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虹吸雨水排放系统最早应用于欧洲,从20世纪60年代起步,发展到现在已经有近50年的历史了,而我国直到90年代初才从德国引进。经过十几年大量的试验和深入的研究,我国已经成功的研制出压力流(虹吸)屋面雨水排放系统。虹吸排水系统应用中应注意以下的几个问题。
首先,虹吸雨水斗前水深的控制。斗前水深太小,不能有效地形成虹吸满管流,虹吸排水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。虹吸雨水斗前水深太大,给屋面增加荷载,为结构安全带来隐患,可能需要提高HDPE虹吸排水管结构的强度,而造成工程造价的提高。尤其对轻钢结构的屋面,其承载力需结构工程师校核并相应提高,而且对此种屋面,其天沟与与屋面不能完全密闭,斗前水深过高,可能使雨水通过其间缝隙渗漏至室内。在设计中必须予以重视,合理控制天沟深度、虹吸雨水斗前水深及屋面、天沟的承载力,并设置必要的溢水系统,防止积水过高,造成危险。
第二、合理地选取暴雨重现期。重现期选取太大时,造成管径偏大,系统大部分工况运行于重力流状态和两相流状态,排水能力达不到设计要求,而且雨水流速偏小,不能对管道形成有效的冲刷力,HDPE虹吸排水管容易堵。重现期取值太小,则遇特大暴雨时,建筑的安全得不到保障。因此应根据工程实际情况,结合本地的气象条件、气象资料,合理选取暴雨重现期。
第三、海南HDPE虹吸雨水管径的选取必须经过水力计算。要尽可能的控制HDPE虹吸排水管内雨水流态和负压值,就必须经过严格的水力计算,合理地确定各段的管径。目前,国内外对虹吸排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。另一种是基于两相流技术的计算,这种方法是建立在生产厂家自己大量试验基础上的,是半经验的计算方法,是普遍适用,还是只对海南HDPE虹吸雨水管厂家自己的产品适用还有待定论。目前只有少数专业HDPE虹吸排水管厂家掌握该项技术,而一般的设计单位缺乏试验的条件,还不能完全掌握此计算方法。
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