给排水英语论文文献

随着我国现代建筑技术的不断发展，人们对于建筑给排水工程方面也提出了越来越高的的要求。下文是我为大家整理的关于建筑给排水工程论文的范文，欢迎大家阅读参考!

浅谈高层建筑给排水工程设计

摘要：对高层建筑给水系统设计，排水系统设计、室内消防和热水系统设计进行了详细介绍，总结出目前高层建筑给排水存在的问题，并探讨了给排水节水措施，以确保水资源的合理利用。

关键词：建筑给排水;高层建筑;设计;节水措施

1、高层建筑给排水工程设计方法

高层建筑给水排水工程与一般多层建筑和低层建筑给水排水工程相比，基本的理论和计算方法是一致的，但因高层建筑层数多，高度大，结构复杂。近年来建筑给水工程设计方法得到改进。

例：给一个高层建筑为15层的楼房设计给排水：

住宅楼为框架结构，共15层，层高，室外给水管网位于建筑物的北侧，距离外墙为10m，接管点埋深，管径400mm，管材为球墨给水铸铁管，常年提供的水头;室内粪便污水需要经过化粪池处理方可排入市政管网，室外排水管网位于建筑物的南侧，埋深2m，管径600mm，管材为聚乙烯双壁波纹排水塑料管。

设计参数

生活用水定额：qd=150L/(人.d);最大小时生活用水量：Qh=;最高日用水量：Qd=;小时变化系数：kh=;每户人口：m=人;共90户;室内消防用水量：10L/s;消防水箱水量为火灾前10min的水量6m?;贮水池内的消防水量：按火灾延续2h的水量计;雨水重现期：2年。

设计内容

给水系统设计

管道采用钢塑复合管(内衬塑外镀锌)螺纹连接，进行干管安装、立管安装、支管安装，管道安装完毕需进行水压试验，压力设在，并对安装好的管道做好防腐和保温工作，冲洗管道对其进行管道通水试验。

根据《建筑给排水设计手册》上卫生器具的最大静水压力不得超过，因此高层建筑给水系统必须分区。设计任务书给定了市政给水管网提供常年的水压为。根据给水最小所需压力估算方法：第1层，第2层，2层以上增加1层，压力需增加。得的压力能直接供到第6层还多。所以1层～6层为一个区，上面7层～15层为一个区，总共就两个区。1层～6层用市政管网直接供水，其中底层和2层～6层单独设立管。

考虑到此设计对象是15层的高层建筑。市政管网提供的压力不能全部直接供水，所以必须对生活用水进行提升或加压。高层建筑设计一般都使用高位水箱供水，供水压力比较稳定，此设计也使用高位水箱;又因此设计面向高层民用住宅楼，通过查看平面图纸，根据建筑物的布置情况和楼层的承载力情况及水箱本身占用大量的建筑面积，即在楼层中间没有建筑面积可允许安置水箱，串联供水不可实现，因此高区的供水应在地面用泵抽升到高区水箱。

方案(一)与方案(二)相比管材使用量、工程投资相对较少，但它对减压阀的质量要求相对较高，一旦减压阀受损或使用性能降低，低区的静水压力会迅速增加，影响卫生器具的使用。方案(二)采用低区市政管网直接供水，消除了通过依赖减压阀降低静水压力来减少低区供水的现象。基于工程质量和供水水质及水压的可靠性，最终选择方案(二)

排水系统设计

室内排水系统为污水、废水合流系统，地上部分直接排出室外，地下部分分段设置集水坑把地下室污水、废水汇集于坑内，利用潜水泵由集水坑自动控制将其提升至室外。为了保护存水弯水封性能，保持排水系统内的空气压力与大气压取得平衡，使排水管内排水畅通，向排水管内通入新鲜的空气，保持管内的换气，防范因室外管道系统积聚起来的有害气体而伤害到养护人员、引发火灾和腐蚀管道等隐患，还应减少排水系统的噪声，在排水系统中设置通气管。

室内消防工程

室内消火栓给水系统有：分区、不分区两种方式。消火栓的静水压力超过时就需要分区供水，而本设计是15层的小高层，高度不超过50m，静水压力小于，可以不分区。同时本设计的建筑是15层小高层民用住宅楼，造成火灾的隐患少，人员疏散也快，扑救难度不大，高压消防给水无须设置常年的。设置专用的消防泵，从贮水池内抽取消防水，可用生活给水箱在火灾发生初期10min提前给水，并设置止回阀，既消除了消防水箱对楼层负荷，又可减少工程投资。此设计是15层小高层，层高，总楼高不超过45m，根据建筑给排水设计手册!规定消防栓的最大静水压力不超过，此设计无须分区消防供水，可利用消防泵直接供水满足条件。

室内热水工程

应根据建筑物的用途、热源的供给情况、热水用量和卫生器具的布置情况进行技术和经济比较来确定何种热水供应方式。热水供水方式有如下几类。按供应范围不同有：集中供热、局部供热、区域供热。

2、目前建筑给排水存在的问题

控制超压出流产生的水量浪费

生活给水系统按规定竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大的问题，而这是常常被忽视的。卫生器具的额定流量少于单位时间内的出水量，影响给水系统正常分配水的流量。如不采取减压节流措施，将造成水资源浪费、水压过高、漏水量增加等弊病，同时易产生水击、噪声和振动，致使管件损坏和破裂。这些水量的浪费不容忽视。

管道和阀门的损坏

我们可看到的路边给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处向外冒水，而我们看不见的地下更不知有多少漏水处。管道受损及腐蚀，阀门不严等问题导致大量水流失。

热水系统浪费水量巨大

建筑热水供应已成为建筑给水的重要部分，由于设计不当，其浪费已非常严重，造成一定损失。所以给水系统供水应保证冷热水压力均衡，采用循环系统以确保每户开龙头就有热水，降低水量浪费。

3、我国建筑给排水节水措施

提高用水效率

1)严格执行生活用水量定额标准，饮用水、生活用水、景观用水、绿化用水按各个水质要求分别供给。

2)采用节水系统，如节水的卫生器具，利用限制卫生器具的流出水头、红外线感应龙头和便器等。

3)选择一个可再生能源，如风能、太阳能、水能、海洋能、地热能、生物能等非化石能源用于建筑的热水供应。对于不同的场合采用不同的热源形式。

雨水的利用

利用雨水收集系统再循环得到符合标准的水质进行绿化浇灌，处理后的雨水还可用于冲洗厕所，这不仅可减少用水量还可减轻污染。提高地基的保水能力，合理规划雨水流经途径，引入雨水沉淀池再利用。

污水排放和二次利用

建筑中水系统是典型的资源可持续利用装置，将建筑物产生的污水、废水加以收集并对其处理，在节省资源和保护环境的基础上对生活污水和废水的重复利用。

节水指标

节水指标有三类：

1)雨洪水利用率：常年降雨量除以使用或收集量;

2)水使用率：正常使用量除以使用量;

3)循环量：一次性用量乘以循环次数。

4、结语

在给排水设计时，我们应正确合理的选择系统和方案，以达到节水节能的目的，确保水资源的合理利用。

参考文献：

[1]孙志魁.我国绿色建筑给排水节能新技术的应用新探.中国新技术新产品，2012(1)：45.

[2]杨天峰，张旺.低碳经济下建筑给排水的节能问题研究.科技创业月刊，2010，23(9)：161-162.

[3]赵培林.浅议绿色建筑住宅的节水设计.机电产品开发与创新，2009，22(3)：40-41.

[4]李倩.绿色建筑给排水设计的节水途径探析.企业导报，2012(1)：273.

浅析建筑工程给排水施工技术

摘要：本文作者结合实际工作经验，对建筑工程的给排水施工技术进行了分析，提出了自己的见解。

关键词：建筑工程;给排水;施工技术

随着我国现代建筑技术的不断发展，人们对于建筑给排水工程方面也提出了越来越高的的要求。在设计和施工时要不断积累经验，深入分析各种常见问题，促进给排水施工技术的发展。

1 建筑给水方面的管道施工

给水管道材料的种类和选用

现在在新型建筑中用的较多的给水管材主要包括：聚丙烯类、聚乙烯类、聚丁烯类、工程塑料类，以及还有一些复合管类，例如：钢塑管、铝塑管、铜塑复合管等。虽然可供选择的材料有许多种，但在每一个具体施工工程中也必须根据实际情况进行选择。而且在管材的选用上还受到许多因素的影响，必须对国家政策、施工标准、地区特点、工程性质以及施工标准等因素进行综合考虑，选择最优管材。其中还要特别注意的是，管道的使用位置以及其使用方法是在管材选用时需要着重考虑的，还有就是管件与连接也是选取管材时容易忽视的一个关键的问题。

给水管道的施工

在对给水管做热熔连接时，必须要掌握好加热的时间和连接将要插入的深度。如果加热时间过长就使水管融化，如果加热时间过短也不能更好连接;如果插的过深，就会造成管道断面减少;如果插的过浅也会使降低接口处强度。所以，加热时的温度、加热时间和接缝压力是影响热熔连接质量的三个关键因素。

2 建筑排水管道常见问题的原因分析

排水管道方面经常出现的问题是漏水、堵塞问题。出现这些问题的原因也比较多，第一，就是施工中出现的问题，大多是施工单位没有选择合格的管材，为了一时经济利益以次充好，或者是在安装前没有进行漏水实验，也或是一些不合格的材料运用到工程中导致漏水现象的发生;比如说管道穿墙(楼板)设置套管的缺陷与不足较为普遍。有的虽然加了套管，穿越楼板与楼板面齐平或嵌入楼板有的穿越墙面，比饰面多出20-50mm，有的没有设套管或预埋套管偏位，于脆用水泥圈(楼面)塑料圈(墙面)护(粘)住，掩人耳目，有的套管比管道只大一个规格，有的大三至五个规格，套管与管道间隙有的用泡沫、油麻堵塞等等套管的设置应按(GB50242-2002)规范第规定.“安装在楼板内的套管，其顶部应高出装饰地面20mm，安装在卫生间及厨房内的套管，其顶部应高出装饰地面50mm，底部应与楼板底面相平，安装在墙壁内的套管其两端与饰面相平。穿过楼板的套管与管道之间缝隙应用阻燃密实材料和防水油膏填实。端面光滑。穿墙套管与管道之间缝隙宜用阻燃密实材料填实，且端面应光滑。管道的接口不得设在套管内”。第二，就是设计方面出现了问题，导致管道安装好以后容易堵塞;第三，就是住户使用时出现了问题。

3 建筑给排水施工的特点

管道安装具有的特点

在这几年里，给水管道的材料大多使用的是PP-R管和UPVC管。因为这两种管道具有轻便、耐高压、抗腐蚀、质量安全、使用卫生、通水阻力小、使用寿命较长的特性，所以安装中最明显的特点就是便于安装。对于PP-R管的安装来说，连接前要清除管道上附着的灰尘后，在按照严格的施工流程来进行安装，但是其中需要注意的是在在对管道进行热熔是一定不能旋转，以免加热过度，而且在管道连通后还要采取一定措施对其进行冷却。对于UPVC管的安装来说，安装时一定要使用排水胶粘结。在涂完胶以后还要注意的就是胶干时间，具体的时间应依据当地气候和温度的变化来进行调节，还要注意不能沾水。如果是在环境温差较大的地方安装，必须使用管道伸缩节。

给排水管道的试压

当所有管道安装完成之后，还要对所有部位进行全面的检测，主要包括检测已安装的管道和阀门等设备是否符合设计和技术要求规定，如果有问题应立即拆除予以更换或是维修。检测的具体方法是用临时的短管来替代安装的管道，把所有的开口处封闭，从管道最低处开始灌水，在最高处进行放气。如果出现异样，要及时停止检测，并立即排水。在试压完成后，还对所有管道要进行吹洗。

4 提高建筑的给排水施工技术的具体措施

随着建筑技术的发展，生产工艺的不断改进和提高，对给排水工程的设计、施工、维修和运行管理的要求也就越来越高。要想使管网达到优质、高效、低能耗运行的目的，除要有合理的设计方案外，给排水系统安装质量的优劣将会对日后的使用产生极大的影响。

管道施工的措施

对于管道的施工来说主要是注意加热时间、加热温度、接缝压力这三个方面的问题，施工中运用最多的是钢塑复合管，在对其施工中应采用螺纹连接的方法，插入管道的长度应严格按照标准旋转深度进行控制;在对管端和管螺纹进行加工后，还要进行密封处理，这时需要使用聚四氟乙烯生料带来进行缠绕螺纹;施工中需要选用厌氧密封胶密封过的管道接头，必须在养护24h之后再进行试压。施工中要用专门的施工机具，不能随便更该。

W型铸铁管的施工方法

有关W型铸铁管的具体施工措施，第一步就是下料，在切割管材时要选用专门的切割工具，主要是保证管口的平直。第二步是连接，进行连接时先要松开卡箍，再取出内衬中的橡胶圈，把箍套和橡胶圈放在入管口的一侧，使管口对齐后，随后把橡胶圈放在接口上，最后锁紧了箍套紧固了螺丝就算完成了管道连接。第三步低支架的设置，对于一般的管材安装来说，如果每隔3m设置一个支架其实是可以的，但是对于W型无承口机制排水铸铁管接口来说就不行了，因为其属于柔性接口，当支架放在管道中间时，理论上可以将管道保持平衡，可是在实际工作中，找到重心点是很难的，所以经常无法保证管道接口的平滑，如果采用每隔设置一个支架的方法来进行布置，这样就可以很好地解决管道外观和管道坡度的问题。

建筑给排水施工的监管

给排水管道的设计与施工是一项很复杂的措施，其中关于管道的铺设和管道的安装都容易出现问题，所以有关管道施工的监督也是一项非常重要的方面。因为管道施工工期较长设计建筑工程的的许多阶段，所以监管也可以分为多个阶段来进行。

首先，在工程施工前期阶段的监管，在施工前就应该仔细阅读施工图纸，充分了解设计者的设计意图和目的，这样才能保证施工过程中不偏离设计图纸的要求，也不能在施工中随意变更设计方案。

其次，是在基础主体结构施工阶段的监管，在基础主体施工中，要注意排水系统的排水管和给水管的引入管在穿越建筑物或地下构筑物外墙处时，是否按设计要求预留好了足够的孔洞以及设置好的套管。

再次，就是装修阶段的监管，在装修施工阶段主要是对给排水管道系统安装阶段，主要是注意装修工程不能破坏原有的管道路线的设置或是预留管道的破坏，必须在明确所有管道布置之后再结合装修方案进行施工。

5 结束语

随着我国建筑技术的不断发展，对给排水工程的设计、施工和运行管理等方面的要求也越来越高。优质的安装施工质量和科学的管理是保障管网系统高效安全运行的必要条件。为了满足给排水建筑施工技术要求，提高施工质量，需要施工人员不断学习，提高自身的技术素质，只有这样，才能保证安装工程的质量，立足于建筑安装工程的基本建设。

参考文献：

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我毕业设计的，虽说语言有点生涩，不过是自己翻译的，应该符合老师的要求。英文是PDF格式的建筑物服务工程设计与技术屋顶排水设计性能的近期与远期优势最近十年见证了屋顶排水系统设计方面的巨大变化，特别的是，虹吸雨水排水系统已经得到逐步改善，并且有可能得到重点应用。发生这些变化的同时，城市排水系统设计已经发生了巨大的变化，因为适用范围更广的可持续发展城市排水系统设计，还有人们对于气候变化带来的洪水泛滥的更多关注。这篇文章的主要内容就是，如何设计屋顶雨水排水系统并使之有良好的运行性能。需要特别注意的是如何改掉已经形成的不良设计习惯，同时还要需要考虑屋顶排水系统的创新，如绿色屋顶和雨水收集系统。实际应用：在过去几年，屋顶雨水排水系统的设计已经发生了巨大的变化。在大型建筑物上，虹吸雨水排水技术已经很常见，还有绿色屋顶由于其有利于绿色发展，正得到越来越多的应用。考虑到正在进行的研究，本文主要介绍如何有效地设计各种不同的屋顶雨水排水系统，并使其达到理想的设计效果。1.绪论在过去十年，城市与水排水系统设计已经想着广为接受的可持续发展城市排水系统或者最优管理方向发展。设计这些系统主要原则是，既要有符合当地发展水平的质量，又要为投资者创造一定的经济效益。这种原则已经引发了集水池发展方式新的变化。尽管这种装置的应用正在逐渐减少，但是城市环境要求比较高的地区仍然要求100%防水且排水迅速，例如屋顶。通常屋顶排水系统在设计、建造和维护时并没有受到应有的重视。尽管排水系统的投资费用只占建筑总投资的一小部分，但是，并不能据此来判断设计不良带来的损失。主要有两种不同形式的屋顶排水系统设计方法，分别是传统的和虹吸式方法。传统的系统依靠大气压力工作，其驱动压头受到水槽流动深度的影响。因此传统的屋顶排水系统需要一个直径相当大的垂直下降管，在排放之前，所有的装置都必须连接到地下水收集管网。与此相反，虹吸式屋顶排水系统通常设计成满管流（紊流状态意味着只需要较小的排气管），从而会形成负压，较大的压头和较大的流速。通常虹吸式系统需要较少的下降管，在负压状态下工作，意味着给水管网可以较高的高度上工作，从而减少地下管网量。两种系统都由三部分组成：屋顶，雨水收集管道，系统管网。所有这些部分都能够改变系统的水压分布。这部分主要关注各部分的作用和性能。由于虹吸系统的工作原理并没有得到很好的理解，得到的论证比较少，本文将会重点介绍虹吸系统。2.屋顶通常屋顶是由建筑师设计的，而不是由排水设计者设计的。主要有三种屋顶。平屋顶平屋顶主要应用在降雨量比较少的地区和发达国家的工业建筑。这种屋顶并不完全是平的，而是低于所规定的屋顶最小坡度。例如，英国规定最大坡度为10°。设定最小坡度是为了避免任何不必要的积水。尽管平屋顶如果得不到正确的维护会产生较多的问题，但它会减少建筑物内的死区，且比斜屋顶有利于室内气流组织。斜屋顶大多数居住建筑和商业建筑都是斜屋顶，斜屋顶最大的优点是可以迅速排水，从而可以减少漏水。在温带地区，不需要考虑屋顶承载的降雪载重。一旦下雨，斜屋顶通过的降雨量就可以通过计算确定。当有降雨资料可以利用时，可以使用运动学理论来解决这类问题。绿色屋顶（平的或者是斜的）可以证明最老的屋顶就是绿色屋顶，它包括可以减少或驱散降雨的种有植物的屋顶。它可以是种有树和灌木的屋顶花园，也可以是长有植被的轻型屋顶地毯。其中后一种技术已经得到广泛应用。其中一些应用趋向于侧重美学要求并经常应用于绿色发展。由于审美要求和水压要求，绿色屋顶还有热绝缘的功能，减少热岛效应，有消声作用，延长屋顶的使用寿命。绿色屋顶在德国应用最为广泛，在北美地区次之，但是要考虑美学上的影响。德国是目前为止最有经验的国家，早在19世纪就有实际应用，当时作为在城市地区替代焦油屋顶降低火灾危险的一种选择。目前德国主要研究放在种植问题上，对城市的其它问题考虑较少。从1987年到1989年的一项研究工作，发现装有70毫米厚的绿色屋顶可以减少60%-80%的热损失。在加拿大的一项基于电脑模型的工作，表明在屋顶只要集水器是、的面积能够达到屋顶面积的70%，在一年内就能减少60%，同样的模型也被用于人工降雨，其结果都表明集水器在降雨季有助于雨水排走。但是这些研究都没有表明绿色屋顶在降雨季可以发挥多大的作用，或者给水管的收集效率有多高。美国做了一些测验，只要对绿色屋顶经常的浇灌，就可以在一次降雨中减少65%的径流量。美国最有权威的绿色屋顶指导原则是由新泽西州环保部门颁布的。这项原则主要是解决轻型结构问题，以及如何在两年之后还能正常的排水。降雨周期是根据是根据失败的概率决定的。通常的系统是根据暴雨期间两分钟的降雨量，这两分钟是有选择的。尽管这种模型会得到更高的流量，但是没有其他更好的替代方法。研究表明，传统模型应用于绿色屋顶的研究是是不成熟的。流失量系数比传统屋顶记录的要小，大约为.峰值流量也会减少，虽然没有渗透，但是表面粗糙度也会产生显著的影响。集中降雨的时间要比两分钟要长，特别是对面积较大的屋顶，如公共建筑、商业建筑、工业建筑。城市排水设计还要考虑其他一些因素，对于一个复杂的系统来说，一个绿色屋顶在一场降雨中是不够的。流量水位曲线显示的持续期要比传统系统长。并且两场独立的将与之间的影响也是有可能的，这需要更加精确的时间周期。3.雨水收集器雨水收集器的基本要求是要能够容纳设计暴雨时的降雨量。尽管通常情况下可以通过让屋顶稍微倾斜来达到排水的目的，但是建筑工业的性质及建筑物的沉降都会式屋顶变得平坦，在水平放置的水槽中，水的剖面是向外倾斜的，这是流体静力学的作用。排水沟出口的深度判断雨水收集器是否具有足够容积的关键是集水器外部出口的设置情况。还会影响流入雨水排水系统管道的流速，还会影响集水器的积水深度。尽管集水器的深度不会带来什么特别的问题，但是过深会导致集水器过高。20世纪80年代的大量研究表明，传统屋顶排水系统的出水口的流动情况可以分为两种情况。这取决于水深与出口尺寸的大小。当水深小于出口直径的一半时，流动情况是第一种类型，并且出口的流动情况可以通过合适的方程计算出；随着水深的增加，出口会被慢慢堵塞，流动形式会变成另一种形式，同时，出口的流动情况可以通过其他方程得出。尽管传统屋顶排水系统被设计成可以自由排水，但是设计中遇到限制可能会使出流不是自由的。在这种情况下，就会需要额外的深度。在虹吸式屋顶排水系统中，出水口被设计成淹没出流，。在这种情况下，决定出水口的深度比较复杂的，因为集水器的设计取决于流动情况。近期的研究表明，传统的屋顶雨水排水系统使用各种非标准的集水器，它们的深度和高度，都要比出口的直径大。这最终会造成虹吸作用。对于一个给定的集水器，始端的流动情况取决于下降管的直径。类似的现象也被用于研究标准的集水器，在这些情况下，受限的虹吸作用只发生在离出口比较近的距离内。槽内的流动分类在集水槽复杂流动出口的流动分类中，可以从表2a中看出，流动会出现均匀的分层，而不管入口的流动情况是否相同。表2b和2c表明，出口的分布会极大的影响流动情况。当出口不是自由射流时，集水槽中复杂出口的流动情况分类是很难描述的。因为每个集水槽内的压力都有可能是合并的。例如，虹吸系统中的管子在靠近设计点时是充满射流，出口的流动分类取决于每个支路的能量损失。静水剖面集水器中水表面的形状可以根据渠内流动方程进行分类。在大多数情况下，低流速意味着有较小的摩擦损失，如果出口是自由射流，那么摩擦损失是可以忽略的，静水剖面可以通过方程1来决定水平距离。式中Q--流量(m3/s)T—表面宽度（m）g—重力加速度（m/s2）F—流动面积（m2）方程1在摩擦力不可忽略时需要进行修正（管道很长或流速很大时），或者不是自由射流。现行的设计方法先前的讨论已经强调了设计与水槽时应该考虑的主要因素。然而如果不借助于一定的数量模型，计算屋顶排水系统的静水剖面、集水槽容积是不可能的。这对大型商业和制造业来说，是一个发展机会，可以合并几千米的水管路线。因此，传统的排水系统的集水槽的设计方法主要是根据经验，并假定出口是自由射流。集水槽在建筑物中的位置，可能会造成失败的例子。不同的集水槽界面除了上面列举的情况外，还允许设计者采用经验数据。数字模型大量的数字模型可以用来准确描述任何形式的集水槽内的流动情况，不管屋顶流量是否稳定。这种组合模型的一个例子是屋顶网模型。这种模型使用户能够对不同方面的数据进行分类说明，包括：雨季降雨情况的详细情况，屋顶表面排水的详细情况等。运动学也被用于研究雨水从流动到集水槽中的研究。一种典型的方法是基于解决开式系统中一位空间流动基本问题。这种模型自动解决集水槽出口流动情况，还能处理自由射流的情况，也能模拟空间中的受限流动以及淹没出流。输出值包括深度、流速等。目前，各种模型本质上还只是研究工具，还需要经过实际工程的检验。然而，我们应该正视模型的各种作用。4系统管组管组的组成形式和范围决定了屋顶排水系统主要依靠的是传统系统还是虹吸作用。传统雨水系统传统屋顶雨水系统中，地面管网上面通常是垂直管网，连接着集水槽的出口和地下排水系统，重要的系统中还有补偿管。应该强调的是，补偿管与地面夹角小于10°。整个系统的能力主要依靠的是出水口而不是下降管。垂直管内的流动通常是自由流动，充满度只有33%，其效率取决于多余的管长。如果下降管足够长（通常大于5m），就有可能出现环形流动。同样的，补偿管内的流动通常情况下也是自由流动，充满度可达70%。这样设计的管路既可以用于设计，也可以用各种方程。虹吸式屋顶排水系统与传统排水系统相反，虹吸式屋顶排水系统依靠系统外的空气流动，并且管内流动是满管流。通常的设计都做了这样的假设，对于设计的暴雨，虹吸系统能够迅速排出雨水。这种假设可以让虹吸系统应用水静压理论。经常用到稳定流能量方程。尽管这种方法忽略了进口处少量的能量损失，但经过实验表明还是有利于实际应用。然而稳定状态的设计方法在虹吸系统暴露在雨水系统时的标准不符合要求或者降雨强度的变化很大时是不能应用的。在第一种情况中，将会有一定质量的空气混入，出现环状流。这些问题在系统不是一个整体时更为严重。由于通常设计的降雨都是普通的，很明显现在的设计方法随着时间的推移可能会不适用于虹吸式系统。这是一个主要的缺点，因为设计中的主要问题是噪声和振动问题。尽管现有的设计方法有缺点，但世界上大量的工程却很少有失败的报告。当出现失败时，很有可能是下面的原因：对操作要点理解不正确不合格的原材料明细表安装缺陷维护管理不当为了克服这些缺点，最近已经开展了一系列研究工程，来讨论虹吸式系统，并发展数字模型。从这项工作中我们学到很多。与现有设计方法相反的一些假设，虹吸式系统主要有以下几个方面：1) 系统中的流动是非充满流动2) 水平流动的某些管段存在满管流3)满管流向下游传播，通过垂直管，上升管等4) 满管流出现在垂直段，系统内压力降低5）下降管内是满管流，将会出现气塞6）出现完全的虹吸作用，直到进入系统的空气低于一定的水平表4a列的数据表明，在低于设计点时，虹吸式系统会出现不稳定的流动，集水槽内的深度不足以维持虹吸作用。表4b表明非稳定流在虹吸式系统中何时会出现。表5列举了一个数字模型输出的数据。可以看出，这种模型能够准确描述虹吸作用，以及稳定虹吸状态，数据也表明该模型能够准确描述复杂的虹吸作用。5结论本文已经图示说明了屋顶排水系统的关键，但这些在城市排水系统设计中往往被人们忽视。本文也表明设计过程是一个复杂的过程，主要依靠出口的性能。下面这些结论是根据设计总结出来的：1） 运行依靠三个相互作用的部分：屋顶、集水槽、水管2） 绿色屋顶可以减少流量，美化城市3） 出口对系统的性能至关重要4） 虹吸式排水系统在大型工程中有较大的优势，但是必须考虑高昂的维修费用5） 设计虹吸式排水系统应该考虑额外的容量和操作问题尽管绿色屋顶是比较有吸引力的一种选择，但是传统屋顶在国内建筑物中将会持续占统治地位。绿色屋顶将会逐步发展，并逐步被人们广泛接受。同样的，屋顶排水系统所显示的高效表明它将会在商业建筑的排水系统中持续发挥巨大的作用。屋顶排水系统的最大威胁来自气候变化，现有的系统并不是简单的趋向于老化；降雨形式的变化将会导致低效的运行，自我清洁的速率也会降低。而且屋顶风速的变化也会加速屋顶的老化，因此十分有必要进行维修保养。考虑到气候的变化，材料的增多，收集屋顶的雨水将会更为广泛。目前，全球的雨水量大约为7到300升每人每天，在英国，平均消耗量为145L/h/d，这其中只有大约1升是人使用的，有大约30%用于厕所，研究表明，如果水资源短缺，收集屋顶雨水对发达国家和发展中国家都是值得推荐的方法。Recent and future advances in roof drainage design and performanceRecent and future advances in roof drainage designand performanceS Arthur BEng (Hons) PhD and GB Wright MEng PhDSchool of the Built Environment, Heriot-Watt University, Edinburgh, UKThe past 10 years have witnessed significant changes in the way roof drainagesystems are understood and designed. In particular, there has been a stepchangein the confidence with which siphonic roof drainage systems may bespecified and expected to perform. These changes have occurred whilst urbandrainage design in general has been revolutionized by wider acceptance ofSustainable Urban Drainage Systems and greater public concern regardingpluvial flooding within the context of climate change. This text considers, indetail, both how roof drainage systems are designed and how they should beexpected to perform. Particular attention is drawn to weaknesses in accepteddesign methods. Consideration is also given to ‘innovative’ roof drainage relatedapproaches such as green roofs and rainwater application: Over the past few years there have been many changes inhow roof drainage systems are specified and designed. On large buildings,technologies such as ‘siphonic roof drainage’ are now commonplace and there isan ever increasing demand for ‘green roofs’ to be specified due to their potentialto ‘green’ developments. Based on ongoing research, this paper details howthese different types of roof drainage solutions can be efficiently designed andwhat levels of performance can be IntroductionOver the past decade urban drainage systemshave moved towards what are now commonlyknown as ‘Sustainable Urban Drainage Systems’(SUDS) or ‘Best Management Practice’(BMP). Fundamental to the implementationof these systems is addressing both runoffquantity and quality at a local level in amanner which may also have the potential tooffer amenity benefits to stakeholders. This hasled to a change in the way new developmentsnow look and interact within , despite the availability of such toolsto reduce, attenuate and treat urban runoff,substantial areas of the urban environment arestill 100% impermeable and drain rapidly;namely roof surfaces. Normally, roof drainagesystems do not always receive the attentionthey deserve in the area of design, constructionand maintenance. Although the cost of asystem is usually only a small proportion of abuilding’s total cost, it can be far outweighedby the costs of the damage and disruptionresulting from a failure of the system to providethe degree of protection for correspondence: Scott Arthur, School of the BuiltEnvironment, Heriot-Watt University, Edinburgh EH14 4AS,UK. E-mail: Serv. Eng. Res. Technol. 26,4 (2005) pp. 337 /348# The Chartered Institution of B©u i2l0d0i5n SgASGeEr Aelel rrisgh2ts0 0re5served. Not for commercial use or unauthorized distribution. from at Heriot - Watt University on January 31, 2007There are basically two different types ofroof drainage system, namely conventionaland siphonic (see Figure 1). Conventionalsystems operate at atmospheric pressure, andthe driving head is thus limited to the gutterflow depths. Consequently, conventional roofdrainage systems normally require a considerablenumber of relatively large diameter verticaldownpipes, all of which have to connectinto some form of underground collectionnetwork before discharging to the surfacewater drain. In contrast, siphonic roof drainagesystems are designed to run full-bore(turbulent gutter conditions mean that therewill always be a small percentage of entrainedair within the system, typically 5%), resultingin sub-atmospheric system pressures, higherdriving heads and higher system flowvelocities. Hence, siphonic systems normallyrequire far fewer downpipes, and the depressurizedconditions also mean that much of thecollection pipework can be routed at highlevel, thus reducing the extent of any types of drainage system comprisethree basic interacting components:. the roof surface;. the rainwater collection gutters (includingoutlets);. the system of these components has the ability tosubstantially alter the runoff hydrograph as itis routed through the system. This text willfocus on the role and performance of each ofthese components. As the principles of siphonicdrainage are generally less well understood,and certainly less well documented,particular emphasis will be placed on theperformance of siphonic roof drainage systemsin this text.

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