屋面雨水压力流排水系统的设计应用.pdf

设 计 经 验 屋面雨水压力流排水系统的设计应用 张宝军 (徐州建筑职业技术学院 热能与环境工程系,江苏 徐州221008) 摘 要: 简介虹吸式压力流雨水排水系统,提出压力流雨水排水系统是工程应用的方向;结 合徐州地区的降雨参数及雨量公式,总结出适合本地区工程实践的设计应用路径。 关键词: 屋面雨水; 压力流排水系统; 设计应用 中图分类号: TU991. 11 文献标识码: C 文章编号: 1000 - 4602(2003)05 - 0070 - 03 1虹吸式压力流雨水排水系统 20世纪50年代以来,我国工业厂房屋面雨水 的排除一直是采用重力流排水设计方法,曾经出现 过事故。随着大型屋面建筑的出现,按重力流设计 的传统方法已不适应工程需要。下面介绍近20年 来在国外发展起来的一种虹吸式压力流雨水排水系 统。 111 系统组成 压力流雨水排水系统由压力流雨水斗、 连接管、 悬吊管、 立管、 排出管(虹吸终止管)等组成。 112 工作原理 压力流雨水排水系统是通过能分离气水的压力 力流雨水斗使雨水管处于满流状态,当管中的水呈 压力流状态时虹吸作用产生。在降雨过程中,只要 雨量达到设计值,就会连续不断地产生虹吸,使屋面 雨水快速排除。 113 系统特点 比传统重力流排水系统的管径约减小一 半;管道安装要求的空间较小。 悬吊管为水平安装,不需要坡度,为管道安 装提供方便和灵活性。 每个系统的雨水斗个数不受严格限制,并 且每斗的泄水能力不会因为斗的个数增加而变化。 雨水在管道内产生的较高流速可保持较好 的自清作用,不容易发生管道堵塞现象。 由于每个系统流量大,排出管的数量少,因 而减少了室外雨水检查井的数量。 压力流雨水排水系统的关键是选择压力流雨水 斗和精确地进行水力计算。计算的目的是平衡不同 管段的流量和压力,使管道总摩阻等于雨水斗面与 临近点(排出横管虹吸状态终止点)的高度差。雨水 斗的数量是根据设计暴雨强度下汇水面积内的雨量 除每个斗的排水能力。单斗泄水能力按12 L/ s进 行计算。软件计算目前仍依赖境外生产厂商。 2徐州地区雨水排水系统的设计应用 屋面雨水排水系统的设计计算,首先应根据当 地的雨量公式,计算出降雨强度以及小时降雨强度, 确定屋面汇水面积,然后进行雨水斗、 管道系统的选 择计算。现结合徐州地区雨量公式,进行简要概括。 211 雨量计算 21111 小时降雨厚度 降雨强度:徐州地区降雨历时为5 min、 重 现期为1年的降雨强度为: q5= 2. 79 L/ (s100 m2) 降雨历时:室内降雨量常采用的降雨历时 为5 min。 小时降雨厚度: H= 36q5= 101 mm/ h 21112 汇水面积 屋面汇水面积计算,是整个雨水排水系统计算 的一项组成部分,为避免按屋面展开面积计算可能 出现的错误,规范要求按水平投影面积计算屋面汇 水面积。因雨水受风力影响,高出屋面的侧墙及窗 井和贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道, 07 中国给水排水 2003 Vol. 19CHINA WATER 79型为钢板焊制,出水口直径有75、100、150、200 mm 四种;87型为铸铁浇制,短管有铸铁和钢制两种,出 水口直径有75或80、100、150、200、250 mm五种。 屋面雨水斗的汇水面积与其泄流量有直接的关 系,适用于徐州地区的一个斗的最大允许汇水面积 如表11 (87 型的计算同79型)。屋面蓄积能力的 系数均按平屋面K1= 1考虑。从表中可以看出,多 斗系统每个斗的汇水面积比单斗系统约减少20 %。 表1 降雨强度为101 mm/ h时一个斗的最大允许 汇水面积 m2 雨水斗型式65型79型 (87 型) 雨水斗直径10075100150200 单斗系统5583425881 134 1 854 多斗系统4642844649321 411 连接管 连接管管径一般与雨水斗相同,可直接选用。 悬吊管 悬吊管的排水流量与连接雨水斗的个数、 管道 坡度和斗到立管距离等因素有关,单斗系统的悬 吊 管泄流能力比多斗系统多20 %左右。表21列出当 计算充满度为0. 8、 管道粗糙度为0. 013、 降雨强度 为101 mm/ h时(徐州地区)的多斗悬吊管的最大允 许汇水面积,供设计时查用。 表2 降雨强度为101 mm/ h时多斗悬吊管 最大允许汇水面积 m2 坡度 管 径(mm) 75100150200250300 0. 005601293798171 4802 408 0. 008751634801 0341 8723 046 0. 010841825361 1562 0933 406 0. 0161072306781 4622 6484 308 0. 0201192577581 6352 9604 816 0. 0261362938651 8643 3755 492 0. 0301463159292 0023 6265 899 立管 立管的排水能力较大,其最大允许汇水面积和 排水流量如表31。距地1 m处设置检查口,以便 于维护和检修。 表3 降雨强度为101 mm/ h时立管最大允许 汇水面积和排水流量 管径(mm)75100150200250300 汇水面积 (m 2) 3606801 510 2 700 4 300 6 100 排水流量(L/ s)10194275120170 排出管 排出管一般不太长,采用与最大一根立管相同 管径。为了改善整个排水系统的泄水能力,也可以 将管径放大1号。 埋地管 埋地管的计算是按重力流规定的充满度和按满 流时给出最大汇水面积,见表41。为排水通畅,埋 地管坡度 0. 003 ,敞开式内排水按非满流设计,其 最大允许充满度在管径 300 mm时为0. 5 ;管径为 17 2003 Vol. 19 中国给水排水 No. 5 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/ 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m 350450 mm时采用0. 65 ;管径 500 mm时为0. 8。密闭式内排水按满流计算。 表4 埋地管最大允许汇水面积 m2 管径(mm)75100150200250300 充满度0. 50. 51. 00. 51. 00. 51. 00. 51. 00. 51. 0 水 力 坡 度 0. 0032247951402793006015451 0898861 771 0. 00836771542284554919818901 7781 4472 891 0. 01040861732555095491 0969951 9881 6183 233 0. 015491062113126246721 3431 2182 4351 9813 959 0. 020571222443607207761 5511 4072 8112 2884 572 0. 025631372734038058671 7341 5733 1432 5585 112 0. 035751623234779521 0262 0511 8613 7193 0266 048 3结论 总结出了适合徐州地区工程实践的雨量及降雨 强度相对应的设计应用路径,为今后的屋面雨水排 水系统设计计算提供了捷径。虹吸式压力流雨水排 水系统作为引进技术,是工程应用的方向,如何在工 程应用中总结出相应成熟的设计经验,还需要广大 给水排水工作者的不懈努力。 参考文献: 1 陈耀宗,姜文源,等.建筑给水排水设计手册 M.北 京:中国建筑工业出版社,1992. 电话:(0516)399020638895452112206 E- mail :bjzhang xzcat. jsxzzbj 收稿日期:2002 - 10 - 15 技术交流 厌氧序批式反应器所用搅拌器的自动控制系统 1 硬件组成及自动控制的实现 自控系统的硬件由一台运行DOS操作系统的386微机和一个8位LSA总线接口卡组成。PC机控制 马达的过程非常简单: 关闭过程。通过写端口命令outp (0 x200 ,0)将数据0写入8D触发器,这时三极管 输入为低,且不导通,继电器开放,电机关闭,处于停止状态。 开启过程。写端口命令outp (0 x200 ,0 x1)将 数据1写入8D触发器,这时三级管导通,继电器吸和,电机接通,处于运转状态。 2 自控系统的软件设计特点 控制软件用C语言编写,它具有如下特点: 用户可通过文件接口或GUI界面任意设定24 h的工作时 间段,其余不设的为停止工作时间; 能够读取当前系统的时间,并根据用户设定的时间判断此时是在工作 还是停止时间段; 能够根据判断结果向控制设备发出启动或停止命令,达到了控制搅拌器电机运转的目 的。 在研究ASBR工艺预处理焦化废水的试验中应用了上述搅拌器自动控制系统。运行表明,搅拌器的电 机能够根据试验要求的搅拌频率和时间,在全天的任意时段启动或停止,实现了对搅拌器的全天自动控制。 (太原理工大学 赵晨红 摩托罗拉中国软件中心 乔燕曦 供稿) 27 2003 Vol. 19 中国给水排水 No. 5 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/