虹吸式雨水排水系统的应用,虹吸雨水在上世纪60年代在欧洲使用,但在90年代初引入中国,经过十多年的试验和深入研究,我国已成功开发出压力流虹吸式雨水排水系统。虹吸式雨水排水系统适用于工业厂房、仓库、公共建筑的大型屋面的雨水排水,虹吸式雨水排水系统关键技术是一种新型的无气雨水斗,采用特殊的布局,在雨水进入雨水排水系统之前对其进行整流,将空气阻隔在虹吸式雨水排水系统之外,从而为系统内部形成全管流提供了条件。
通过操纵管道的直径和高度,可以操纵雨水在管道中的流态,使得虹吸式雨水排水系统大部分时间运行在虹吸压力满管流状态,管内满管流形成不可避免的负压,斗前受管面压差影响,增加了管流,大大提高了雨水系统的排水能力,这就是虹吸式雨水排水系统的工作原理,与传统雨水系统相比,虹吸系统管径更小,排水量更大,立管更少,对建筑立面和空间的影响更小。
在虹吸式雨水排水系统的应用中,应注意以下问题,首先,控制水桶前的水深,斗前水深过小,无法有效形成虹吸全管流,系统无法在虹吸状态下运行,排水达不到要求的状态,斗前水深过大,增加了顶板荷载,给布置安全带来风险,可要求提高布置强度,导致虹吸式雨水排水系统工程造价增加,虹吸式雨水斗特别适用于轻钢龙骨布局的屋面,其承载能力需要由布局工程师检查和提高,但对于这种屋面,天沟无法与屋面完全封闭,水桶前水深过高,会导致雨水通过中间的缝隙漏入室内,虹吸式雨水排水系统合理控制天沟深度、斗前水深和屋面、沟槽承载力,设置必要的溢流系统,防止积水过多造成危险。
虹吸式雨水排水系统设计要点概述;
(1)大面积、大坡度、复杂坡度的钢结构屋面采用虹吸式雨水排水系统排水方案时,应同时考虑雨水排水和结构安全,屋面坡度较大时,雨水应分段收集,集水坑应分散,分段收集雨水是通过设置挡板来增加天沟的蓄水量,使每个虹吸式雨水排水系统雨斗的实际流量与计算的集水面积相匹配,屋顶坡度很大,每个雨水斗的高度都不一样,为避免相互干扰,高差较大的雨水斗应分开设置。
(2)由于屋面向两个方向倾斜,雨水流向不明,汇流面积无法确定,然而,虹吸式雨水排水系统通过对屋顶结构的研究,目前,垂直锁定边缘结构形成了单向斜坡的沟渠,通过计算和检查,沟渠的尺寸基本满足雨水的总流量,而另一个纵坡只考虑了受暴雨等不利因素影响时流动的少量雨水,因此,虹吸式雨水排水系统在具有复杂坡度的钢屋盖中,应结合屋盖结构考虑水流方向,必要时应进行模拟试验,以确定准确的集水面积。