化,脆化作用

  抗化学性

  HDPE是惰性材料,不易与其他物质发生化学反应

  防堵塞

  HDPE管材内壁光滑,水利条件好,流量大,不会产生沉积现象

  非毒性

  HDPE无毒无味,卫生安全可靠,可用于食品生产线和饮水管道。燃烧后产生二氧化碳和水,不会产生有害气体

  HDPE管作为一种新型的节能管材,从我国建筑行业住宅产业化,设计标准化,材料集约化,建筑生产施工工厂化,管理科学化的发展趋势来看,是有很大的发展潜力。

  HDPE管与PVC及铸铁管相比较

  ①由碳水化合物组成,对人体及动植物无害。使用周期长,焚烧后不产生有害物质(如PVC焚烧后会产生盐酸),生产及运输过程中比铸铁管消耗更少的能源。

  ②排水管表面光滑,排水能力是铸铁管的1。5倍;

  HDPE0.0015~0.015mm;新铸铁管0.2~0.3;

  旧铸铁管0.5~1.6。

  ③相同管径坡度,HDPE管排水能力远远高于铸铁管。

  坡度:i=0.025,充满度:h/d=0.5时:

  铸铁管Dn50=0.64L/s,Dn75=1.9,Dn100=4.08;

  HDPE管Dn50=1.32L/s,Dn90=3.59,Dn110=6.12。

  ④HDPE是非极性材料,使用过程中不结垢,排水能力不下降。


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