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虹吸排水系統(tǒng) 我有新說(shuō)法
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南京高源機(jī)電-虹吸排水系統(tǒng)的特點(diǎn)是橫管不設(shè)坡度的情況下,形成滿(mǎn)管流,以較快的速度排清屋面的積水。

虹吸排水系統(tǒng)的介紹:

虹吸排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分,它的任務(wù)是及時(shí)排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水,避免形成屋頂積水對(duì)屋頂造成威脅,或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故,以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。虹吸排水系統(tǒng)的特點(diǎn)是橫管不設(shè)坡度的情況下,形成滿(mǎn)管流,以較快的速度排清屋面的積水。虹吸排水系統(tǒng)主要部件有虹吸排水管道和雨水斗構(gòu)成。

虹吸排水系統(tǒng)與傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)的區(qū)別:

虹吸排水系統(tǒng)的特點(diǎn):

1、只要滿(mǎn)足計(jì)算要求,單系統(tǒng)所帶雨水斗個(gè)數(shù)不限;

2、雨水斗流量大,氣水分流,排水速度快效果好;

3、懸吊管呈水平狀態(tài),無(wú)需做任何坡度,施工方便;

4、立管管徑小,數(shù)量少,便于裝修;

5、埋地管少,地面開(kāi)挖工作量小,有效縮短工期;

傳統(tǒng)重力排水特點(diǎn):

1、單系統(tǒng)所帶雨水斗個(gè)數(shù)受限;

2、雨水斗流量小,氣水合流,排水效果差;

3、立管管徑大,數(shù)量多,交叉施工易打架;

4、埋地管多,土建工作量大,地溝易返水

虹吸排水系統(tǒng)的組成:

1、雨水斗

用于虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的雨水斗。它具有氣水分離、防渦流等功能。其斗前水深可有效控制,當(dāng)斗前水位穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)水深時(shí),系統(tǒng)內(nèi)形成虹吸滿(mǎn)管壓力流。

一般來(lái)說(shuō),雨水斗的設(shè)計(jì)是整個(gè)虹吸系統(tǒng)的能否按設(shè)計(jì)要求工作的關(guān)鍵所在之一,它的穩(wěn)流性越好,產(chǎn)生虹吸所需的屋面匯水高度越低,總體性能就越*。

標(biāo)準(zhǔn)型的雨水斗,它是由雨水斗底座(PE材料),碟片(ASA),格柵頂蓋(PE)組成。另外根據(jù)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(hù)帽,微型加熱電圈等配件。雨水斗額定流量分12L/s 、25L/s、40L/s、60L/s和72L/s等,ZUI常用的為25L/s和40L/s兩種額定流量的雨水斗。

壓力流(虹吸式)雨水斗材質(zhì)為HDPE、鑄鐵或不銹鋼。其各部分有不同的結(jié)構(gòu)功能。雨水斗置于屋面層中,上部蓋有進(jìn)水格柵。降雨過(guò)程中,雨水通過(guò)格柵蓋側(cè)面進(jìn)入雨水斗,當(dāng)屋面匯水達(dá)到一定高度時(shí),雨水斗內(nèi)的反渦流裝置將阻擋空氣從外界進(jìn)入同時(shí)消除渦流狀態(tài),使雨水平穩(wěn)地淹沒(méi)泄流進(jìn)入排水管。

虹吸式雨水斗ZUI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ZUI小,同時(shí)提高了雨水斗的額定流量。WAN全可以做到部分通用。它的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于不同功能及材料的屋頂系統(tǒng),產(chǎn)品具有廣泛的適用性。換句話(huà)說(shuō),一種雨水斗通過(guò)于相應(yīng)的配件組合就能適合不同的屋頂,例如:混凝土屋頂,金屬屋頂,木屋頂,考慮人行走或綠化的屋頂,屋面不平呈梯形結(jié)構(gòu)的屋頂?shù)?。雨水斗是整個(gè)虹吸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。

對(duì)于整個(gè)虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)而言,主要的就是要避免空氣通過(guò)雨水斗進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)。如果空氣直接進(jìn)入雨水斗,會(huì)在管道內(nèi)形成氣團(tuán),這樣會(huì)大大降低系統(tǒng)排水效率,和傳統(tǒng)重力式排水系統(tǒng)一樣。因此,虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)所采用的雨水斗必須具有優(yōu)化設(shè)計(jì)的反渦流功能的蓋罩,防止空氣通過(guò)雨水斗入口處的水流帶入整個(gè)系統(tǒng),并有助于當(dāng)斗前水位升高到一定程度時(shí),形成水封阻隔空氣進(jìn)入。

雨水斗的設(shè)計(jì)安裝也有一定嚴(yán)格的要求:

(1)雨水斗離墻至少1米。


(2)雨水斗之間距離一般不能大于20米。


(3)平屋頂上如果是沙礫層,雨水斗格柵頂蓋周?chē)纳车[厚度不能大于60mm,ZUI小粒徑必須為15mm。


(4)如果雨水斗是安裝在檐溝內(nèi),且采用焊接件的話(huà),檐溝的寬度至少是350mm,檐溝內(nèi)的雨水斗安裝開(kāi)口為70mm x 270mm至290mm x 290mm。


(5)如果雨水管是安裝在混凝土屋頂面層內(nèi),那么屋頂至少有160mm厚。


(6)斷面呈連續(xù)梯形的屋面雨水斗開(kāi)口,為安裝固定件,尺寸必須是280mm x 280mm,如果開(kāi)口大于300mm x300mm,屋頂則需加固。


(7)如果屋頂是混凝土的,雨水斗下連的雨水管管徑至少是35mm (用電焊管箍連接件連接),與此對(duì)應(yīng)的屋頂厚度是180mm至190mm。


(8)帶隔離層的屋頂隔離層厚度至少40mm。如果隔離層厚于180mm,雨水斗的底座必需延伸至能與管徑56mm的連接管相連的恰當(dāng)長(zhǎng)度。

2、系統(tǒng)管道

管道作為虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)ZUI主要的部分,必須確保系統(tǒng)安全可靠,高效持續(xù)的運(yùn)行。虹吸式系統(tǒng)作為一個(gè)特殊的排水系統(tǒng),其管道必須保證密封性和備的防火措施,并且做到盡可能降低噪聲,吸收震動(dòng),抗擊沖擊外力,滿(mǎn)足抗溫度變化引起的形變。管道的抗?jié)B漏并不意味著系統(tǒng)密封性得到滿(mǎn)足。一般情況下,對(duì)于抗?jié)B漏的要求是允許發(fā)生小范圍的滲漏,只要有補(bǔ)救措施即可。但是虹吸系統(tǒng)一旦發(fā)生滲漏,并不易發(fā)現(xiàn)。當(dāng)突然出現(xiàn)暴雨的降雨強(qiáng)度,則可能立即造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰。進(jìn)而因?yàn)槲菝嬗晁疅o(wú)法及時(shí)排放,超過(guò)屋面可負(fù)荷的荷載強(qiáng)度,引起屋面坍塌。


當(dāng)然,微小的不密封并不一定會(huì)造成滲漏,但是足以造成漏氣,一旦排水管道內(nèi)出現(xiàn)氣團(tuán),虹吸式排水的效率馬上大大降低,嚴(yán)重的甚至?xí)茐暮缥饔?。由于虹吸系統(tǒng)是利用負(fù)壓排水的,因此管道的管壁必須具備相當(dāng)?shù)某袎耗芰?。但是也不是的剛性體。因?yàn)楹缥到y(tǒng)的負(fù)壓一般不大于-0.08Mpa。過(guò)大的負(fù)壓會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)水流流速過(guò)快,發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,對(duì)于金屬管道或者是金屬質(zhì)地的連接處產(chǎn)生的傷害(-0.09Mpa已經(jīng)接近氣蝕的臨界值)。同時(shí)負(fù)壓過(guò)高也會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)的震動(dòng),減少系統(tǒng)的使用壽命。


3、HDPE管材的優(yōu)良特性


HDPE管道是在熱力條件下生產(chǎn)的,材料本身的張力在制造過(guò)程中已消減,所以成品以后可能產(chǎn)生的尺寸微變不會(huì)有任何危害,將熱脹冷縮引起的危害降至小。從物理和化學(xué)性質(zhì)上看,HDPE管道的防腐能力強(qiáng),不受各種酸、堿、鹽所引起的電化學(xué)反應(yīng)的影響。HDPE管道比金屬管更耐磨損??箿囟仍?– 40攝氏度 ~100攝氏度。管子重量輕,施工方便,可以事先預(yù)制,安裝工效大大提高。

HDPE管作為一種新型的節(jié)能管材,從我國(guó)建筑行業(yè)住宅產(chǎn)業(yè)化,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化,材料集約化,建筑生產(chǎn)施工工廠化,管理科學(xué)化的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,是有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>


HDPE管與PVC及鑄鐵管相比較:


①由碳水化合物組成,對(duì)人體及動(dòng)植物無(wú)害。使用周期長(zhǎng),焚燒后不產(chǎn)生有害物質(zhì)(如PVC焚燒后會(huì)產(chǎn)生鹽酸),生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中比鑄鐵管消耗更少的能源。


②排水管表面光滑,排水能力是鑄鐵管的1.5倍;HDPE 0.0015~0.015mm;新鑄鐵管 0.2~0.3;舊鑄鐵管 0.5~1.6。


③相同管徑坡度,HDPE管排水能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鑄鐵管。

坡度:i=0.025,充滿(mǎn)度:h/d=0.5時(shí):鑄鐵管Dn50=0.64L/s,Dn75=1.9,Dn100=4.08;HDPE管Dn50=1.32L/s,Dn90=3.59,Dn110=6.12。

④HDPE是非性材料,使用過(guò)程中不結(jié)垢,排水能力不下降。

⑤ HDPEP排水重量輕,強(qiáng)度高,滿(mǎn)足現(xiàn)代建筑要求。

⑥ 熱熔連接,安全可靠。

⑦HDPE管防噪音效果好,提高生活環(huán)境質(zhì)量。


各種管材在某一相同測(cè)試條件下,HDPE屬于彈性材料,彈性模量低,密度小,能大限度避免噪音,防止噪音傳播。


⑧HDPE排水管抗沖擊性能好,安全性高,可保證放心使用50年。


HDPE排水管抗沖擊性能遠(yuǎn)好于PVC。HDPE屬于柔性材料,在GB/T標(biāo)準(zhǔn)中無(wú)抗沖擊性能檢測(cè)的要求。HDPE管斷裂伸長(zhǎng)率大于350%,高可用于240m建筑中。

HDPE管能夠使用在0.6Mp的壓力下,也可用于有壓排水中。

PVC管非常脆,在正負(fù)壓的反復(fù)作用下易產(chǎn)生疲勞破損。(在高層建筑中更為明顯)


⑨施工安全性高


施工現(xiàn)場(chǎng)意外撞擊、摔打,對(duì)HDPE排水管的影響較小,在低溫下搬運(yùn)、施工不易破損,也不會(huì)留下隱患。


一般的PVC排水管在常溫下,尤其在低溫下,非常容易破損,在施工中必然留下隱患,給用戶(hù)和施工單位都帶來(lái)巨大的損失。


4、輔助的固定系統(tǒng)


安裝固定系統(tǒng)的主要功能是輔助安裝與固定管道。虹吸式雨水管道系統(tǒng)的固定裝置包括與管道平行的方形鋼導(dǎo)軌,管道與方形鋼導(dǎo)軌間的連接管卡(根據(jù)不同的管徑,每隔0.8至1.6米布置管卡),用于固定鋼導(dǎo)軌的吊架及鍍鋅角。安裝固定系統(tǒng)還包括管卡配件,這些配件可以固定管道的軸向,利用錨固管卡安裝在管道的固定點(diǎn)。氣水混合流的排水過(guò)程中,有一個(gè)非常重要的要求,是關(guān)于在系統(tǒng)各部位內(nèi)負(fù)壓的限制,規(guī)定負(fù)壓不得低于-0.8公斤。其原因在于,當(dāng)負(fù)壓在-0.92公斤左右時(shí),系統(tǒng)內(nèi)的氣泡會(huì)在壓力的作用下破裂,使整個(gè)管道說(shuō)系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。


因此,為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,管道振動(dòng)的危害是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。如果振動(dòng)不加以防范,可能會(huì)影響減少建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命,也可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的破壞。安裝固定系統(tǒng)的主要功能之一是吸收這些振動(dòng),從而避免振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。由于溫度的變化,管道必然會(huì)發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象。在系統(tǒng)內(nèi)部形成拉力或壓力,對(duì)于管道連接處形成作用。


安裝固定系統(tǒng)可以防止在剛性安裝的排放系統(tǒng)中,由于熱脹冷縮受到阻隔而產(chǎn)生的力會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞,吸收熱脹冷縮導(dǎo)致的管道位移。同時(shí),還可以避免管道因?yàn)閼覓焓芰Χ冃巍?/p>


無(wú)論是系統(tǒng)震動(dòng)帶來(lái)的外力,還是熱脹冷縮引起的內(nèi)力,甚至是懸掛管道承受的重力,都由連接件傳至方形導(dǎo)軌,避免引起系統(tǒng)的變化,減少對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的影響。


固定系統(tǒng)除了可以起到固定管道,轉(zhuǎn)移管道受力的作用,還有助于增加屋面到水平管的間距,而不影響管道的水平受力。


總而言之,固定系統(tǒng)雖然是虹吸式雨水排放系統(tǒng)的輔助部分,卻起到至關(guān)重要的保護(hù)的作用。


在整個(gè)降雨過(guò)程中,隨著降雨量的增加或減小,懸吊管內(nèi)的壓力和水流狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)反復(fù)變化的情況。


與懸吊管相似,立管內(nèi)的水流狀態(tài)也會(huì)從附壁流逐漸向氣泡流,氣水浮化流過(guò)渡,在虹吸作用形成的時(shí)候,出現(xiàn)接近單向流的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)管道的管徑、高差的控制,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)雨水的流態(tài)的控制,使系統(tǒng)大部分時(shí)間工作在虹吸壓力滿(mǎn)管流的流態(tài)。使管道內(nèi)滿(mǎn)管流形成一定的負(fù)壓,斗前水面受到管道內(nèi)外壓差的作用,增大了管道的流量,大大增強(qiáng)了雨水系統(tǒng)的排水能力。這便是虹吸式雨水排放系統(tǒng)的工作原理。與傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)相比,虹吸雨水系統(tǒng)管徑小,排水量大,立管少,對(duì)建筑立面和空間影響小。


參考資料

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