虹吸式雨水排水系統虹吸式雨水排水系統—secret虹吸式雨水排水系統通過某客站改造工程無柱雨棚虹吸排水系統的實際施工情況，分析了虹吸式水排水系統的工作原理、技術優勢、特點、管材選用以及施工技術，從而為類似的虹吸雨水排水系統工程的施工提供一定的參考。工程概述某客站改造工程是某市標志性工程，是奧運會配套工程。某客站鋼結構無柱雨棚投影面積60000平方米，采用虹吸式雨水排水系統。虹吸雨水匯水總流量2091L/S，結合屋面匯水面積及天溝分布情況,整個屋面分為52個匯水區域，每個匯水區域分別設計了一個虹吸排水系統，共設計了62個YG-100B型雨水斗、10個YG-80B雨水斗。系統特點虹吸式雨水排水系統是一種新型的雨水排水系統，與傳統的重力雨水排水是完全不同的。系統在降雨初期，天溝雨水高度未超過雨水斗一定高度時，整個排水系統工作狀況與重力排水系統相同，隨著降雨的持續，當屋面雨水高度超過雨水斗一定高度時，由于采用了科學設計的仿漩渦雨水斗，通過控制進入雨水斗的雨水流量和調整流態減少漩渦，從而極大地減少了雨水進入排水系統時所夾帶的空氣量，使得系統中排水管道呈滿流狀態，利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的重力勢能，在雨水連續流經過雨水懸吊管轉入雨水立管跌落時形成虹吸作用，并在該處管道內形成最大負壓，屋面雨水在管道內負壓的抽吸作用下以較高的流速被排至室外，此時的流量遠遠大于重力排水的流量。屋面雨水的排放過程是一個虹吸作用的結果，我們把這樣的系統稱為虹吸式雨水排水系統。系統組成屋面雨水排水系統一般由虹吸式雨水斗、無坡度懸吊管、懸吊裝置、立管和末端排出管組成。1、 綜述虹吸式雨水排水系統管內壓力、水流狀態是不斷變化的過程。降雨初期，雨量一般較小，懸吊管內是有自由液面的波浪流。根據雨量大小的不同，部分情況下初期無法形成虹吸作用，是以重力流為主的流態。隨著降雨量的增加，管內逐漸呈現脈動流，拔拉流，進而出現滿管氣泡流和滿管汽水混合流，直至出現水的單向流狀態。降雨末期，雨水量減少，雨水斗淹沒泄流的斗前水位降低到某一特定值，雨水斗逐漸開始有空氣摻入，排水管內的虹吸作用被破壞，排水系統又從虹吸流狀態轉變為重力流狀態。因此在整個降雨過程中，懸吊管內的壓力和水流狀態會出現反復變化的情況。2、 雨水斗一般來說，雨水斗的設計是整個虹吸系統的能否按設計要求工作的關鍵所在之一，它的穩流性越好，產生虹吸所需的屋面匯水高度越低總體性能就越優越。一般雨水斗是由斗體、防水壓板、防水壓環、整流裝置以及導流罩組成。另外根據需要可提供通用型的絕緣底座，固定件，法蘭片，焊接片，防火保護帽等配件。虹吸式雨水斗材質可以為鑄鐵、鋁合金或不銹鋼，其各部分有不同的結構功能。雨水斗置于屋面層集水坑中，集水坑上部蓋有進水格柵，主要是為了防止雜物進入雨水斗。降雨過程中，雨水通過格柵蓋進入雨水斗，當匯水達到一定高度時，雨水斗內的整流裝置將阻擋空氣從外界進入同時消除渦流狀態，使雨水平穩地淹沒泄流進入排水管。虹吸式雨水斗最大限度減小了天溝的積水深度，使屋面承受的雨水荷載降至最小，同時提高了雨水斗的額定流量。管材傳統雨水管道為重力流管道，管材采用UPVC雨水管、焊接鋼管。而虹吸雨水排水系統管材一般選用不銹鋼管，因為不銹鋼管具有如下優點：管壁薄、韌性強、抗沖擊、水流阻力小，并具抗腐性、抗紫外線，不結垢、無毒等優點，材質壽命長達50-70年；在水利條件方面摩擦系數小、不易堵塞。一般用作虹吸排水的不銹鋼管都采用焊接形式，焊接時保持管道內壁光滑，無雜志、焊瘤，大大降低了水流損失。懸吊系統由于管道內形成虹吸時，流速特別大，對管道產生的沖擊力特別大，容易對管道的固定系統產生破壞。虹吸雨水排水系統的管道固定系統，區別于一般的管道固定系統，在業內一般稱為“消能固定系統”，該系統根據虹吸雨水系統獨特的工作原理及運行時會產生較大的震動，在設計時采用固定管卡分段補償，主要由方鋼導軌、懸吊滑動管卡、懸吊固定管卡、方鋼組合件、立管管卡等組成。在某客站改造工程中，虹吸排水雨水懸吊管采取了暗埋在鋼柱內的方式。即在直徑1m的鋼柱內，將不銹鋼懸吊管安裝，之間部分澆灌混凝土。這種方式不僅美觀、大方，而且大大減少了管道對結構的沖擊力。四、施工技術1系統安裝工藝流程施工準備預留預埋雨水斗安裝雨水支管安裝管道系統安裝管道安裝時嚴格控制好支、吊架之間的距離。焊接時參照《工藝管道焊接標準》，不得偷工減料，以免影響虹吸效果。雨水斗安裝雨水斗安裝時要在鋼天溝開孔，開孔尺寸為D1+10mm。誤差不大于5mm，開洞為圓形。橫向位置在天溝中央，誤差W5毫米。縱向位置按照定位圖定位，縱向偏移誤差＜10毫米。雨水斗與金屬天溝采用氬弧焊接，焊接線為雨水斗法蘭的外邊緣，要保證焊縫質量達到相關要求。雨水斗排出口與HDPE管道之間使用電焊管箍焊接，整體性和密封性非常可靠。虹吸式雨水系統灌水試驗根據《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB50242-20xx，本系統采用灌水試驗，灌水高度必須到每根立管上部的雨水斗。檢驗方法：將雨水管排出口封堵嚴密，從雨水斗處注入清水，系統灌注至水面與天溝底相平，經1小時后，如水面下降則加水到原水面，直至水面不下降為止，同時檢查管道及接口，不滲不漏為合格。排水干管安裝末端管道灌水試驗竣工驗收虹吸效果試驗本工程虹吸排水系統安裝完成后采取了兩種方式驗證了虹吸排水的優越性。a.采用靜態水。截取一段天溝作試驗，兩端封堵，并將該系統的排水管道末端封堵嚴實，用自來水灌滿天溝。快速打開管道末端的封堵，觀察排水速度和效果，發現虹吸排水流量大大超過了重力排水。b.動態水計量法。選取足夠管徑的水源，安裝水表，流量控制閥，將水引致天溝。打開水源閥門，水滿到天溝深度時，及時撤掉排水管道末端封堵，同時計時。一段時間后，關閉水源閥門并停止計時。流量與時間的比值即為該系統的排水量q二Q/t。通過試驗證明，該虹吸排水系統流量測定值在誤差允許的方位內，滿足設計值。五、總結通過本工程可以看出，虹吸排水系統比重力排水系統排水量大的多，能滿足大雨時的排水。而且虹吸雨水排水系統比重力雨水排水系統有以下優點節約管材、節約造價，現場施工量減少、施工方便；降低管徑節約安裝空間，管道具備自潔能力。擴展閱讀：虹吸式屋面雨水排水系統的優越性及應用虹吸式屋面雨水排水系統的優越性及應用【摘要】虹吸式屋面雨水排水系統是一種重要的排水系統，對保障建筑物的使用壽命，維護居民的切實利益，具有十分重要的影響，隨著建筑業的不斷發展，虹吸式屋面排水系統也得到了廣泛的應用。本文通過對傳統的屋面雨水排水系統的研究，和對虹吸式屋面雨水排水系統的比較，簡單地研究了虹吸式排水的三個重要階段，通過總結經驗，以對虹吸式屋面雨水排水系統進行推廣。【關鍵詞】屋面雨水排水系統經濟一.前言：建筑工程行業是我國重要的經濟增長行業，對國民經濟的發展和人民生活水平的提高都有著十分重要的影響，而建筑屋面的排水系統將會直接關系到整個建筑的使用壽命和使用安全，不斷的優化屋面排水系統的性能和設計，對保障居民的切實利益具有十分重要的影響，虹吸式屋面排水系統作為一種新型的排水系統，以其獨有的優勢在現代建筑屋面排水中得到了廣泛的應用，加強對虹吸式屋面排水系統的優越性探討，具有十分重要的社會經濟意義。二.虹吸式屋面排水系統的優越性1.在現代經濟發展的飛速時期，建筑的功能呈現出了越來越大的變化。虹吸式房屋雨水排水系統，從誕生至今已有了二十多年的歷史。在一些大型廠房、展覽館等有大面積屋面的建筑中，使用較廣泛。傳統的屋面雨水排水系統，是按照水流的特點，從高處向低處流，從重力上進行的設計，采用了重力式的雨水斗,雨水斗的排水情況是，水流在屋頂自由堰流。流入雨水斗以后，混雜著空氣，形成水、氣混合流，當雨量過大，水流過急的時候，由于雨水斗的流量偏小，并且很難通過雨水斗急時排出。在屋面雨水排水管系的設計時，在懸吊管的設計中，對于其排水量，應按非滿流設計，即在雨流正常的情況下，其流滿度大約在0.8以內，管內的水流速度不應當小于0.75m/s，水向低處流，遵循這個原理，在懸吊管中其坡度不能小于0.5%,這就需要比較大一點的懸吊管管徑和坡降。在重力流排水中，要保證雨水斗的正常排水，因此在一根懸吊管上，雨水斗的安裝數量不應當超過四個。懸吊管上的雨水管過多，會導至屋面的負荷加重，也使工程造價增加了。2.在虹吸式屋面的雨水排水系統與重力式屋面雨水排水系統相比中，虹吸式屋面的雨水排水系統占有明顯的技術優勢。虹吸式屋面雨水排水系統的排水能力強，排水速度較快，能快速地減輕屋面水的重量，迅速排出雨水，減少積水對屋面和建筑物的侵蝕，減輕屋面的負荷，多個虹吸式雨水斗，可