重力流雨水系统.doc

重力流雨水系统【篇一：重力流排水系统与虹吸式雨水排放系统】重力流排水系统与虹吸式雨水排放系统重力流排水系统如图所示：向左转|向右转重力流排水系统是雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出这种系统管线并不能被水完全充满水沿立管管壁流下时，一般情况下只占立管断面的一部分，甚至一小部分为水，一部分为空气重力流排水系统是传统的屋面排水方式具有设计施工简易，运行安全可靠的特点，其缺点是管道设置相对较多，占据空间位置较多重力流雨水系统,需要控制系统的流量在所设计的重力流态范围之内否则,超流量的雨水进人系统,流态会超越重力无压流,剧烈的压力波动会对系统造成破坏,发生诸如立管损坏、室内检查井冒水等安全事故虹吸式雨水排放系统如图所示：向左转|向右转在降雨初期，利用重力原理进行排水当降雨量加大，屋面上的水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔空气，从而产生虹吸，系统也转变为高效的排放系统，抽吸雨水向下排放对大型屋面可“分区排水”，整个屋面排水系统可由数个子系统组成，每个子系统一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天面雨水快速排放。

因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统而当雨量较小时，该虹吸系统也只有做为重力流系统使用这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水因此其差别如下图所示：向左转|向右转在图中明显可以看出，在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统比如，计算表明排水量为40l/s时，用直径300mm的重力流雨水管，其斗前水深100mm，而直径100mm的虹吸雨水管，其斗前水深仅需85mm，这对屋面的建筑和结构设计都非常有利虹吸系统所用管径不仅比重力流小，而且可比重力流“少”图中所示系统，即一个横管，一个立管，可以上接十余个雨水斗，而重力流系统则要多根立管此外，虹吸系统的横管可以水平安装，而重力流系统其横管必须有不小于0.005的坡度，将使横管末端降低，从而影响使用空间或影响建筑结构处理虹吸系统的立管因数量少，可利用楼梯间、立柱旁等处敷设，不占用更多的使用空间，横管也可以敷设在非敏感的公共走廊等处总之，给建筑设计一个有利的条件篇二：虹吸雨水和重力流雨水的区别】【论文】浅析重力流与压力流雨水系统技术比较2012-03-20来源:光明论文作者:郭慧【大中小】摘要：建筑屋面需要设置雨水排水系统，有组织、有系统的将屋面雨水及时排除，否则会造成四处溢流或屋面漏水形成水患，影响人们的生活和生产活动。

本文主要讨论了重力流雨水排水系统和压力流（虹吸式）雨水排水系统技术方面的比较，对于今后管道排水设计具有一定作用关键词：屋面雨水处理，重力流，压力流，房屋给排水1 引言：目前屋面雨水排水系统设计可采用的有两种系统：一种为国内通常采用的重力流雨水排水系统，另一种为近三十年来国际上迅速发展起来，国内正在逐渐推广的压力流（虹吸式）雨水排水系统[1].究竟哪一种系统在现代建筑的屋面雨水排放中更具优势，下面对这两种类型雨水排水系统技术、经济等方面进行比较2 管道系统中的水流概况及工作原理2.1 重力流雨水系统国内的重力流雨水系统一般采用65型及87型雨水斗，构造较为简单，一般都直接设在天沟或屋面较低处在降雨初期，天沟水深很浅，斗前水位较低，水流通过斗的拦污整流栅后，顺利地流入斗中，水流在斗内形成漏斗状水舌，斗内为大气压；水下流通过较短的连接管排入悬吊管内，在管中形成较薄流层，水流平稳，压力仍为大气压，水流为以管坡流动的重力流；水继续下流入立管后，沿管壁下落形成附壁流，管内仍为大气压；水再下流入排出管后进入埋地管检查井中2.2 压力流（虹吸式）雨水系统国产化的压力流（虹吸式）屋面雨水系统开发了具有良好整流功能的下沉式雨水斗（如图3.2所示）。

雨水斗上部盖有进水格栅，降雨过程中，通过格栅盖进入雨水斗的屋面雨水落入深斗内，斗内带孔隙的整流罩使处于涡流状态的雨水平稳地以淹没泄流进入排水管在设计降雨强度下雨水斗不掺入空气，降雨过程中相当于从屋面上一个有稳定水面的小水池向下泄水，经屋面内排水管系，从排出管排出，管道中是全充满的压力流状态，屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水排水系统称之为压力流（虹吸式）屋面雨水系统是比较贴切的[2]2.3 但在实际的工程设计中，考虑到计算的误差，也基于安全以及其他一些因素，对可利用的总水头的使用常留有一定的余量对于高大建筑，可利用的总水头比较富裕，临界点宜选在排水管的出口处，把排水出户管列入压力管段的计算范围，以减少该管段的管径，降低造价；反之，如果建筑物的可利用总水头不太富裕，则可以把临界点的位置移到立管的下部，排出管按重力流计算，节省一些水头损失，使系统在虹吸状态下能正常工作雨水斗的设置3.1重力流雨水系统因为重力流雨水系统按有压非满流状态设计，同一建筑屋面上降雨是均匀的，若两个雨水斗距离立管的远近不同，即使两个雨水斗的直径和汇水面积都相同，其泄流也是不同的出：离立管近的雨水斗泄水能力大；离立管远，则泄水能力小。

这是因为离立管近的雨水斗受立管内负压的抽力作用，泄流能力大；而远离立管的雨水斗由于排水流程长，水流阻力大，还受到近立管处的雨水斗排泄流量的阻挡，泄流能力小因各雨水斗直径和集流的汇水面积相同，而远离立管雨水斗的泄水能力小，该雨水斗处天沟水位上升快，形成正压为了安全起见，规范规定重力流雨水系统宜采用单斗排水当采用多斗排水时，悬吊管上设置的雨水斗不得多于4个因此，以往国内设计的重力流排水系统通常为单斗排水系统，即一个雨水斗对应一根雨水立管3.2压力流（虹吸式）雨水系统虹吸式雨水系统在降雨初期，屋面雨水离度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状态与重力排水系统相同随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时，虹吸式雨水系统由于采用了防漩涡雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使得系统中排水管道呈满流状态每个雨水斗的泄流能力相同，不会因为距离立管的远近不同或斗的数量增加而造成雨水斗不均匀排水因此，悬吊管接入的雨水斗数量增多，在满足水力计算要求下，接入的雨水斗数量不受限制，因此悬吊管长度可达150m左右3 立管、悬吊管和其他横管（包括排出管）的设置重力流雨水系统是在半压力流的状态下工作，但在较小流量时是以管坡流动的重力流，因此规范规定悬吊管及其他横管（包括排出管）的坡度不小于0.005,以利排出小雨量或泄空之用。

而虹吸式雨水系统管道均按满流有压状态设计，管道内雨水能产生较强的抽吸作用，管道内水流流速很高，系统具有良好的自清作用，不易堵塞，且不要求悬吊管及其他横管设排水坡度，但不得倒坡，以保证悬吊管内的雨水能基本排空，这样既可以最大限度地有效使用建筑空间，又便于对管道系统（包括暖通、电、进水等等）本身的施工布置，而且还有利于后期工程（包括室内装修等）的施工同时，由于室外埋地管也不需要设置坡度，所以土方工程量很少，开挖范围、地面破坏、检查井的数量及管材用量都远远小于重力流雨水系统，施工简便由于重力流雨水系统宜采用单斗排水，国内设计也通常为一个斗对应一根雨水立管，这就造成了立管和与之连接的排出管数量过多，另外，由于排水管道内空气的存在，尤其是因为立管中心被空气气流占据了大部分空间，导致管道排水的有效断面大大减少，从而增大了管道直径；而虹吸式雨水系统由于采用满流设计并且悬吊管上接入雨水斗不受限制，避免了上述问题，由于单一系统的悬吊管长度可达150m,主立管可以靠近外墙，建筑物内可以不需要做管道井，不埋设管道，对于建筑物内地面下管道多或不宜设井的场所尤为适宜4 结语通过上述分析可以看出，压力流（虹吸式）雨水排水系统具有以下技术优势：悬吊管接入的雨水斗数量增多，在满足水力计算要求下，接入的雨水斗数量不受限制，从而减少了立管的数量，对于现今的房地产业来讲，减少几根立管就意味着增加了几平方甚至几十平方的使用面积；悬吊管不需要设置坡度，安装要求空间小，方便设计和施工；减少与室外管道的连接管和埋地管；可充分利用屋面至地面排出管的位能，提高管内流速，减小管径；因管内流速提高，系统具有良好的自净防淤的功能。

篇三：虹吸流屋面雨水排放系统与重力流雨水排放系统分析比较】虹吸流屋面雨水排放系统与重力流雨水排放系统分析比较目前屋面雨水排水系统有两类：1是重力流排水系统2是虹吸屋面排水系统一：重力流排水系统简介：重力流排水系统是雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出这种系统管线并不能被水完全充满水沿立管管壁流下时，一般情况下只占立管断面的一部分，甚至一小部分为水，一部分为空气重力流排水系统是传统的屋面排水方式具有设计施工简易，运行安全可靠的特点，其缺点是管道设置相对较多，占据空间位置较多重力流雨水系统,需要控制系统的流量在所设计的重力流态范围之内否则,超流量的雨水进人系统,流态会超越重力无压流,剧烈的压力波动会对系统造成破坏,发生诸如立管损坏、室内检查井冒水等安全事故（详见附件文档：我国屋面重力流雨水系统安全缺陷分析）二：虹吸排水系统简介：1：虹吸排水系统是将传统的“重力流”变为“满管流”，而满管流会产生抽吸作用，提高排水速度虹吸排水系统就是使排水系统在一定的水量下，使系统达到“满管流”状态的系统其作为密闭的内排水系统由于在技术上、经济上较之传统的重力流排水系统有明显的优势而越来越得到广泛应用。

1）形成虹吸排水的条件管内液体的流态如要达到虹吸状态，应有以下几个条件（参见下图：屋面虹吸排水系统示意图）：a入水口和排水口之间存在高差；b管道中充满水；（2）虹吸形成过程及其优势分析对大型屋面可“分区排水”，整个屋面排水系统可由数个子系统组成，每个子系统一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天面雨水快速排放因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统而当雨量较小时，该虹吸系统也只有做为重力流系统使用这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水再有，在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统比如，计算表明排水量为40l/s时，用直径300mm的重力流雨水管，其斗前水深需100mm，而直径100mm的虹吸雨水管，其斗前水深仅需85mm，这对屋面的建筑和结构设计都非常有利虹吸系统所用管径不仅比重力流小，而且可比重力流“少”图一所示系统，即一个横管，一个立管，可以上接十余个雨水斗，而重力流系统则要多根立管此外，虹吸系统的横管可以水平安装，而重力流系统其横管必须有不小于0.005的坡度，将使横管末端降低，从而影响使用空间或影响建筑结构处理。

虹吸系统的立管因数量少，可利用楼梯间、立柱旁等处敷设，不占用更多的使用空间，横管也可以敷设在非敏感的公共走廊等处总之，给建筑设计一个有利的条件2：虹吸排水的施工要点（1）雨水斗安装：虹吸系统的雨水斗与普通雨水斗的主要区别在于有结构独特的空气挡板，空气挡板不仅能有效地阻止空气进入尾管，而且对由空气挡板下面流入尾管的雨水具有整流作用再有，即使天沟内落叶等垃圾没有及时清扫，空气挡板的结构也能使排水功能不受大的影响雨水斗安装在天面的天沟里，混凝土屋面与金属屋面用雨水斗，其主要构件部分均相同，只是因安装条件不同而略有差异现以混凝土屋面用雨水斗为例说明雨水斗的安装雨水斗以不锈钢底盘、夹圈、空气挡板等几个部件组成，不锈钢底盘固定安装在天面，上面安装空气挡板，下面有接尾管的短节，因而雨水斗的定位安装就是其不锈钢底盘的定位安装不锈钢底盘起“承上启。