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虹吸排水与同层排水应用分析
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虹吸排水与同层排水应用分析
关键词:虹吸排水,同层排水,屋面,排水管
摘 要:对虹吸排水和同层排水进行介绍和分析后,提出利用虹吸排水系统和同层排水系统的方法解决大面积屋面雨水排水和本层排水管检修影响上下层的问题,以提高人们对这两种排水方式的认识,可供设计人员参考借鉴。
1 虹吸排水系统
随着时代的前进,建筑业的发展,工业厂房和公共建筑均朝着大面积的方向发展,在建筑屋面的排水系统中,传统的设计和施工是按“重力式”考虑的,因此屋面的坡度、雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄畅通的首要条件。在新型建筑中,屋面面积的增大,必然导致雨水管道增多,管径增大,从而影响建筑的美观和实用。因此,传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了,而大面积屋面排水系统的设计,变成了现代建筑的一个新课题。为此,认为采用屋面雨水虹吸排水,是解决大面积屋面排水设计的有效途径。
1. 1 虹吸排水系统简介
屋面雨水的虹吸排水系统是利用屋顶专用雨水漏斗实现气水分离。起初由于重力作用使雨水管道内产生真空,当管中的水呈压力流状态时,形成虹吸现象,不断进行排水,最终雨水管内达到满流状态。在降雨过程中,由于连续不断的虹吸作用,整个系统得以快速排放屋面上的雨水。虹吸排水系统管道均按有压状态设计,雨水悬吊横管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。
1. 2 虹吸排水系统的特点
虹吸排水系统管道均按有压状态设计,雨水悬吊横管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。水系统采用HDPE 高密度聚乙烯管,此种管材能承受较大的冲击力,且不会因弯曲而破裂、折断,还具有耐腐蚀性、抗紫外线功能。其抗极端温度范围大,在- 30 ℃～100 ℃,同时管子较轻施工方便,安装效率大大提高。因此与传统的屋面重力流排水系统相比,虹吸排水系统具有十大优点:
1) 比重力系统管径小1/ 2～2/ 3 ;
2) 排水管道无需坡度敷设,屋面雨水斗布点灵活;
3) 排泄流量大,所需立管少,可减少、减小屋面预留洞口要求;
4) 管道走向灵活,可根据设计要求设置;
5) 现场施工量小;
6) 管道及配件的使用量减少;
7) 排水管管径小;
8) 节约建筑空间;
9) 水流速度快具有自洁管道功能;
10) 从设计到施工简单快捷。在这十大优点中,最为可贵的是建筑物屋面即使是平屋顶无坡度也适用,且现场施工量大大减少。
在某工程实例中,屋面排水采用虹吸排水系统,所需立管仅为8 根,而若采用传统的重力式排水系统则需要设44 根雨水立管。虽然同一管径相比,HDPE 管比镀锌钢管贵,但随着国内厂家大量的生产,材料价格趋于降低的趋势,虹吸排水系统还是可以节约造价的。同时,由于虹吸排水系统立管少,安装工作量小,可节约大量人工。
另外,从其功能来看,重力排水系统横管需要有坡度,这样其他管道和设备标高要降低,安装空间减小,而虹吸排水系统节约了建筑空间。再则,重力排水系统管道需要定期清通,否则容易堵塞,而虹吸排水系统具有自清功能不容易堵塞。综上所述,大屋面雨水虹吸排水系统具有很大的实用价值。如今,随着科学技术和新型材料的不断发展和应用,人们对建筑的实用性和美观性的要求也越来越高,因此,屋面雨水虹吸排水系统具有广阔的发展前景和空间,特别是在厂房、机场、体育馆、展览馆、停车场等建筑中其实用性将日益体现。
1. 3 虹吸排水系统设计技术要求
1) 悬吊管与雨水斗出水口的高差宜大于1 m。
2) 雨水悬吊管不需要做坡度。
3) 悬吊管不宜穿越建筑物的伸缩缝、沉降缝、抗震缝,如必须穿越,应采取必要的措施(设置柔性管、伸缩器) 。不宜穿越建筑物的防火墙,如必须穿越需加防火套管或阻燃套管。
4) 悬吊管的设置应首先选择以立管为中心,两侧对称布置方式;如不可能,可选择单侧布置方式。
5) 虹吸式系统各节点上游不同支管的计算水头损失之差,在管径不大于DN75 时不应大于10 kPa ;在管径不大于DN100 时,不应大于0. 5 kPa ;超出时应变更管径、增加支管长度和局部阻力损失或改动系统组合等方法,调整后进行复算。
6) 悬吊管水头损失不得大于80 kPa。
7) 管道内负压控制在80 kPa 以内。
8) 不同高度的屋面,彼此之间又有较大的高差时,宜分别设置立管和出户管。
9) 立管距地面1 m 处,设置检查口;如有需要,悬吊管可相应设置清扫口,但应确保其气密性。
10) 悬吊管的设计流速不宜小于1 m/ s ,立管的最小流速不宜小于2 m/ s ,最大流速不宜大于6 m/ s ,不得大于10 m/ s。立管底部接至室外检查井的排出管管径应适当放大, 管内流速不大于1. 8 m/ s ,否则应设置消能井。
11) 埋地管的敷设应符合相关规定。
12) 对于无溢流系统的大屋面(5 000 m2 ) 须至少设置两套以上彼此独立的系统。虹吸排水系统见图1 。
2 同层排水系统
2. 1 宜昌阿基米德管业同层排水系统简介
宜昌阿基米德管业同层排水是针对传统卫生间排水方式而提出的。它的排水管道不穿过本层楼板,满足了现代人对私人空间的要求。下沉排水管道或抬高卫生器具的安装高度,让所有的卫生器具排水管在同一层敷设,然后接入排水立管。因而对管材,特别是配件有特殊的要求,即利用虹吸排水得到同层排水要求。下面介绍两种方法:
1) 排水管道下沉。采用普通排水管材、管件,则需要建筑、结构专业设计配合来达到同层排水的要求。现介绍在广州、深圳已通用的一种排水方式:住宅建筑的厨房、阳台同层排水用普通管材、配件很容易解决。而卫生间排水量大、点多、要求严格,欲用普通排水管材、管件解决同层排水问题就需要建筑、结构专业设计配合。要求在本层卫生间内设置排水管道沉箱;将排水管道设置在同层卫生间沉箱内。沉箱长、宽同卫生间进深、开间,深为400 mm。沉箱底及四周墙壁均需做防水处理,不得渗漏水,排水管道填砂或炉渣、陶粒。填满后用砂浆找平,再铺设地砖。地砖顶面与本层其他房间楼(地) 面相协调。当排水管道出现问题时,打开本层卫生间地板砖,挖出填砂予以维修。这样就达到了同层排水的要求。工程造价略有增加,在沉箱内安装完后,要保证牢固且不渗漏水,沉箱底部设二次排水管,利用虹吸技术接入排水立管。沉箱内填砂或炉渣、陶粒。填满后用砂浆找平,再铺设地砖。地砖顶面与本层其他房间楼(地) 面相协调。当排水管道出现问题时,打开本层卫生间地板砖,挖出填砂予以维修。这样就达到了同层排水的要求。工程造价略有增加,但实用、方便、效果很好(见图2) 。
2) 抬高卫生器具安装高度或加高卫生间地面(沉箱上翻) 。
这种方法没有前一种方法好,可根据实际情况试验总结。
2. 2 宜昌阿基米德管业同层排水系统的优点
1) 房屋产权的清晰化,所有物均在同一层内,容易划分产权。
2) 检修方便,同楼层即可检修,不干扰楼上下住户。
3) 空间布局的灵活性,楼板无预留洞口,布局不受限制。
4) 不破坏墙体结构,延长建筑物使用寿命。
5) 建筑整体功能的灵活性,既满足卫生要求,又可实现房屋功能设计的灵活性,卫生间位置不一定非要上下一致。
6) 噪音小,有高密度聚乙烯管,结合隐藏式安装,大大降低了冲水时的噪音。
7) 如采用挂壁式洁具,无卫生死角,清洁方便。
8) 采用虹吸特殊配件后,可大量节约立管数量,相对扩展了建筑空间。
9) 安全、可靠、无渗漏水隐患。
10) 节约用水。
3 结语
宜昌阿基米德管业虹吸排水与同层排水是一种新的排水方式,它需要精心设计,合理选材,细心施工,通过多方努力配合才能达到满意效果,故希望在此与同仁共同探讨。
关键词:虹吸排水,同层排水,屋面,排水管
摘 要:对虹吸排水和同层排水进行介绍和分析后,提出利用虹吸排水系统和同层排水系统的方法解决大面积屋面雨水排水和本层排水管检修影响上下层的问题,以提高人们对这两种排水方式的认识,可供设计人员参考借鉴。
1 虹吸排水系统
随着时代的前进,建筑业的发展,工业厂房和公共建筑均朝着大面积的方向发展,在建筑屋面的排水系统中,传统的设计和施工是按“重力式”考虑的,因此屋面的坡度、雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄畅通的首要条件。在新型建筑中,屋面面积的增大,必然导致雨水管道增多,管径增大,从而影响建筑的美观和实用。因此,传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了,而大面积屋面排水系统的设计,变成了现代建筑的一个新课题。为此,认为采用屋面雨水虹吸排水,是解决大面积屋面排水设计的有效途径。
1. 1 虹吸排水系统简介
屋面雨水的虹吸排水系统是利用屋顶专用雨水漏斗实现气水分离。起初由于重力作用使雨水管道内产生真空,当管中的水呈压力流状态时,形成虹吸现象,不断进行排水,最终雨水管内达到满流状态。在降雨过程中,由于连续不断的虹吸作用,整个系统得以快速排放屋面上的雨水。虹吸排水系统管道均按有压状态设计,雨水悬吊横管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。
1. 2 虹吸排水系统的特点
虹吸排水系统管道均按有压状态设计,雨水悬吊横管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很高,有较好的自清作用。水系统采用HDPE 高密度聚乙烯管,此种管材能承受较大的冲击力,且不会因弯曲而破裂、折断,还具有耐腐蚀性、抗紫外线功能。其抗极端温度范围大,在- 30 ℃～100 ℃,同时管子较轻施工方便,安装效率大大提高。因此与传统的屋面重力流排水系统相比,虹吸排水系统具有十大优点:
1) 比重力系统管径小1/ 2～2/ 3 ;
2) 排水管道无需坡度敷设,屋面雨水斗布点灵活;
3) 排泄流量大,所需立管少,可减少、减小屋面预留洞口要求;
4) 管道走向灵活,可根据设计要求设置;
5) 现场施工量小;
6) 管道及配件的使用量减少;
7) 排水管管径小;
8) 节约建筑空间;
9) 水流速度快具有自洁管道功能;
10) 从设计到施工简单快捷。在这十大优点中,最为可贵的是建筑物屋面即使是平屋顶无坡度也适用,且现场施工量大大减少。
在某工程实例中,屋面排水采用虹吸排水系统,所需立管仅为8 根,而若采用传统的重力式排水系统则需要设44 根雨水立管。虽然同一管径相比,HDPE 管比镀锌钢管贵,但随着国内厂家大量的生产,材料价格趋于降低的趋势,虹吸排水系统还是可以节约造价的。同时,由于虹吸排水系统立管少,安装工作量小,可节约大量人工。
另外,从其功能来看,重力排水系统横管需要有坡度,这样其他管道和设备标高要降低,安装空间减小,而虹吸排水系统节约了建筑空间。再则,重力排水系统管道需要定期清通,否则容易堵塞,而虹吸排水系统具有自清功能不容易堵塞。综上所述,大屋面雨水虹吸排水系统具有很大的实用价值。如今,随着科学技术和新型材料的不断发展和应用,人们对建筑的实用性和美观性的要求也越来越高,因此,屋面雨水虹吸排水系统具有广阔的发展前景和空间,特别是在厂房、机场、体育馆、展览馆、停车场等建筑中其实用性将日益体现。
1. 3 虹吸排水系统设计技术要求
1) 悬吊管与雨水斗出水口的高差宜大于1 m。
2) 雨水悬吊管不需要做坡度。
3) 悬吊管不宜穿越建筑物的伸缩缝、沉降缝、抗震缝,如必须穿越,应采取必要的措施(设置柔性管、伸缩器) 。不宜穿越建筑物的防火墙,如必须穿越需加防火套管或阻燃套管。
4) 悬吊管的设置应首先选择以立管为中心,两侧对称布置方式;如不可能,可选择单侧布置方式。
5) 虹吸式系统各节点上游不同支管的计算水头损失之差,在管径不大于DN75 时不应大于10 kPa ;在管径不大于DN100 时,不应大于0. 5 kPa ;超出时应变更管径、增加支管长度和局部阻力损失或改动系统组合等方法,调整后进行复算。
6) 悬吊管水头损失不得大于80 kPa。
7) 管道内负压控制在80 kPa 以内。
8) 不同高度的屋面,彼此之间又有较大的高差时,宜分别设置立管和出户管。
9) 立管距地面1 m 处,设置检查口;如有需要,悬吊管可相应设置清扫口,但应确保其气密性。
10) 悬吊管的设计流速不宜小于1 m/ s ,立管的最小流速不宜小于2 m/ s ,最大流速不宜大于6 m/ s ,不得大于10 m/ s。立管底部接至室外检查井的排出管管径应适当放大, 管内流速不大于1. 8 m/ s ,否则应设置消能井。
11) 埋地管的敷设应符合相关规定。
12) 对于无溢流系统的大屋面(5 000 m2 ) 须至少设置两套以上彼此独立的系统。虹吸排水系统见图1 。
2 同层排水系统
2. 1 宜昌阿基米德管业同层排水系统简介
宜昌阿基米德管业同层排水是针对传统卫生间排水方式而提出的。它的排水管道不穿过本层楼板,满足了现代人对私人空间的要求。下沉排水管道或抬高卫生器具的安装高度,让所有的卫生器具排水管在同一层敷设,然后接入排水立管。因而对管材,特别是配件有特殊的要求,即利用虹吸排水得到同层排水要求。下面介绍两种方法:
1) 排水管道下沉。采用普通排水管材、管件,则需要建筑、结构专业设计配合来达到同层排水的要求。现介绍在广州、深圳已通用的一种排水方式:住宅建筑的厨房、阳台同层排水用普通管材、配件很容易解决。而卫生间排水量大、点多、要求严格,欲用普通排水管材、管件解决同层排水问题就需要建筑、结构专业设计配合。要求在本层卫生间内设置排水管道沉箱;将排水管道设置在同层卫生间沉箱内。沉箱长、宽同卫生间进深、开间,深为400 mm。沉箱底及四周墙壁均需做防水处理,不得渗漏水,排水管道填砂或炉渣、陶粒。填满后用砂浆找平,再铺设地砖。地砖顶面与本层其他房间楼(地) 面相协调。当排水管道出现问题时,打开本层卫生间地板砖,挖出填砂予以维修。这样就达到了同层排水的要求。工程造价略有增加,在沉箱内安装完后,要保证牢固且不渗漏水,沉箱底部设二次排水管,利用虹吸技术接入排水立管。沉箱内填砂或炉渣、陶粒。填满后用砂浆找平,再铺设地砖。地砖顶面与本层其他房间楼(地) 面相协调。当排水管道出现问题时,打开本层卫生间地板砖,挖出填砂予以维修。这样就达到了同层排水的要求。工程造价略有增加,但实用、方便、效果很好(见图2) 。
2) 抬高卫生器具安装高度或加高卫生间地面(沉箱上翻) 。
这种方法没有前一种方法好,可根据实际情况试验总结。
2. 2 宜昌阿基米德管业同层排水系统的优点
1) 房屋产权的清晰化,所有物均在同一层内,容易划分产权。
2) 检修方便,同楼层即可检修,不干扰楼上下住户。
3) 空间布局的灵活性,楼板无预留洞口,布局不受限制。
4) 不破坏墙体结构,延长建筑物使用寿命。
5) 建筑整体功能的灵活性,既满足卫生要求,又可实现房屋功能设计的灵活性,卫生间位置不一定非要上下一致。
6) 噪音小,有高密度聚乙烯管,结合隐藏式安装,大大降低了冲水时的噪音。
7) 如采用挂壁式洁具,无卫生死角,清洁方便。
8) 采用虹吸特殊配件后,可大量节约立管数量,相对扩展了建筑空间。
9) 安全、可靠、无渗漏水隐患。
10) 节约用水。
3 结语
宜昌阿基米德管业虹吸排水与同层排水是一种新的排水方式,它需要精心设计,合理选材,细心施工,通过多方努力配合才能达到满意效果,故希望在此与同仁共同探讨。
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