壓力流雨水排水系統(tǒng)的原理及安裝分析

1、壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)的原理及安裝分析摘要：隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)也到了更加 廣泛的應(yīng)用。本文就對(duì)此系統(tǒng)的工作原理、安裝等進(jìn)行了詳細(xì)的分析，希望相關(guān) 人士借鑒。關(guān)鍵詞：壓力流（虹吸式）；雨水排水系統(tǒng)；原理；安裝 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)得到了更大的發(fā)展空間，大型建筑更加頻繁 的出現(xiàn)在了人們的眼前，隨之出現(xiàn)的還有大面積屋面雨水的排放。由于普通的 PVC 管已經(jīng)滿足不了水量的排放要求，這也給大面積屋面排水造成了極大的影響。 要想將大面積屋面上的水量及時(shí)排出，則需要設(shè)置更多的雨水管道，這不但占用 了建筑內(nèi)部的空間，還對(duì)建筑的美觀性造成了影響。將壓力流（虹吸式）

2、雨水排 水系統(tǒng)應(yīng)用在其中，便能很好的解決上述的各種問題。、壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)的運(yùn)行原理 壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)的組成包括：虹吸式雨水斗、雨水懸吊管、 雨水立管、埋地管、出戶管。壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)其原理是對(duì)進(jìn)入雨 水斗的水流量進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)水流的流態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在減少旋渦的同時(shí)，減少 雨水進(jìn)入排水系統(tǒng)時(shí)帶入的空氣量，進(jìn)而保證系統(tǒng)中排水管道呈現(xiàn)在滿流的狀態(tài)。 從雨水斗連接管以下，管道內(nèi)的壓力為負(fù)壓，當(dāng)雨水連續(xù)流過雨水懸吊管時(shí)，在 轉(zhuǎn)入雨水立管的過程中，會(huì)出現(xiàn)跌落，此時(shí)也就是充分的利用了屋面的高度和雨 水的重力勢(shì)能，進(jìn)而形成虹吸作用，此時(shí)懸吊管與立管交叉點(diǎn)處的管道內(nèi)的負(fù)壓

3、達(dá)到最大值，處在屋面的雨水就會(huì)管道內(nèi)的負(fù)壓所抽吸，以滿流狀態(tài)，用較高的 流速將雨水快速的排泄出來，然后懸吊管與立管交叉點(diǎn)處的管道內(nèi)的負(fù)壓逐漸減 小，直到消失，當(dāng)管道內(nèi)的壓力為 0 時(shí)，其內(nèi)部水流的狀態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓α?。要注意，在降雨的過程中，壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)管道內(nèi)的壓力、 水流的狀態(tài)等并不是靜止不變的，其均會(huì)隨著降雨量的大小而發(fā)生著變化，在降 雨的初期，雨量較小，此時(shí)懸吊管內(nèi)所存在的是一種自由表面的波浪流，而漸漸 的隨著降雨量的增加，懸吊管內(nèi)的波浪流會(huì)逐漸變?yōu)槊}動(dòng)流，使管內(nèi)出現(xiàn)滿管氣 泡流，一直到出現(xiàn)單相流，滿管氣泡流才會(huì)消失。當(dāng)?shù)浇涤昴┢跁r(shí)，雨量又會(huì)逐 漸減少，雨水斗就開始有空氣

4、進(jìn)入，對(duì)其內(nèi)部的真空狀態(tài)造成破壞，排水系統(tǒng)立 即轉(zhuǎn)向重力流。、壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)的安裝分析2.1 技術(shù)方面的要求某建筑工程，分為 A 座和 B 座，由于 B 座設(shè)有天溝，因此應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況采 用 DN100 雨水斗，可選用不同規(guī)格的雨水斗與同一個(gè)懸吊管進(jìn)行連接，也就是保 證各雨水斗的進(jìn)水口在同一平面上，這樣才能夠保證各雨水斗具備虹吸滿管壓力 流的狀態(tài)。另外，在同一個(gè)計(jì)算匯水面積內(nèi)，最好應(yīng)放置 2 個(gè)以上的雨水斗，尤 其在屋面匯水的最低處應(yīng)至少放置一個(gè)雨水斗，各雨水斗之間的距離應(yīng)控制在 20 m 以內(nèi)。懸吊管、立管的設(shè)計(jì)流速應(yīng)分別1m/s, 2.2m/s，這樣才能保證管道能夠?qū)?現(xiàn)自凈

5、的效果。一般情況下，最大流速長(zhǎng)發(fā)生在立管上，并且流速10m/s，這樣 能夠有效減輕水流在流動(dòng)過程中的噪音。另外，為了減小水流對(duì)排水井的沖擊力， 排水系統(tǒng)底部排水管的流速應(yīng)2.5m/s。如果排水系統(tǒng)中需要采用多個(gè)雨水斗系統(tǒng)時(shí)，要求與主立管相近的雨水斗支 管先與水平吊管相接，不要直接與主立管相連。與此同時(shí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力差誤差應(yīng) 0.08 kPa，并且最大耐正壓應(yīng) 0.35 kPa。本項(xiàng)目B座的壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)選用了高密度聚乙烯管 材一HDPE管材以及管件，這種材料的管材其物理性能和化學(xué)性能均較優(yōu)，在安裝 中，不但可以采用熱熔進(jìn)行連接，還可以采用電熔進(jìn)行連接，對(duì)于安裝中所需要 的一些異

6、性管件，施工人員可根據(jù)具體的需要進(jìn)行臨時(shí)焊制，因此，其施工過程 也就比較方便。（3）壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)中管材的安裝 水平管和立管的安裝，在壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)中，管線的安裝是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，要想保證管材安裝的質(zhì)量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，最為關(guān)鍵 的就是要準(zhǔn)確的定位，尤其是彎頭、大小頭、三通等管件的定位。這里需要施工 人員注意的是，所有的彎頭、三通、變徑接頭等的定位點(diǎn)都要以與連接管中心的 交點(diǎn)為準(zhǔn)，尤其是水平管的標(biāo)高一定不能任意的進(jìn)行變動(dòng)，這樣能夠更好的保證 虹吸的條件。施工人員還要對(duì)各個(gè)管道進(jìn)行正確的配置，為了避免管道內(nèi)空氣的 進(jìn)入，可采用“順?biāo)钡陌惭b方式。其中大小頭在水平

7、管和立管上的連接方式如下 圖 1 所示：圖 1 大小頭在水平管和立管上的連接方式 除了水平管和立管，還有尾管，尾管的安裝是在水平管和立管安裝完成后才 進(jìn)行的，其一般與雨水斗的空氣擋板同步進(jìn)行，但是在此過程中要注意，一定要 避免砂漿等隨著雨水的流入，否則會(huì)導(dǎo)致虹吸功能無法發(fā)揮，一旦砂漿在水平管 與立管的管壁上凝固成塊，再對(duì)其處理，代價(jià)是非常大的。（4）壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)中虹吸管道的固定 由于壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)，因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施對(duì)管道進(jìn)行固定。常用的有懸吊裝置，其是利用的規(guī)定管卡和滑動(dòng) 管卡將管道固定在了導(dǎo)軌上，其中最好不要設(shè)伸縮節(jié)，這種固定方法有效

8、的解決 了管道由于溫度變化而出現(xiàn)的膨脹縮量。此種管道固定系統(tǒng)有效的避免了管道在 使用中出現(xiàn)漏氣的情況，還緩解了鋼性結(jié)構(gòu)對(duì)雨水懸吊管工作狀態(tài)下的震動(dòng)荷載， 極大的減少了管道與屋面固定點(diǎn)的數(shù)量，減輕了對(duì)屋面造成的破壞，保證了屋面 的美觀性。此種固定系統(tǒng)施工步驟簡(jiǎn)單，速度快，還保證了施工的精準(zhǔn)度。另外，為了保證壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)的有效運(yùn)行，還應(yīng)在建筑的 屋面設(shè)置溢流口、溢流管等設(shè)施。當(dāng)要將壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)與市政 重力流系統(tǒng)進(jìn)行連接時(shí)，要采用大管徑管道，將其流速控制在 2.5 m/s 以下，或 者也可以在出戶管與排水井連接處做消能穩(wěn)流處理。、結(jié)束語本項(xiàng)目B座建筑面積13000m2，大屋面雨水排放中采用了 10個(gè)壓力流（虹 吸式）雨水排水系統(tǒng)。本項(xiàng)目從 2013 年 8 月竣工到目前為止，雨水排水系統(tǒng)運(yùn) 行情況良好，排水通暢?？傊瑝毫α鳎ê缥剑┯晁潘到y(tǒng)對(duì)于大面積屋面 的排水具有重要的應(yīng)用價(jià)值，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情 況，選擇合適的雨水排水系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)：唐世文.湖南省博物館改擴(kuò)建工