1、论 HDPE 虹吸雨水管在雨水系统中的应用概论:随着建筑业的发展,大型综合楼在现代城市中越来越多的被应用,由于规划限制和功能需求,很多综合楼被设计成塔楼及裙楼两部分,也由于塔楼通常较高,跟裙楼相连的一面的雨水会通过裙楼雨水系统来排放,这样就要求裙楼的雨水排水系统有更大的排水能力。那么,虹吸雨水就适时的出现了。虹吸雨水的原理是通过配备专门的虹吸雨水斗,使得当屋面积水达到一定深度后,使流态由附膜壁流转化为气水混合流,最后达到水一相流状态,排水管道内逐渐产生真空进行排水,系统能充分利用水的动能,在密闭的管道中产生连续不断的虹吸作用,实现快速、高效的排除屋面雨水。虹吸雨水的优点:相比传统重力排水系统,
2、虹吸排水相比有以下特点:1)属于有压排水,悬吊管无需坡度敷设;2 )由于特点 1,系统广泛适用于各种不同类型、用途的建筑物; 3)排水能力更强,降低了管材的管径,使用更少的材料,减少现场施工量;4)无需坡度及减少管材,给建筑节省了大量的安装空间;5)因管道带有压力,所以具有自洁能力,不易堵塞。系统的组成与选择:吸雨水系统能产生不同与重力雨水系统的效果,主要原因在于雨水斗及管材的选择上。雨水斗一般由反旋涡顶盖、格栅片、底座和底座支管组成,当斗前水深没过顶盖后,会逐渐的使馆内空气排出,最终产生虹吸作用。雨水斗额定流量分 12L/s 、25L/s 、40L/s、60L/s 和 72L/s 等,最常用
3、的为 25L/s 和 40L/s 两种额定流量的雨水斗。不同流量的雨水斗对应不同管径的底座支管。虹吸雨水系统的管道可以采用钢管和 HDPE 管,但由于系统的特殊性,在满流情况下,这些管材除承受正压外,还应能承受负压,同时要求整个系统具有严格的气密性,综合以上几点,HDPE 管有较明显的优势:首先 HDPE 管采用热熔对口连接,在部分不好操作的地方还有专门的电焊圈配合使用,且 HDPE 的管道重量仅为同管径的钢管的 1/3 左右,施工起来较为简单方便;其次 HDPE 管热熔情况下能实现完美的气密性,为整个虹吸系统的顺利实现提供了保证。 施工工艺:因为 HDPE 虹吸系统应用比较广泛,下面采用 H
4、DPE 管道的施工来简单说明其工艺流程。1、雨水斗的安装:雨水斗的安装按照屋面排水的结构形式分为两种,即钢制天沟和砼屋面,一般来讲,钢制天沟适用于大流量(25 L/s 及以上) ,砼屋面适用于小规格虹吸雨水斗。雨水斗的安装顺序:(1)斗体安装, (2 )反旋涡装置安装, (3)防叶罩安装, (4)其它辅助部件安装。雨水斗安装的注意事项:(1)防叶罩,反旋涡装置及其它助部件应在系统管道安装完成后再进行安装;(2) 雨水斗各部件应按说明要求的顺序进行安装;(3) 斗体的安装应保证固定牢固;(4) 雨水斗进水口应采取临时封堵措施,临时封堵应不漏水,以防止施工中突遇雨期屋面雨水直接流入室内或流入施工中
5、的管道内;(5)选择几个靠近外墙面的雨水斗,连接临时管道出外墙面,作为施工临时屋面排水措施详细安装完成图见下图:2、HDPE 管固定件和固定系统安装:管道固定件由各种规格,型号的管卡,安装在墙上或承重结构上的安装片,以及连接管卡与安装片的螺纹杆组成。固定系统是由方钢、方钢连接件、方钢吊卡,螺纹杆,承重结构上安装的安装片以及方钢与 HDPE 管道连接的各种规格型号的管卡,和其它五金配件。详细安装完成图见下图:3、高密度聚乙烯管材(HDPE)的安装:在虹吸屋面雨水排放系统应用中,HDPE 管连接可采用对口热熔连接和电焊管箍连接。绝不可采用粘接口连接。热熔连接多用于预制管段,首先将管道放在专用焊接设
6、备的夹具上对齐,使两段管道的中心轴线保持在同一直线上,如管口有偏差应调平夹牢,清除管端的杂质,使用管口创刀或管道切割机具创切,管口应垂直于管中心轴线,移动管道对齐应使两段管道管端平整,紧密无间隙,然后用电加热板进行加热,加热时间应控制得当,可根据管道的壁厚和不同季节环境温度的影响适当调整,并观察管端加热时管口的软化、膨胀情况,当管端软化程度与管壁厚一半相当,管口膨胀高度相当于管壁厚的 1/4 时,即可撤除电加热盘, (注意加热时不可对管道加压)电加热盘撤除后应立即将两管道段靠紧、施加压力,使熔融表面连成一体,此时两管端表面会外翻,外翻半径到相当于管壁厚一半即可。施加压力应保持到接口自然冷却,绝
7、不能采用浇水或其它快速冷却方式。电焊管箍连接,此方式多用于预制完成的管段在排水管道系统中的连接,具体操作如下:对接的两管道管口应创切平整,对口无间隙或在允许的微小间隙范围内,管道端部表面就清洁无杂质,可使用细砂布磨刷。套入电热熔套管前须用色笔作记号,记号应标明电热熔套管套入的深度以确保两段管道紧密连接,套紧后用电熔焊机加入电流焊接。焊接时管道内应干燥,绝不能有水滴溢出。电热熔焊接过程由电熔焊设备自动控制,但焊接完后应观察电热熔套管表面变形是否过大,一般允许有规则的围绕套管边缘少许凹陷,如遇变形严重应切除,并重新处理。注意事项:1、由于虹吸雨水系统自身的正压和负压在不同的系统状态下差别很大,所以虹吸雨水系统不适宜用作高层建筑屋面的雨水排水(对管路系统压力要求过高) 。2、由于虹吸雨水在管道内流速过快,所以在接出室外的出户管要相应的将规格放大 1 到 2号,防止对室外管线的冲击能量较大。3、因为要达到虹吸现象的出现,必须保证降雨淹没雨水斗,所以在屋面排水中最好将雨水斗置于天沟内,如果现场有困难,也尽量保证虹吸雨水斗处有较明显的坡降。4、为了保证裙房雨水的顺利排放,离主楼最近的虹吸雨水斗距离主楼的距离应不小于 1 米,同时不大于 10 米。5、为了保证雨水排放安全,每个雨水斗间距不得大于 20 米,同时每处独立的排水面均应保证最少 2 个雨水斗。