金天意

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虹吸排水系统


一、虹吸排水系

1、虹吸系统原理

虹吸式屋面雨水排放系统是按照虹吸满管压力流原理设计,利用“伯诺里”方程,进行周密的计算,系统采用特殊设计的雨水斗,使雨水在较浅的天沟水深下,即可在管道中形成满管流状态,同时利用建筑物屋面与地面的高差所产生的势能,在管道中形成局部真空,从而使雨水斗及水平管内获得附加的水流压力,产生虹吸现象。利用虹吸作用,极大地加快水在排水管道内的流速,快速排清屋面雨水。该系统由虹吸式雨水斗,管材(雨水斗支管,水平管吊管,立管及出户管),管配件,固定系统等组成。

重力排水与虹吸排水对比

2、虹吸排水和重力排水区别

  • 重力式雨水系统:
重力排水系统

重力流雨水排水方式的原理是基于利用屋面结构上坡度,水自然流入屋面上的雨水斗,流入雨水斗的雨水易渗入空气,形成气水混合流。整个系统的水力计算依靠人手工算为主,管径计算都放大。同时由于屋顶排水本身要求具有一定的坡度,受屋顶结构的限制,如要有效的排水,需增加雨水斗及相应的排水立管,这些大量的立管需经过最后汇集排入城市雨水管网。
  • 虹吸式雨水排水系统:
虹吸排水系统

在最初的一段时间里,虹吸系统与重力式排水系统差不多,都是利用重力进行排水。当屋面上的水位达到一定高度时,虹吸雨水斗会自动隔断空气进入雨水斗内,从而产生虹吸效果,排水量大大增加。对于虹吸式屋面雨水排水系统来说,屋面雨水斗预埋必须防范渗漏问题,因为如果出现这种问题,可能会对造价昂贵的建筑带来严重的破坏,甚至危及人身安全。因此,对于虹吸式屋面雨水排水系统来说,系统的水力计算,选用的产品,虹吸雨水斗的设计布局,以及系统的整体安装,必须要有很高的质量保证。

虹吸排水系统的优势:

虹吸排水系统优势



二、虹吸排水组成部分---雨水斗

虹吸雨水斗:

虹吸式雨水斗是屋面雨水排水系统的始端,也是整个系统的核心,主要用途是汇集雨水并将雨水导入系统。虹吸雨水斗的最大斗前水深应严格控制,确保屋面水面限定在合理高度以下,否则屋面上累积过重的雨水会导致屋面结构的破坏,重者造成人身财物损失。虹吸雨水斗卓越的品质体现在斗前水深完全稳定可控,完全符合《虹吸式屋面雨水排水系统技术章程》的要求
虹吸雨水斗

虹吸雨水斗的优点:

  • 斗体采用优质304不锈钢,大大延长使用寿命
  • 雨水斗尾管管径可调,从而满足不同排水量要求
  • 进水部位设置独特的反气旋整流格栅,加强虹吸效果
  • 适用于各种类型屋面的安装方式
  • 超低的斗前水深确保建筑造价经济,使用安全。

 雨水斗的维护:

日常清洗
虹吸式雨水斗需定期保养,具体的工作是清除屋面树叶,垃圾或杂生的植物以免堵塞排水口,保养的周期应根据当地具体环境情况(天地、绿化等)而定,另外、保养的工作还应包括清理排水口和隔栅。
在保养时,打开隔栅,再清理雨水斗内部的部分,业主根据计划好的维护规范要求,决定其保养频率。

三、虹吸排水系统组成部分----HDPE管道

HDPE管材


高密度聚乙烯管道是一种性能卓越的环保型排水管道,在欧洲国家已成为屋面雨水排放管道及建筑内污废水排放管道材料的首选,在《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程CECS183:2005》也被列为主要推荐材料之一。其令人称道的独特性能主要体现在:
  • 安装方便,可预制
  • 防腐蚀
  • 抗冲击,耐高压
  • 耐磨损
此外,HDPE管道还是一种新型的无毒环保型管材,在遇到明火时高密度聚乙烯管道不会象其他含有卤素的管道释放出有毒的气体,按标准GJB1916-94规定进行,测试凯仕利公司提供的高密度聚乙烯排水管道,管件的燃烧毒性指数值均小于1,生态环保。,

HDPE管材特殊性能:


HDPE管材


锐普提供的HDPE高密度聚乙烯管道采用PE100级原料,具有卓越的抗紫外线,抗老化,抗冲击性能,耐腐蚀性能超强,抗酸雨性能绝佳,确保内壁光滑,不易堵塞。
  • 规格齐全的管材及管配件,满足各种工程需要;
  • 该管材有很好的韧性、气密性和抗老化性能;
  • 适于虹吸流雨水系统的应用;
  • 管材有较强的抗冲击性,耐热、耐磨及耐酸碱腐蚀行;
  • 管材弹性模量小,可吸收管内水流噪音;
  • 管材比重小,重量轻,便于运输和安装;
  • 采用热熔、电熔连接,系统安全可靠无渗漏;
  • 使用寿命长,可达50年;
  • 根据项目系统的要求,可采用不同的压力的(PN3.2、PN4、PN6、PN8、PN10、PN12、PN16、PN20)管材。不同规格的管材耐负压值可大80kpa,避免管材被吸扁、变形的情况出现;
  • 采用线膨胀系数为0.2mm/m℃以内的管材,使其受温度变化引起的伸缩率在1%范围内;
  • 虹吸系统无需设置伸缩节,避免系统漏气。我公司根据线胀系数,温度应力和管材强度等因素设计开发了悬吊装置来消除温差带来的伸缩。

HDPE管道环保性能:


聚乙烯(PE)是由简单的碳、氢原子组合而成的,对人体,动物,植物无害。

聚乙烯(PE)对环境的负担与生产和处理过程有关。除了原材料原油外,还需能源用于制造塑料粒子和产品的生产过程。


从生态学角度来说,聚乙烯(PE)材质是用于排水管系统最合适的材质。它有很长的使用寿命,在处理焚烧过程中不会产生有毒气体(如,PVC材质产生的盐酸)。在生产制造和运输过程中,它比钢管,铸铁管,铜管消耗较少的能源。
 

四、虹吸排水系统组成部分-----二次消能悬吊

虹吸排水系统安装



固定装置

       有别于传统的固定点配合伸缩节的固定方法,该固定系统利用固定管卡和滑动管卡将管道固定在与之平行的方型钢导轨上,不设伸缩节。

固定管卡

固定管卡及滑动管卡装置

       固定管卡限制了管道热胀冷缩产生的伸缩,并将轴向推力传递到导轨上。
       滑动管卡的使用则使得管道可以在管卡上自由滑动,用以调节各管段之间因为温差产生的不均衡胀缩。
固定管卡


悬吊管安装步骤

       第一步:依照虹吸系统图在建筑物上放线确定悬吊点
       第二步:将安装片和悬吊螺纹杆安装在建筑物上
       第三步:将方型钢导轨和管卡装配在一起
       第四步:将装配在一起的悬吊固定系统悬挂在螺纹杆上
       第五步:虹吸系统把管道安装到悬吊管卡上
悬吊系统

五、虹吸流雨水排水系统设计

技术规定:

虹吸流屋面雨水排水系统必须选用虹吸流雨水斗;
一个计算汇水面积内,宜放置不少于两个压力流雨水斗,屋面
汇水最低处至少应放置一个压力流雨水斗;
虹吸流雨水斗的间距不宜大于20m;
平屋面宜采用下沉式虹吸流雨水斗,同一悬吊管上接入的雨水斗应采用同一规格,其进水口应在同一水平面上;
虹吸流雨水系统的悬吊管设计流速不宜小于1m/s,立管 设计流速不宜小于2.2m/s,不宜大于10m/s
排水管道总水头损失与流出水水头之和不得大于雨水系统进、 出口的几何高差;
同一系统不同支路的节点压差不大于10kpa;
虹吸流雨水排水系统接入市政重力流之前应放大管径, 其流速不宜大于1.8m/s,否则需设置消能井;
凡设计虹吸流雨水排水工程和建筑屋面均应设置溢流口(外檐沟除外),溢流堰,溢流管等溢流设施。溢流排水设 施不得危害建筑设施,行人安全等;
雨季前后,需及时清理屋面虹吸流雨水斗导流罩上的杂物。
 

虹吸流雨水排水系统设计设计步骤

第一步:计算屋面面积
第二步:计算暴雨强度
第三步:屋面降雨总径流量
第四步:雨水斗数量级及布置
第五步:管道的布置
第六步:计算图输入管长
第七步:输入流量
第八步:管径的计算
 

虹吸排水设计软件:

公司自主开发的设计软件,已通过国家软件产品检测中心测试合格,该产品具有广泛的适用性。可适用于各种复杂屋面的压力流排水系统,能够更准确更快捷地设计出符合客户要求的设计方案。
虹吸排水设计软件

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