在达到设计的降雨量时,虹吸系统中所有管道都呈现为满管流动,管道中的压力分布与传统的排水系统也有许多不同。由于屋面雨水斗与地面排水井间的高差得到充分利用,与重力排水系统比较,虹吸排水管道管径更小,排水量更大。 虹吸系统利用建筑高度简称为水头,充分考虑管道中的水力学损失,尽可能地减小管道直径,将屋面的雨水排入雨水井。并通过调节垂直尾管和水平集水管的结构和长度来实现水力平衡。 1、虹吸雨水斗设计: 吉祥虹吸系统雨水斗通过特殊设计的空气挡板,保证屋面积水高度较低的情况下使得空气无法进入管道系统内,雨水在管道内溢满管流形式迅速排出。 2、虹吸式屋面排水系统的水力计算: (1)管道的设计流速不小于1 m/s。 (2)排水管的总水头损失应小于或等于雨水斗顶面与临界点的几何高差,宜使压力余量△Pr≤100mbar。 (3) 虹吸式屋面排水系统的最大负压值在悬吊管与总立管的交叉点。该点的负压值,应根据不同的管材而有不同的限定值。对于使用金属管道的排水系统应小于900mbar;对于塑料管道,管径De50-De160应小于800mbar,管径De200-De300应于于450 mbar。 (4)虹吸式屋面排水系统管系各节点由不同支路计算得到的压力差不大于150 mbar。 (5)虹吸式屋面排水系统使用高密度聚乙烯管,应使用相应的计算图表计算管道的沿程水头损失。 3、虹吸于系统设计步骤 (1)计算屋面汇水面积; (2)根据设计暴雨强度计算出总的水量; (3)布置雨水斗的位置,组成屋面雨水排水系统; (4)绘制水力计算草图,标注各管段的长度; (5)用总的等效长度和系统资用水头计算单位长度的水头损失的初始估算值,选出各管段的管径。 (6)进行第一次水力计算,计算结果若已满足以上第3部分的要求,则可按计算结果绘成正式图纸。 (7)若第一次计算不满足第3部分的要求,则应对系统中某些管段的管径进行调整,必要时有可能对系统重新布置,然后再次进行水力计算,直至满足为止,按最后结果绘制图纸。 4、计算公式 (1)降雨量 式中 Q——降雨量,L/S; A——屋面面积,m2; r ——降雨强度,L/(S.100m2)。 (2)资用水头 E=ρ•g•H• 式中 E——资源水头,mbar; ρ——水密度,1000kg/m3; g ——重力加速度,9.8lm/s2; a ——换算系数,a=100。 (3)等效长度初始估算值 L0=1.2L 式中 L0——等效长度,m; L——计算长度,m; 1.2——考虑管件阻力引入的系数。 (4)单位长度水头损失的初始估算值 R0= 式中 R0——单位长度的水头损失初始估算值,mbar/m。 5、虹吸雨水系统设计理念 1、在设计虹吸系统时,秉承为建筑、结构服务的原则,最大限度地减少业主在建筑、结构方面的投资,同时保障建筑的美观、可靠。 2、根据屋面标高及形状,以有利于自然汇水、天沟布置的原则划分,同时尽可能不跨越防火分区和伸缩缝。塑料管在跨越防火分区的位置,必须加设阻火圈作保偿措施。 3、屋面排水考虑设汇水天沟的做法,这有利于建筑屋面排水集中性,更好发挥系统的功效,同时兼顾虹吸排雨水系统斗前水深的需要。 4、排水横管尽可能不穿越敏感区域,以有利于日后更改用途及维护保养。 5、管材选用要坚固耐用,同时有利于建筑美观需要。 6、系统经济性:虹吸系统使用优质HDPE管道,采用专用系统计算软件精确计算来确定管径,减少材料使用余量,最大限度的降低综合造价,为业主节约成本。
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