1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

压力流雨水系统

摘要：自20世纪50年代以来，我国屋面雨水排除一直采用重力排水的设计方法，但随着我国社会的进步与建筑业的高速发展，重力流雨水系统已不能满足当前的排水要求。本文将介绍压力流雨水系统，以及通过其与重力流雨水系统的比较，找出其优点与适用性，最后进行总结。

关键字：重力排水，压力流雨水系统，适用性，总结

1、压力流雨水系统

1.1 系统组成

压力流雨水系统由压力流雨水斗，连接管，悬吊管，立管，排出管等组成。

1.2 工作原理

压力流雨水排水系统是通过能分离气水的压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，在降雨达到设计值，就会连续不断地产生虹吸，使雨水能得以快速排出[1]。在持续降雨过程中，地面相当于一个有稳定水面的小水池向下泄水，经市政管网，将雨水持续不断的向外排出，而管道中是全充满的压力流状态，所以可以此过程也是一个虹吸排水过程。压力流雨水系统中管道的压力和水的流动状态是变化的。降雨初期降雨量较小，悬吊管内是一有自由表面的波浪流，随着降雨量的增加，管内呈现脉动流、拉拔流，进而出现满管气泡流和满管气水乳化流，直至水的单相流状态。降雨末期，雨量减少，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一定值，雨水斗开始有空气掺入，排水管内的真空被破坏，排水系统从虹吸流工况转向重力流。在降雨的全过程中，随降雨量的变化，悬吊管内的压力和水流状态会反复变化。[3]

2.压力流雨水系统技术优势

2.1 重力排水系统

重力流排水系统在我国工程项目设计中的应用具有悠久的历史，是经常采用的传统式的设计方法。该系统由重力流雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管等组成,其主要工作原理是利用屋面雨水本身的重力作用将雨水斗收集的雨水经排水管道自流排放。排水横管采用的是非满管流理论,其充满度控制在0.8以下,管内流速在0.7m/s以上。[4]系统中立管排水采用水膜重力流理论,充水率在0.35以下。因排水管道内被空气占去了一部分空间,故水流呈气、液二相流态。

2.2 压力流雨水排水系统

压力流排水系统始创于20世纪60年代末,在世界各地已有3.6#215;108㎡多种类型屋面排水的设计和施工经验,目前,大面积屋面采用压力流排水系统的优点已得到广泛认可但该系统在我国特别是北方地区应用较少。其主要工作原理是充分利用屋面压力流雨水斗与排出管之间的几何高差,当降雨强度达到设计值时,管道内是满流状态,雨水从水平管(悬吊管)转入立管跌落时,管道内形成负压,产生虹吸作用,进而快速排除屋面雨水。因此,压力流排水系统亦称为虹吸流或满管流排水系统。[10]

2.3 系统特点

① 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变化而变化。重力流排水系统为了维持连接在同一悬吊管上的各个雨水斗的正常工作，限定连接水斗的数量不多于4只，导致雨水立管的根数增加，而压力流排水系统则不存在这个问题。[12]

② 雨水在管道内产生的较高流速可保持较好的自我清洁作用，不容易产生管道阻 塞现象。

③ 由于每个系统流量大，排出管数量少，因而减少了室外检查井的数量。

④压力流雨水排出系统比传统重力流排出系统的管径约减少一半；安装管道时要求空间求空间较小，易操作。

⑤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。重力流计算的悬吊管要求不大于0.8的充满度和大于5%的坡度，因此需要较大的管径坡降。

⑥压力流雨水系统最大的局限性在于建筑物没有足够的高度和雨水量太小或不稳定。虹吸产生并形成负压的动力来自建筑物一定的高度，而所需要的高度与管线长短成正比关系；雨水量太小时就要使用管径很小的管道，会造成管道阻塞；不稳定的水量是无法进行设计水量等的计算。[9]

2.4.使用范围

为了便于理解，我们将屋面汇水面积大于2万平方米称为大型屋面，通常有机场，大型厂房，体育馆等，其他的屋面称为中小型屋面。大型屋面有很多的雨水量需要排放，按重力流处理会需要很多雨水斗，从而造成更大管径的立管，埋地管以及雨水井过多，而压力流雨水系统刚好可以解决这些问题，所以一般采用压力流雨水系统。[14]中小型屋面构造一般比较复杂，通常会有不同标高的屋面层面，楼层较高且屋面下一层房间功能限制，多采用重力流雨水系统。

3.压力流屋面雨水排水系统水力计算要点

水力计算的目的是充分利用系统提供的可利用水头，减小管径，降低造价；使系各节点由不同支路计算的压力差限定在一定的范围内；保证系统安全、可靠、正常地工作。水力计算是在初步布置的管路系统上进行的，计算的成功要遵守水力计算的各项要求。[10]因此，管路系统不同区段的管径、连接的配件，以至管路的布置都可能有所变动。手工进行水力计算是非常繁琐的，最好使用专用软件，用Excel编制电子表格进行计算比较方便。水力计算的要点如下：

（1）管道的设计最小流速不小于1m/s，使管道有良好的自净能力，这一要求适用于系统的所有管段；最大流速常发生在立管上，宜小于6m/s，以减小水流动时的噪音最大不大于10m/s。系统底部的排出管的流速压力流小于1.5m/s，减少水流对排水井的冲击。

（2）排水管系统的总水头损失与排水管出口速度水头之和应小于雨水斗天沟底面与排水管出口的几何高差，其压力余量宜稍大于100mbar。[15]

（3）压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统的最大负压值在悬吊管与总立管的交叉点。该点的负压值，应根据不同的管材而有不同的限定值。对于使用铸铁管和钢管的排水系统应小于-900mbar；对于塑料管道，管径50-160应小于-800mbar管径200-300应小于-700mbar。

（4）压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统各节点由不同支路计算得到的压力差不大于-150mbar。[8]

4、结论

通过对压力流雨水系统的具体阐述，以及与重力流雨水系统的比较，为今后压力流雨水系统设计计算提供了便利。压力流雨水系统作为引进技术，是以后工程应用的方向。如何在工程运用出总结出更为成熟的设计经验，还需要广大给排水设计同行的不懈努力。

参考文献

[1]赵筱阳（虹吸）压力流雨水排水系统在大型体育场馆屋面中的应用研究.[湖大

学工程硕士学位论文].长沙：湖南大学，2011

[2]傅德熏，马延文．计算流体力学．北京：高等教育出版社，2002

[3]陈文康.关于建筑给排水的节能[J].科技创新导报.2009,(8):32

[4]陈小银，王文海，林增玉．雨水斗排水过程的数值模拟[J]．给水排水，2007，33(1)：

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[5]丁淳．压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统设计问题探讨[J]．给水排水，2010 36(2)：

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[6 孙瑛。压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统水力计算[J].给水排水，2002.28（1）：77-81

[7]归谈纯.虹吸式屋面雨水排水系统热点问题探讨[J]。中国给水排水，2006.22（4）：46-48

[8]孙瑛.压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统水力计算[J].给水排水，20002（1）

[9]王欣欣.屋面雨水压力流排水系统设计[J].中国给水排水，2002.17（10）：37

[10] 刘益新,刘维禄.建筑给排水中的节水节能问题浅谈[J].工业,2007,(4):236-237

[11] 李勇.对建筑给排水一些节水措施的探讨[J].黑龙江科技信息.2009,(8):287

[12] 王继明 屋面雨水系统研究的回顾[J]给水排水.2003,29（1）：57-58

[13] 林玲.建筑给排水节水技术研究[J].重庆建筑，2004,(4):32-34.

[14] 石瑛，马晶伟 大面积屋面虹吸排除系统设计[J]中外建筑.2005,3

[15] 翁丽荔.浅谈我国建筑给排水设计中的节能[J]. 黑龙江科技信息, 2007,(4):181

Pressure flow rainwater system

Abstract : Since the 1950s, the roof rainwater exclusion has been using the design method of gravity drainage, but with the rapid development of our society and the progress of the construction industry, gravity flow water system has been unable to meet the current drainage requirements. This paper will introduce the pressure flow rainwater system, and through its comparison with the gravity flow rainwater system, find out its advantages and applicability, and finally make a summary of the.

Keywords: gravity drainage, pressure flow rainwater system, applicability, summary