虹吸式屋面雨水排水系统也称压力流排水系统,是当今国际上较为先进的屋面雨水排放系统,它被广泛应用于大型厂房.展览馆.火车站.体育馆等跨度大.结构复杂的屋面,是解决屋面排水的有效途径.该系统是按虹吸满管压力流原理设计.一般由虹吸式雨水斗.管材(连接管.悬吊管.立管.排出管).管件.固定件组成.该系统的工作原理是:通过对管道的管径.高差的控制.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.提高了雨水系统的排水能力.本文通过鄂州葛店南站屋面雨水系统设计.研究了暴雨重现期.天沟布置.斗前水深等关键问题.
虹吸式屋面雨水排水系统设计
.设计重现期的选择
对于重要的公共建筑物屋面.其设计重现期应根据建筑的重要性和溢流造成的危害程度确定.不宜小于年.且应设置溢流设施.虹吸系统和溢流设施的总排水能力宜达到设计重现期为年.降雨历时min时的设计雨水流量.
屋面雨水排水系统溢流设施是为了避免降雨量超过管系的排水能力.引起屋面积水深度超过屋顶结构所能承受的荷载而设置的,溢流设施可为溢流口或溢流系统
)溢流口一般设置在天沟的两端.雨水从溢流口流出会污染建筑物立面.故溢流口不可取.
)溢流系统也就相当于独立的虹吸系统.需单独排出室外.由于屋面结构比较复杂.整个屋面分成了很多汇水区域.一条天沟实际负担的汇水面积并不大.每条天沟内既做虹吸系统又做溢流系统所需的管材会非常多.且桁架内布满管道.会影响美观.
?所以.考虑到建筑的美观性以及工程造价.设计采用直接按年暴雨重现期来设计虹吸系统.取附近苏州地区年暴雨重现期.暴雨强度计算为q=.L/s?m.
.斗前水深的控制
由于虹吸的形成有滞后的时间.故天沟要满足-min雨水存水量的要求.而且还要达到一定的高度.满足虹吸的斗前水深.产生虹吸.
虹吸雨水斗与普通的雨水斗最大的区别就在于有空气挡板.空气挡板是产生虹吸的关键.空气档板设有防漩涡肋.有效地防止产生漩涡.严密杜绝空气的进入.也就是说.当雨水没过空气挡板后.空气将再不能进入虹吸管道中.待管道中的空气完全排出系统后.才能开始产生虹吸现象.这个能产生虹吸的雨水积水的高度即斗前水深.不同型号的雨水斗斗前水深也是不同的.
斗前水深过小.不能有效地形成虹吸,斗前水深过大.增加屋面荷载.尤其对钢结构屋面.天沟与屋面难以完全密闭.斗前水深过大会造成雨水通过其间隙渗漏至站房室内.
综合虹吸雨水斗斗前水深及安全高度确定?的高度.钢结构屋面天沟高度一般取mm-mm.中心站房屋面由于屋面结构的影响.部分天沟只能做到mm高.这部分采用的雨水斗的斗前水深大概在mm-mm之间.当虹吸开始产生的时候.天沟里的水已经快接近天沟上边缘.为了提高建筑的安全性.在雨水斗处设置下沉式水槽(见图).水槽底部呈水平面.水槽底部设置雨水斗.满足压力流排水系统要求.
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