某飞机场机库大屋面虹吸雨水排水系统施工方案

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1、大屋面虹吸雨水排水系统技术摘要：A380机库工程，屋面面积约40000㎡，雨水排水系统采用虹吸排水系统，本文就虹吸排水系统采用、设计与施工进行了阐述，总结了虹吸排水系统的设计与施工经验，为虹吸排水系统的进一步推广使用积累了经验。关键词：屋面排水虹吸排水1.工程概况A380机库是目前亚洲最大的机库，是某机场航站楼的配套工程。机库从2006年起兴建，总建筑面积超过64285万平方米，可容纳6架A380同时维修。整个屋面设置了3道南北向通长的天沟，分成了3个大的汇水分区，共采用了232个雨水斗。单条天沟长约35

2、3m，内设置有四套虹吸系统，屋面总汇水面积约为40832㎡。2.工程特点、难点2.1机库屋面面积大，总汇水面积大本工程屋面总汇水面积约为40832㎡，屋面分为3个大的汇水分区，屋面总汇水量和各分区汇水量都较大。2.2管道地面安装，网架提升过程中的变形问题A380机库的虹吸雨水悬吊管是在地面上安装完成之后随屋面网架一起吊装就位的，因此存在管道随着网架下饶的变形问题，须防止产生倒坡。2.3工程工期紧，主管悬吊方式采用下吊式本工程的排水管道系统是在网架屋盖安装完成之后，作提升准备这段时间中完成安装的，因此工期非

3、常紧，为了节省工期，经认真验算，最后采用了主管下吊式悬吊。2.4虹吸排水系统由于虹吸作用管道产生振动作用虹吸排水系统由于虹吸作用，管内水流速较高，对管壁有较好的冲刷洁净作用，但同时会在管道产生一定的冲击振动力，在设计和施工中要特别注意，尤其是管接头。3.设计方案3.1系统原理及形成的图解说明3.1.1虹吸屋面雨水排水系统是在满流条件下利用伯诺里方程式，通过周密的水力计算，充分利用屋面和地面的高差产生能量形成虹吸作用，快速将屋面雨水排至室外。3.1.2虹吸雨水斗是系统组成的关键部件，独特设计的虹吸雨水斗带有

4、反涡流装置在设计条件下，进水漩涡被破坏，进入系统的雨水在设计条件下呈现水满流状态。3.1.3屋面雨水汇集，在系统管道内形成虹吸的几种流态图解如下：-7-附壁流波浪流泡沫流满管流3.1.4虹吸屋面雨水排放系统的技术优势：⑴悬吊管接入的雨水斗数量增多，在满水力计算要求下，接入的雨水斗数量不受限制，从而减少了立管的数量。⑵悬吊管不需设坡度，安装要求空间小，适合用户要求，有利于设计和施工。⑶减少与室外管道的连接和埋地管的数量。⑷可充分利用屋面与地面排出管高度差形成的位能，提高管内流速减小管径。⑸因管内流速的提高，

5、系统能有较好的自清作用。3.2系统设计3.2.1参数确定设计重现期P及相应的5min暴雨强度q5（北京地区）：设计重现期：P＝10年　q5＝0.0585L/s·㎡溢流重现期：P＝50年　q5＝0.0768L/s·㎡屋面雨水径流系数：ψ＝1.03.2.2系统设计A380屋面总汇水面积约为40832㎡，屋面分为3个大的汇水分区，单条天沟长度约为353m，每条天沟内设有4套虹吸系统，总排水雨量为2388.67L/s，采用YG50A型雨水斗232个，共采用12个虹吸系统，受立管数量的限制，每条天沟设置了4个雨水立

6、管，单个系统中雨水斗数最多的为20个，由于系统中雨水斗数量较多，为了便于系统的压力平衡，将负压值较大一端的雨水斗用次悬吊管连接，然后依次接入主悬吊管中。如图1所示：图1虹吸系统示意图3.3系统配件组成-7-3.3.1虹吸式雨水斗虹吸雨水斗是一项新技术，专利产品,该系列雨水斗是经过国家计量院认证的产品，单斗最大流量分别从6L/s～120L/s之间，适用于各类工程屋面。雨水斗斗体采用304不锈钢板冲压成型，反涡流装置及导流罩采用硅铝合金精密铸造，其紧固螺栓均采用不锈钢制作，出水短管管材材质选用不锈钢，其寿命可

7、达50年以上。为了使屋面雨水及时得、更好得排走，本工程使用了潜水深仅为40mm、最大排量为12L/s的YG50A型雨水斗。虹吸雨水斗经防堵性能测试，其系统抽吸能力强，不会产生堵塞现象。3.3.2管材雨水支管及悬吊管采用不锈钢管，埋地管采用球墨铸铁管。不锈钢管之间采用氩弧焊接，管道焊缝采用专用清洗膏体清洗，不锈钢管与球墨铸铁管之间采用专用法兰连接。3.4水力计算虹吸雨水系统设计是建立在满管流基础上的，故而水力计算采用伯诺里方程式。水头损失分为两类：对于平顺的边界，水头损失与流程成正比的称为沿程水头损失，用h

8、f表示；由局部边界急剧改变导致水流结构改变、流速分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失称为局部水头损失，用hj表示。伯诺里方程:水头损失的计算方法：总水头损失hw=∑hf+∑hj∑hf=RL-沿程阻力损失，R-单位长度的阻力损失，L-管长根据《给水排水设计规范》GB50015—2003压力流方程式，采用海曾·威廉公式：Q-流量，C-摩阻系数，dj-管道计算内径，∑hj-局部阻力损失系统每一点的压力计算公式：3.5系统计算说明3.