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大型建筑屋面改進型虹吸流雨水排水系統

1 成果簡介屋面雨水排水系統對于大型工業廠房、體育館、展覽館、候機樓等跨度大、結構復雜的屋面來說是非常重要的安全設施系統。其功能是依靠水流自身的重力或水流在管道內流動時產生的負壓抽吸力將降雨產生的屋面積水安全、快速的排放到市政雨水管道內，避免發生雨水通過天窗翻入建筑物內以及地面冒水等現象。與現有的屋面排水系統相比，“改進型虹吸流雨水排水系統”結合我國的實際情況，采用了更先進的設計原理、理論和方法，因此具有優異的排水能力、自清潔能力、經濟性和可靠性。建國初期，我國的屋面雨水排水系統主要參考前蘇聯的設計方法，工程建設中完全采用重力式屋面雨水排水系統，導致 20 世紀 50 年代屋面雨水在全國范圍內引發了很多問題，造成重大損失。 20 世紀 60 年代初期開始，由清華大學和機械工業部設計研究總院等單位合作，清華大學王繼明教授主持開始研究屋面雨水排水系統的設計及計算，研究組采用了摻氣水流等更合理的理論，經過兩個階段的研究，研究成果于 1988 年編入《建筑給水排水設計規范》GBJ 15-88，經過 20 年的實踐驗證，取得了非常滿意的應用效果。近年來，研究組在應用經驗的基礎上，進一步深入分析，完善了原有的研究成果，得到了更具應用價值的屋面雨水排水系統設計計算方法及“改進型虹吸流雨水排水系統”。本成果獲得 1996 年教育部科技成果三等獎。這是是我國自主開發的、具有里程碑意義的大型屋面雨水排水系統。目前，我國處于社會主義建設的新時期，工業、運輸、娛樂、體育、民用等事業的發展極大的促進了大型建筑的建設，安全可靠的屋面雨水排水系統具有廣闊的市場前景和價值。2 應用說明“改進型虹吸流雨水排水系統” 由清華大學等單位結合國內具體情況經過長年試驗研究、驗證獲得，屬于自主開發產品。主要由以下部分組成：“改進型虹吸流雨水排水系統”設計程序、雨水排水系統（包括雨水斗、連接管、懸吊梁、立管、固定件、排氣裝置）、施工要求和規定等。應用時主要通過設計程序確定出專門雨水斗的位置、個數、懸吊梁的高度等關鍵參數，然后由建筑單位進行施工。施工過程要滿足相應的要求和規定。3 效益分析針對屋面雨水排水量 72 L/s，屋面雨水天溝長度 60m，且排水管材為焊接鋼管的初始條件，分別采用現有屋面排水系統和“改進型虹吸流雨水排水系統” 進行排除，結果顯“改進型虹吸流雨水排水系統”建設材料消耗最少，建設成本比現有屋面雨水排水系統節省 30%以上。

清華大學 2021-04-13

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