各个管段节点都需要做压力平差计算。
系统的流量负荷、管材、管道布置等都考虑水流压力的作用。
选用承压金属管材和接口,用承压塑料管时应能承受0.09MPa以上的负压。
汇水面积大于5000m2的大型屋面,宜设2组及以上独立的系统单独排出。
不同高度、不同形式的屋面,宜采用独立的系统单独排出。塔楼侧墙雨水和裙房雨水应各自独立排出。
管道敷设坡度小或无坡度且管径小,在大型屋面建筑中节省建筑空间——主要优点。
雨水斗应设于天沟内;DN50的雨水斗可直接埋设于屋面,应采用带集水斗型雨水斗。
雨水斗宜对雨水立管做对称布置。
连接有多个雨水斗的系统,立管顶端不得设置雨水斗。
立管用高密度聚乙烯管时,应设检查口,最大间距不大于30m。金属管材,检查口设置同87斗系统。
立管应设过渡段:
(1)过渡段应设在系统的末端。
(2)过渡段下游的管道应按重力流管道设计。
雨水斗的最大排水能力与65、87斗相近,但设计排水能力不留余量,取最大值。
超设计流量雨水必须借助溢流设施,溢流设施不可缺失。
系统的水力计算:
1、各斗设计流量6L/s;
2、系统总高度和直线管长HT= 8 0.5=8.5m;
到过渡段且不低于地面L=8 1 9 9 3 0.5=30.5m;
3、估算总当量管长,管直长1.6倍:
LE=30.5×1.6=48.8m
4、估算水力坡度:i= HT/LE=8.5m/48.8m=0.174
选择管径、水力坡度、流速:
根据流量、估算的水力坡度在图上选管径和对应的水力坡度,并注意满足流速不应小于1m/s。
管段1-0:18L/s,估算i=0.174
选D=110mm对应的实际i为0.065,流速2.3m/s。
若2-1-0管径缩1号,选DN90,则系统总水头损失为8.04m,出口处剩余水压只0.45m,不足1m。
6、检查立管DN
≤75 ≥90
HT≥3m ≥5m
7、据所选DN确定配件当量长和管段计算长LE。
8、据坡度i和管段LE逐段计算管道水头损失i、LE和末端水头。
9、检查节点压差,应符合:
DN≤75时,ΔPi≤10kPa;
DN≥100时,ΔPi≤5kPa。
如点2分别为-5.81和-5.98m水柱,压差值小于0.5m水柱或10kPa,满足。
10、检查系统出口水压:3个雨水斗至系统(末端)。出口的剩余水压分别为1.35、1.24、1.18m水柱,均大于1m水柱,满足要求。
11、检查最大负压:最大负压为-6.13m水柱,满足真空度要求。
65、87斗和虹吸式雨水斗的比较:
构造:都有阻气顶板,都有整流栅(反涡流),65、87斗无下沉腔,虹吸斗有一类也如此。
水力性能:特性曲线相似,最大流量的斗前水深相近(无下沉腔)。
重力流屋面雨水系统:
根据规范4.9.14条,不同设计流态的系统应采用相应的雨水斗,重力流系统应采用重力流雨水斗。
注意:
重力流雨水斗无法控制自由堰流和重力排水流态;
重力流管道系统也无法控制重力流态;
流量一旦超过附壁膜流极限流量,立管中的膜流状
态立刻转化到过渡流态或者半有压流态,增设通气立管(进气性能远优于重力流雨水斗)都无济于事。
工程设计无法控制重力流态
屋面溢流口高度一般高于屋面20~30cm,会高于雨水斗的淹没入流水位。当雨水面达到溢流水位,斗前水位已高于折点水位,雨水斗入流为几乎满管流的状态。
超设计重现期雨水进入重力流系统后,系统中的流态会向半有压流甚至有压流转变,产生明显正压和负压,造成负压区塑料管吸瘪,室内检查井冒水,甚至管道系统的破坏。重力流系统设计必须考虑非重力流工况及压力作用。
当重力流雨水斗系统设计考虑了压力作用即非重力流排水工况后,便发现,该系统的设计条款和传统的87型雨水斗系统变得非常相像:
同样要使用既抗正压又抗负压的管材;
同样要设计成密闭系统(怕水淹的场所);
同样要考虑压力对雨水斗流量的影响等等。
重力流系统所宣称的优势便不复存在。
当重力流雨水斗系统设计考虑了压力作用即非重力流排水工况后,系统所宣称的优势便不复存在。和 65、87型雨水斗系统相比具有的突出特点便是:
1)立管排水能力可用附壁膜流公式计算;
2)使用的雨水斗数量多、悬吊管和立管的管径大或根数多,耗用材料多。
耗用翻倍管材,换来的只是能对雨水立管进行公式计算(实际上设计人员仍是查表),这不值得,也和国家节材政策相悖。
生活排水单立管最大通水能力数据,都不是用公式计算来的,都是来自试验。65、87型雨水斗系统的流量数据根据试验确定也属正常,规范不应歧视它。
雨水提升系统:
下沉庭院、室外下沉广场或下沉地面应设置雨水口,雨水排入雨水集水池。
地下室汽车坡道和地下室窗井的雨水集水池应设在室内。
收集室外雨水的集水池应设在室外。
水池容积和水泵流量的关系:
容积大,泵流量可小;
容积小,泵流量大,最大5min降雨强度,
当雨水积水会向室内回灌有严重损失时,水池容积最小要能储存5min雨水。
建筑与小区雨水利用: