虹吸雨水收集系统施工工艺研究

发表时间:2020/3/3   来源:《基层建设》2019年第29期   作者:李华锋 王冠宇 董勋超 陈永春
[导读] 摘要:在人们生活水平不断提高以及城市化进程越来越快的前提下,人们对城市建筑品质要求越来越高,对生活场所要求的不断提高,雨水排水成为设计以及施工的重难点,尤其是大面积场馆屋面对雨水排水的要求越来越高,建筑工程人员规范自身行为满足相关规范的要求下,对设计方案进行优化,使用虹吸雨水管进行排水,保证建筑工程雨水系统排水工程有效满足建筑物使用效果,为人们营造一个更加舒适美好的生活环境。
        中建八局第二建设有限公司  450000
        摘要:在人们生活水平不断提高以及城市化进程越来越快的前提下,人们对城市建筑品质要求越来越高,对生活场所要求的不断提高,雨水排水成为设计以及施工的重难点,尤其是大面积场馆屋面对雨水排水的要求越来越高,建筑工程人员规范自身行为满足相关规范的要求下,对设计方案进行优化,使用虹吸雨水管进行排水,保证建筑工程雨水系统排水工程有效满足建筑物使用效果,为人们营造一个更加舒适美好的生活环境。
        关键词:虹吸雨水管;排水要求;技术要求;实际运用
        一、优化建筑雨水系统排水的必要性
        建筑系统排水主要是针对雨水系统方面进行主要的一些研究,保证建筑物雨水系统排水工程正常使用功能,雨水排水系统是建筑工程重要组成部分,在一定程度上影响了建筑整体的性能安全以及实际使用的效果。
        作为建筑工程中的重要组成部分之一,雨水系统的正常运转对于保证建筑工程主体的正常使用有着重要的意义以及作用,在现实中,楼房的屋面雨水都需要雨水系统工作运行来进行保证建筑工程的使用安全功能,所以我们要对雨水系统进行优化布局综合的考虑,此外由于楼栋屋面大小不同所以每个雨水系统所容纳的雨水汇水面积不同,因此需要进行单独的设计以及考虑,从而保证建筑雨水系统功能的实用性以及安全性。
        二、雨水系统设计施工标准要求
        雨水管施工时需要在满足屋面雨水排水的基础上施工还必须符合一些规范上的要求,雨水斗的连接应固定在屋面承重结构上,虹吸雨水斗边缘与楼板相连处应严密不漏,连接管管径符合图纸设计要求,虹吸雨水管管道安装应采用对焊以及电熔管箍连接,管道选材时首先要考虑图纸承压能力,按设计要求选择管材,悬吊虹吸雨水管的锚固管卡宜安装在管道的始部和末端、以及三通Y形支管的每个方向上,两个管道锚固管卡之间的距离不应大于5m,并且当虹吸雨水斗立管之间的悬吊管长度超过1m时,应安装带有锚固管卡的固定件,当HDPE管的管径大于de250mm时,在每个固定点上还应使用两个锚固管卡进行加固,且锚固管卡加固间距不应大于200mm,当虹吸雨水系统汇水面积大于2500㎡的大型屋面,就必须设置不少于2套独立的虹吸式屋面雨水系统,虹吸雨水管需要设置虹吸雨水溢流排水管,溢流排水设置要求不应危及行人和地面,并且溢流口设置高度应根据建筑屋面允许的最高溢流口水位等因素确定,最高溢流水位应低于建筑屋面或者天沟允许的最大积水水深,溢流管道系统可采用虹吸雨水系统,溢流管道雨水斗和虹吸式屋面雨水系统的雨水斗间距不宜小于1.5m。雨水系统管道安装完成后应进行灌水实验来检验管道,连续一个小时不渗不漏方为合格。
        三、关于虹吸雨水工作体系的施工应用分析
        普通楼房雨水系统管道选材常会选用UPVC管、镀锌钢管进行雨水系统排水,但是UPVC管进行排水工作时会产生很大的噪音,并且镀锌钢管和UPVC管还有一个很大的通病就是当一个雨水雨水系统管不能满足收集雨水区域排水造成水流不及时,雨水管内雨水会造成向上涌水情况以及水管未满造成压力发出噪音发生;虹吸雨水管是一种新型的雨水排水管,虹吸雨水管管径的选取必须经过水力计算。我们要想尽可能的控制管道内雨水流态和负压值,就必须经过严格的水力计算,合理有效地利用各段的管道以及管径。

目前为止国内外对虹吸雨水系统的计算方法主要有两种,一种是基于满流状态的伯努力方程,其方法是国内水力学课程的基础之一,经过了科学的验证,另一种是基于两相管流技术的计算方法。
        虹吸雨水一般采用HDPE管进行排水,HDPE管本身具有良好的抗震性能,但其材质柔软,膨胀相比于其他管材大的缺点,因此应针对的采取相应措施为平悬吊管道的安装:在安装管道系统以前,按照要求首先用相对应型号膨胀螺栓固定好M10安装片于楼板顶部,再用M10螺杆连接悬吊管道的消能悬吊系统;对于悬吊管道的消能悬吊系统,按照设计的数量和位置先把M10螺杆通丝、专用方钢骑型卡将镀锌方钢固定起来,水平度调整至符合设计要求。其关键技术为不掺气的新型虹吸雨水斗,该种虹吸雨水斗采用特殊的构造,使雨水在进入雨水排放系统前得到整流,最大限度地将空气隔离在雨水排放系统之外,为系统内形成满管流提供条件。虹吸雨水的形成过程经历三种流态,重力流、两相流、满管压力流。在降雨初期,雨水刚刚汇集,雨水斗前水深不是很大,雨水斗内不能有效阻止空气进入,此时其流态为非满管流,气水逆向流动,此阶段为重力流。随暴雨的发展雨水量的加大,斗前水深加大,管内空气能进入的越来越少,当不再有空气掺入时,这就形成满管压力流态,通过对管道的管径、高低差的控制,即可实现对管道内雨水的流态的控制,使系统大部分时间工作在虹吸压力满管流的流态。使管道内满管流形成一定的负压,雨水斗前水面受到管道内外压差的作用,增大了管道的流量,大大增强了雨水系统的排水能力,这便是虹吸式雨水排放系统的工作原理。
        四、虹吸雨水注意点以及优点
        与传统雨水系统相比,虹吸雨水系统管径小,排水量大,立管少,对建筑立面和空间影响小。虹吸式雨水排放系统应用中应避免和注意一些问题。第一,雨水斗前水深的控制以及水深太小,这样都不能有效地形成虹吸满管流,系统不能在虹吸状态下运行,排水能力便不能达到设计要求的状态,虹吸雨水斗可以广泛适用于各种不同类型、用途的建筑物;悬吊管无需坡度敷设;降低虹吸雨水管的管径节省安装空间;虹吸雨水管还具有自净能力,不易堵塞;从设计到施工简单快捷。虹吸式雨水斗在屋面上位置可以灵活不必拘泥于某一点,更能适应现代建筑的艺术造型,满足不规则屋面的雨水排放。单个雨水斗大排量,屋面开孔少,可以大大减少屋面漏水点几率,减轻屋面防水压力。另外由传统雨水管改为虹吸雨水管造成落水立管的数量变少以及直径的变小,也大大满足了现代建筑的美观以及大型场馆等大跨度屋面及高层建筑楼栋的雨水排放。另外虹吸雨水系统安全性能也是比较高,虹吸雨水管道走向可以根据需要进行设置,在不影响建筑功能及使用空间的前提下同时满足现代大型购物广场,厂房,仓库及各种网架结构金属屋面的雨水排放。在设计流量下,虹吸雨水系统中满管流无空气旋涡,排水高效且噪音小,更能完美配合现代影院,剧场,会展中心,图书馆,档案馆,学校医院的要求。
        结束语
        综上所述,虹吸雨水管管路设计同时满足正负压要求,能保证通过高层,超高层建筑全程管路满水实验检验验收,且能避免负压失控确保系统正常运行。由于管路直径小、虹吸雨水系统安装简便大大减少了雨水管的材料成本及安装费用,因此得到众多的业主和施工单位青睐。
        参考文献:
        [1]王凤荣.建筑给水排水工程的设计优化研究,民营科技,2015(07)
        [2]黄兴.建筑给水排水工程的设计优化J,黑龙江科技信息2017(06)
        [3]邵江南.建筑给水排水工程设计标准体系及应用研究,2019(02)
        [4]建筑给水排水及供暖工程施工技术标准ZJQ08-SGJB 242-2017
 
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