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屋面虹吸排水原理之屋面虹吸排水设计中关于天沟的设计要求

返回列表 来源: 发布日期: 2019.04.16

随着各种大空间、大容量、多功能建筑越来越多的新建,对屋面雨水排放的要求也越来越高。尤其是一些大型剧院、会展中心、机场、体育馆及大型厂房等,传统的重力排放方式已经远不能满足现代建筑的要求。目前虹吸排水系统是此问题比较有效的解决方式。本文简单探讨建筑排水天沟在虹吸排水方案中有哪些特殊的要求。

虹吸雨水天沟

首先要了解虹吸排水系统的工作原理。一套完整的虹吸排水系统由虹吸雨水斗、悬吊管、立管、排出管等组成,其口径规格大小经过基于伯努利方程的计算。在降雨初期,天沟中雨水深度未超过虹吸雨水斗斗盘高度,此阶段整个排水系统工作状态与重力排水系统类似。随着降雨的持续,雨量的增大,天沟内积水深度会超过雨水斗高度,由于虹吸雨水斗特殊的设计,能极大的减少排水过程中空气的进入量,逐渐使整个系统管道中呈满流状态,利用天沟高度的势能,在立管管道中形成真空负压从而产生虹吸作用,加速将天沟内的雨水排尽。
通过以上的说明,我们就能发现虹吸排水系统对天沟是有一定的要求的,通过以下几点来进行说明:
1.天沟的宽度要满足虹吸雨水斗的安装要求。
设计规范要求为保证雨水斗周边均匀进水,雨水斗外边缘距离天沟内壁间距不应小于10mm。所以天沟的宽度应大于等于雨水斗斗盘直径+20mm。

2.对天沟深度的要求,规范要求天沟有效水深不宜小于250mm,保护水深不得小于75mm。当采用金属屋面且雨水可能经天沟溢入室内时,保护高度不得小于100mm。

屋面虹吸雨水

3.对天沟容积的要求,从降水开始至虹吸效应启动,这段时间称为虹吸启动时间。一般规定虹吸启动时间不宜大于60s。天沟容积应大于60s内所负责汇水面积的降雨量。如屋面坡度大于2.5%且天沟满水会溢入室内,或经计算虹吸启动时间大于60s的,天沟容积应大于120s内所负责汇水区域的降雨量。
4.关于虹吸雨水斗的斗前水深的问题,雨水斗斗前水深由于厂家雨水斗的不同而不同。一般情况下在100mm左右。由于虹吸雨水斗斗前水深远小于规范要求天沟的深度,所以一般情况下当天沟满足以上规范要求的情况下,一般不再去考虑斗前水深对天沟深度的要求。
5.同一汇水区域内要求天沟连通,天沟坡度不宜小于0.003,金属屋面的金属天沟可以无坡度。
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