屋面雨水压力流排水系统的设计应用.pdf
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1、设 计 经 验 屋面雨水压力流排水系统的设计应用 张宝军 (徐州建筑职业技术学院 热能与环境工程系,江苏 徐州221008) 摘 要: 简介虹吸式压力流雨水排水系统,提出压力流雨水排水系统是工程应用的方向;结 合徐州地区的降雨参数及雨量公式,总结出适合本地区工程实践的设计应用路径。 关键词: 屋面雨水; 压力流排水系统; 设计应用 中图分类号: TU991. 11 文献标识码: C 文章编号: 1000 - 4602(2003)05 - 0070 - 03 1虹吸式压力流雨水排水系统 20世纪50年代以来,我国工业厂房屋面雨水 的排除一直是采用重力流排水设计方法,曾经出现 过事故。随着大型屋面
2、建筑的出现,按重力流设计 的传统方法已不适应工程需要。下面介绍近20年 来在国外发展起来的一种虹吸式压力流雨水排水系 统。 111 系统组成 压力流雨水排水系统由压力流雨水斗、 连接管、 悬吊管、 立管、 排出管(虹吸终止管)等组成。 112 工作原理 压力流雨水排水系统是通过能分离气水的压力 力流雨水斗使雨水管处于满流状态,当管中的水呈 压力流状态时虹吸作用产生。在降雨过程中,只要 雨量达到设计值,就会连续不断地产生虹吸,使屋面 雨水快速排除。 113 系统特点 比传统重力流排水系统的管径约减小一 半;管道安装要求的空间较小。 悬吊管为水平安装,不需要坡度,为管道安 装提供方便和灵活性。 每
3、个系统的雨水斗个数不受严格限制,并 且每斗的泄水能力不会因为斗的个数增加而变化。 雨水在管道内产生的较高流速可保持较好 的自清作用,不容易发生管道堵塞现象。 由于每个系统流量大,排出管的数量少,因 而减少了室外雨水检查井的数量。 压力流雨水排水系统的关键是选择压力流雨水 斗和精确地进行水力计算。计算的目的是平衡不同 管段的流量和压力,使管道总摩阻等于雨水斗面与 临近点(排出横管虹吸状态终止点)的高度差。雨水 斗的数量是根据设计暴雨强度下汇水面积内的雨量 除每个斗的排水能力。单斗泄水能力按12 L/ s进 行计算。软件计算目前仍依赖境外生产厂商。 2徐州地区雨水排水系统的设计应用 屋面雨水排水系
4、统的设计计算,首先应根据当 地的雨量公式,计算出降雨强度以及小时降雨强度, 确定屋面汇水面积,然后进行雨水斗、 管道系统的选 择计算。现结合徐州地区雨量公式,进行简要概括。 211 雨量计算 21111 小时降雨厚度 降雨强度:徐州地区降雨历时为5 min、 重 现期为1年的降雨强度为: q5= 2. 79 L/ (s100 m2) 降雨历时:室内降雨量常采用的降雨历时 为5 min。 小时降雨厚度: H= 36q5= 101 mm/ h 21112 汇水面积 屋面汇水面积计算,是整个雨水排水系统计算 的一项组成部分,为避免按屋面展开面积计算可能 出现的错误,规范要求按水平投影面积计算屋面汇
5、水面积。因雨水受风力影响,高出屋面的侧墙及窗 井和贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道, 07 中国给水排水 2003 Vol. 19CHINA WATER 79型为钢板焊制,出水口直径有75、100、150、200 mm 四种;87型为铸铁浇制,短管有铸铁和钢制两种,出 水口直径有75或80、100、150、200、250 mm五种。 屋面雨水斗的汇水面积与其泄流量有直接的关 系,适用于徐州地区的一个斗的最大允许汇水面积 如表11 (87 型的计算同79型)。屋面蓄积能力的 系数均按平屋面K1= 1考虑。从表中可以看出,多 斗系统每个斗的汇水面积比单斗系统约减少20 %。 表1 降雨强度为
6、101 mm/ h时一个斗的最大允许 汇水面积 m2 雨水斗型式65型79型 (87 型) 雨水斗直径10075100150200 单斗系统5583425881 134 1 854 多斗系统4642844649321 411 连接管 连接管管径一般与雨水斗相同,可直接选用。 悬吊管 悬吊管的排水流量与连接雨水斗的个数、 管道 坡度和斗到立管距离等因素有关,单斗系统的悬 吊 管泄流能力比多斗系统多20 %左右。表21列出当 计算充满度为0. 8、 管道粗糙度为0. 013、 降雨强度 为101 mm/ h时(徐州地区)的多斗悬吊管的最大允 许汇水面积,供设计时查用。 表2 降雨强度为101 mm
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