Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống thoát nước mưa Siphonic ASPE / ANSI 45-2013

Tiêu chuẩn Thiết kế và Kỹ thuật Hệ thống ống nước ASPE được phát triển thông qua một quá trình phát triển tiêu chuẩn đồng thuậnphù hợp với các yêu cầu của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ. Quá trình đồng thuận sử dụng từ các tình nguyện viên đại diện cho vô số quan tâm và quan điểm để tạo nên tiêu chuẩn thiết kế hệ thống ống nước cho các kỹ sư và nhà thiết kế hệ thống ống nước. Hiệp hội kỹ sư hệ thống ống nước Hoa Kỳ đã thiết lập các quy tắc và quy trình được sử dụng bởi từng ủy ban tiêu chuẩn để đảm bảo tính khách quan và công bằng trong quá trình phát triển mỗi tiêu chuẩn. Quyết định của mỗi ủy ban là độc lập và Hiệp hội không phân tích, đánh giá hoặc cung cấp bất kỳ xác minh độc lập bổ sung nào về tính chính xác hoặc tính hợp lý của thông tin được cung cấp trong mỗi tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn thiết kế và kỹ thuật hệ thống ống nước được thiết kế để cung cấp thông tin chính xác và có thẩm quyền cho việc thiết kế và đặc điểm kỹ thuật của hệ thống ống nước. Hiệp hội kỹ sư hệ thống ống nước Hoa Kỳ không đảm bảo hoặc bảo đảm, được thể hiện hay ngụ ý, về dữ liệu và thông tin có trong tài liệu này và từ chối bất kỳ và tất cả trách nhiệm pháp lý đối với bất kỳ thương tích nào đối với bất kỳ người hoặc tài sản nào hoặc bất kỳ thiệt hại nào khác thuộc bất kỳ bản chất nào dù là đặc biệt, gián tiếp, do hậu quả hoặc đền bù, trực tiếp hoặc gián tiếp từ việc sử dụng hoặc dựa vào tài liệu này.

Tất cả dữ liệu và thông tin được cung cấp với sự hiểu biết rằng Hiệp hội Kỹ thuật Hệ thống ống nước Hoa Kỳ không tham gia vào việc cung cấp các dịch vụ pháp lý, tư vấn, kỹ thuật hoặc chuyên nghiệp khác. Nếu cần tư vấn pháp lý, tư vấn hoặc tư vấn kỹ thuật hoặc hỗ trợ chuyên gia khác, thì nên sử dụng dịch vụ của một chuyên gia có năng lực. Hơn nữa, người sử dụng tài liệu này nên tham khảo các luật và quy định hiện hành của liên bang, tiểu bang và địa phương. Các tiêu chuẩn ASPE không nhằm mục đích đề xuất bất kỳ hành động nào không tuân thủ luật hiện hành và không có gì trong tài liệu này được hiểu là làm như vậy.

Các tiêu chuẩn ASPE có thể được sửa đổi và ban hành Dự thảo Sửa đổi Tạm thời. Tiêu chuẩn ASPE chính thức sẽ bao gồm phiên bản hiện tại của tiêu chuẩn cùng với bất kỳ Dự thảo sửa đổi tạm thời nào và bất kỳ bản đính chính nào đã được ban hành. Để xác định ấn bản hiện hành phải có hoặc không có sửa đổi của tiêu chuẩn này, hãy tham khảo trang web của ASPE tại aspe.org hoặc liên hệ với Hiệp hội theo địa chỉ được hiển thị bên dưới.

Chỉ những tuyên bố bằng văn bản được xử lý và phát hành chính thức bởi ủy ban tiêu chuẩn thích hợp với sự chấp thuận của Hội đồng quản trị Hiệp hội mới được coi là thông tin chính thức của ASPE về bất kỳ tiêu chuẩn nào.

Phiên bản của Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật hệ thống thoát nước trên mái ASPE Siphonic này do Nhóm công tác 45 của ASPE – Hệ thống thoát nước mái Siphonic chuẩn bị. Danh sách dưới đây đại diện cho thành viên ủy ban tại thời điểm văn bản cuối cùng của tiêu chuẩn này được bỏ phiếu.

Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật hệ thống ống nước ASPE – Ủy ban chính

  Tiêu chuẩn này đã được Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ phê duyệt là Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ vào ngày 16 tháng 10 năm 2013.

Được xuất bản bởi Hiệp hội kỹ sư hệ thống ống nước Hoa Kỳ (ASPE)

6400 Shafer Court, Suite 350, Rosemont, IL 60018 847-296-0002 |www.aspe.org

Bản quyền (c) 2013, Hiệp hội kỹ sư hệ thống ống nước Hoa Kỳ. Đã đăng ký Bản quyền.

ISBN 978-1-891255-23-6

MỤC LỤC

ASPE / ANSI 45-2013: Hệ thống thoát nước mái nhà (Quy chuẩn) 1

1,0 Tổng quát..………………………………………………………………………… 1

2.0 Vật liệu và thành phần được chấp nhận ………………………………………………8

3.0 Tổng quan khái niệm …………………………………………………………………9

4.0 Lý thuyết Siphonic ………………………………………………………………………10

5.0 Mức độ lượng mưa tối ưu ……………………………………………………………15

6.0 Vị trí và kết nối ống…… ……………………………………………………………16

7.0 Kích thước ống dẫn …………………………………………………………………19

8.0 Cân nhắc Kỹ thuật đối với đường ống nhựa nhiệt …………………………………25

9.0 Chi tiết thiết kế và lắp đặt ống dẫn …………………………………………………27

10.0 Bản vẽ, Tính toán và Thông số kỹ thuật ……………………………………………30

11.0 Lắp đặt ……………………………………………………………………………………32

12.0 Nghiệm thu và Kiểm tra …………………………………………………………………33

13.0 Bảo dưỡng ………………………………………………………………………… …………35

14.0 Hệ thống kiểm soát lưu lượng………………………………………………………… 36

Phụ lục A: Tài liệu tham khảo về đặc tính nước và áp suất (Thông tin) ………………A-1

Phụ lục B: Các tiêu chuẩn và yêu cầu chung (Thông tin) ………………………………… A-2

Phụ lục C: Tài liệu tham khảo và nguồn (Thông tin) ……………………………………….A-3

ASPE / ANSI 45-2013: HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MÁI NHÀ SIPHONIC (TIÊU CHUẨN)

1.0 TỔNG QUÁT

1.1     Phạm vi

1.1.1       Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống thoát nước mái siphonic được thiết kế nhằm mục đích chính và vận hành đầy đủ thông qua việc xác định kích thước đường ống thích hợp và sử dụng hệ thống thoát nước mái siphonic.­

1.1.2      Tiêu chuẩn này không áp dụng cho hệ thống thoát nước mái thông thường được phủ theo ANSI / ASME A112.6.4: Hệ thống thoát nước mái, sàn và ban công, hệ thống thoát nước mái áp suất hoặc hệ thống thoát nước vệ sinh.

1.1.3      Các yêu cầu về quy phạm xây dựng và hệ thống ống nước tại địa phương đối với việc làm sạch đường ống và các quy định cấm thu nhỏ đường ống theo hướng dòng chất lỏng sẽ không áp dụng cho thiết kế thoát nước mái siphonic.

1.1.4      Các phương pháp định cỡ ống và cống được quy định trong các mã hệ thống ống nước của nhà nước được thông qua tại địa phương sẽ không áp dụng cho việc định cỡ ống của hệ thống thoát nước mái siphonic.

1.2    Mục đích

1.2.1      Mục đích của Tiêu chuẩn đồng thuận này là thiết lập các thông số kỹ thuật hoạt động tối thiểu cho hệ thống thoát nước mái siphonic.

1.2.2      Tiêu chuẩn đồng thuận này cung cấp cho các nhà thiết kế, lắp đặt và cán bộ quy chuẩn một tiêu chuẩn thực hành để áp dụng phù hợp hệ thống thoát nước mái siphonic.

1.2.3      Tiêu chuẩn đồng thuận này xác định các điều khoản và thông số liên quan đến thiết kế thích hợp của hệ thống thoát nước siphonic.

1.2.4      Tiêu chuẩn đồng thuận này cung cấp các hướng dẫn về việc kiểm tra và thử nghiệm việc lắp đặt hệ thống thoát nước mái siphonic.

1.2.5      Tiêu chuẩn đồng thuận này mô tả cơ sở cho việc thiết kế và sản xuất các sản phẩm thoát nước mái siphonic cũng như các quy trình kiểm tra tính năng và công bố dữ liệu hiệu suất được sử dụng bởi các nhà thiết kế hệ thống thoát nước mái siphonic.

1.3 Đơn vị đo lường

1.4  Hình ảnh minh họa

1.4.1      Hình 4.1: Quy trình mồi

1.4.2      Hình 4.2: Các mẫu luồng hệ thống lưỡng âm

1.4.3      Hình 4.3: Cột áp khả dụng

1.4.4      Hình 6.1: Các cấp độ khác nhau

1.4.5      Hình 6.2: Căn hộ áp mái

1.4.6      Hình 7.1: Tăng đường kính ống (Mặt bên)

1.4.7      Hình 7.2: Đường giao nhau điển hình (Hình trên)

1.4.8      Hình 7.3: Cấu hình ống nối

1.4.9      Hình 7.4: Thiết kế các ngăn xếp

1.4.10    Hình 8.1: Tải bên ngoài của vỏ hình trụ có thành mỏng

1.5   Tham khảo

1.5.1         Các tiêu chuẩn sau được tham chiếu trong tài liệu này.

1.5.2         Việc liệt kê một tài liệu tham khảo trong Tiêu chuẩn đồng thuận này sẽ ngụ ý việc áp dụng vấn đề, bản sửa đổi hoặc khẳng định mới nhất bao gồm tất cả các tài liệu viện dẫn được liệt kê trong đó.

1.5.3         Nhiều tiêu chuẩn, mã và tài liệu tham khảo bao gồm các phiên bản ở cả Đơn vị Tùy chỉnh của Hoa Kỳ và Đơn vị SI. Đối với mục đích của Tiêu chuẩn này, cả hai phiên bản đều được áp dụng.

1.5.4         Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI)

ANSI A21.10: Tiêu chuẩn ANSI cho phụ kiện sắt dẻo và sắt xám

ANSI B16.5:  Mặt bích và phụ kiện có mặt bích

ANSI B16.12: Phụ kiện thoát nước có ren bằng gang

ANSI B16.18: Phụ kiện áp lực mối hàn hợp kim đồng đúc

ANSI B16.22: Phụ kiện áp lực mối hàn bằng đồng rèn và hợp kim đồng

ANSI B16.23: Phụ kiện thoát nước mối hàn hợp kim đồng đúc — DWV

ANSI B16.29: Phụ kiện thoát nước chung hợp kim đồng rèn và đồng rèn – DWV

ANSI B16.42: Mặt bích ống sắt dẻo và phụ kiện có mặt bích, Loại 150 và 300

ANSI B36.10: Kích thước tiêu chuẩn của ống thép (IPS)

1.5.5         Hiệp hội kỹ sư xây dựng Hoa Kỳ (ASCE)

ASCE 7: Tải trọng tối thiểu của thiết kế cho các tòa nhà và các kết cấu khác

1.5.6         Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ (ASME)

ASME A112.6.4: Hệ thống thoát nước trên mái, sàn và ban công

ASME A112.6.9: Hệ thống thoát nước mái

Mã nồi hơi và bình áp lực, Phần VIII, Bộ phận 1

1.5.7         Hiệp hội Kỹ thuật Vệ sinh Hoa Kỳ (ASSE)

ASSE 1045: Ống thoát nước bằng nhôm, chất thải và ống thông hơi có nắp cuối

1.5.8         Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM)

ASTM A 53: Đặc điểm kỹ thuật cho ống, thép, đen và nhúng nóng, tráng kẽm, hàn và liền mạch

ASTM A 74: Đặc điểm kỹ thuật cho ống và phụ kiện bằng gang

ASTM A 153: Đặc điểm kỹ thuật cho lớp phủ kẽm (nhúng nóng) trên phần cứng sắt và thép

ASTM A 312: Đặc điểm kỹ thuật cho ống thép không gỉ Austenitic liền mạch và hàn

ASTM A 395: Đặc điểm kỹ thuật cho các vật đúc duy trì áp suất sắt dễ uốn để sử dụng ở nhiệt độ cao

ASTM A 377: Chỉ số thông số kỹ thuật cho ống chịu áp lực dẻo-sắt

ASTM A 395: Đặc điểm kỹ thuật cho các vật đúc duy trì áp suất sắt dễ uốn để sử dụng ở nhiệt độ cao

ASTM A 774: Đặc điểm kỹ thuật cho các phụ kiện bằng thép không gỉ Austenitic được hàn như cách hàn cho dịch vụ ăn mòn nói chung ở nhiệt độ thấp và trung bình

ASTM A 888: Đặc điểm kỹ thuật cho Ống đất bằng gang không có trục và phụ kiện cho các ứng dụng thoát nước mưa và vệ sinh, chất thải và đường ống thông hơi

ASTM B 32: Đặc điểm kỹ thuật cho kim loại hàn

ASTM B 75: Đặc điểm kỹ thuật cho ống đồng liền mạch

ASTM B 828: Thực hành tạo mối nối mao dẫn bằng cách hàn ống và phụ kiện bằng đồng và hợp kim đồng

ASTM C 1540: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho các khớp nối được bảo vệ hạng nặng liên kết ống và phụ kiện bằng gang đúc

ASTM D 638: Phương pháp thử đối với tính chất kéo của nhựa

ASTM D 695: Phương pháp thử nghiệm đối với tính chất nén của nhựa cứng

ASTM D 696: Phương pháp thử nghiệm cho hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính của nhựa từ -30 ° C đến 30 ° C với máy đo độ loãng silica thủy tinh

ASTM D 1527: Đặc điểm kỹ thuật cho Ống nhựa Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS), Bảng 40 và 80

ASTM D 1599: Phương pháp thử khả năng chịu áp lực thủy lực trong thời gian ngắn của ống nhựa, ống và phụ kiện

ASTM D 1600: Thuật ngữ cho các thuật ngữ viết tắt liên quan đến nhựa

ASTM D 1785: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống nhựa Poly (Vinyl Clorua) (PVC), Bảng 40, 80 và 120

ASTM D 2104: Đặc điểm kỹ thuật cho ống nhựa Polyetylen (PE), Bảng 40

ASTM D 2235: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho xi măng dung môi cho ống nhựa Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) và phụ kiện

ASTM D 2241: Đặc điểm kỹ thuật cho Ống định mức áp suất Poly (Vinyl Clorua) (PVC) (Dòng SDR)

ASTM D 2447: Đặc điểm kỹ thuật cho ống nhựa Polyethylene (PE), Bảng 40 và 80, dựa trên đường kính bên ngoài

ASTM D 2657: Áp dụng cho ống và phụ kiện polyolefin nối nhiệt

ASTM D 2661: Đặc điểm kỹ thuật cho Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) danh mục 40 Ống thoát nước, chất thải và ống thông hơi và phụ kiện bằng nhựa

ASTM D 2665: Đặc điểm kỹ thuật cho hệ thống thoát nước bằng nhựa Poly (Vinyl Clorua) (PVC), chất thải và ống thông hơi và phụ kiện

ASTM D 2855: Thực hành để tạo mối nối dung môi-xi măng với ống và phụ kiện Poly (Vinyl Clorua) (PVC)

ASTM D 3261: Đặc điểm kỹ thuật cho Phụ kiện nhựa nhiệt hạch Polyethylene (PE) Butt cho Ống và Ống nhựa Polyethylene (PE)

ASTM D 3350: Đặc điểm kỹ thuật cho Vật liệu ống và phụ kiện bằng nhựa Polyethylene

ASTM E 84: Phương pháp thử nghiệm đối với đặc tính cháy bề mặt của vật liệu xây dựng

ASTM E 132: Phương pháp thử nghiệm đối với tỷ lệ Poisson ở nhiệt độ phòng

ASTM E 412: Thuật ngữ liên quan đến hệ thống đường ống nhựa

ASTM E 814: Phương pháp thử nghiệm kiểm tra cháy đối với các điểm dừng cháy do thâm nhập

ASTM F 714: Đặc điểm kỹ thuật cho ống nhựa Polyethylene (PE) (SDR-PR) Dựa trên đường kính bên ngoài

ASTM F 1866: Đặc điểm kỹ thuật cho nhựa Poly (Vinyl Clorua) (PVC) danh mục 40 Thoát nước và Phụ kiện chế tạo DWV

ASTM F 1901: Đặc điểm kỹ thuật cho ống và phụ kiện Polyethylene (PE) cho hệ thống thoát nước mái

1.5.9         Hiệp hội Công trình Nước Hoa Kỳ (AWWA)

C110: Tiêu chuẩn cho phụ kiện sắt dẻo và sắt xám, 3 In.-48 In. (76 mm-1.219 mm), dành cho nước

C606: Khớp có rãnh và khớp vai

1.5.10       Viện Ống đất gang (CISPI)

Chỉ định 301: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho Ống đất bằng gang không có trục và các phụ kiện cho các ứng dụng thoát nước mưa và vệ sinh, chất thải và đường ống thông hơi (ASTM B 888)

CISPI 310: Đặc điểm kỹ thuật cho khớp nối để sử dụng kết nối với ống đất bằng gang không có trục và phụ kiện cho chất thải thoát nước mưa và vệ sinh, và đường ống thông hơi

1.5.11      Hiệp hội phát triển đồng (CSA)

Sách hướng dẫn ống đồng

1.5.12      Tài liệu kỹ thuật cần trục số 410, “Dòng chảy của chất lỏng qua van, phụ kiện và đường ống,” năm 1988

1.5.13      Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO)

ISO 899: Chất dẻo – Xác định trạng thái kéo xoắn

1.5.14      Bản ghi nhớ kỹ thuật NOAA NWS HYDRO-35, “Tần suất mưa từ năm đến sáu mươi phút ở miền Đông và miền Trung Hoa Kỳ”

1.5.15      NOAA “Mối quan hệ về tần suất lượng mưa trong thời gian ngắn cho California”

1.5.16      NOAA “Mối quan hệ về tần suất lượng mưa trong thời gian ngắn đối với miền Tây Hoa Kỳ”

1.6       Định nghĩa và thuật ngữ

1.6.1         Định nghĩa

Đoạn nhiệt Đặc trưng của một quá trình không có sự mất mát hoặc thu được nhiệt năng từ môi trường.

Vách ngăn khí Một thiết bị hạn chế luồng không khí đi vào cống, làm cho đường ống thoát nước được kết nối chạy với lưu lượng tối đa với độ sâu giới hạn của nước trên bề mặt mái.

Áp suất âm cho phép Áp suất tối thiểu cho phép đối với một đoạn ống được thiết lập để tránh xâm thực hoặc sập ống.

Kiến trúc sư Bên chịu trách nhiệm trước chủ sở hữu về việc thiết kế cấu trúc hoặc cơ sở và người có thể giữ lại các dịch vụ của kỹ sư cho mục đích thiết kế hệ thống thoát nước mái siphonic. Đồng nghĩa với “Nhà thiết kế”.

Phương trình Bernoulli Tên thông thường của phương trình năng lượng chất lỏng. Một phương trình cân bằng năng lượng thể hiện sự bảo toàn của ba trạng thái năng lượng chính – năng lượng áp suất tĩnh, động năng (áp suất vận tốc) và thế năng. Còn được gọi là “Nguyên tắc Bernoulli”.

Dòng đóng Đặc trưng của hệ thống đường ống và các thành phần đường ống cách ly áp suất chất lỏng bên trong với môi trường xung quanh hoặc bên ngoài.

Phương trình Colebrook-White Phương trình điều chỉnh được sử dụng để tính toán hệ số tổn thất ma sát kỳ vọng (f) được sử dụng trong phương trình Darcy-Weisbach. Phương trình là một hàm của độ nhám bề mặt ống, đường kính ống, độ nhớt của chất lỏng và vận tốc chất lỏng.

Đồ chêm Cric ke Một mái giả nhỏ hoặc việc nâng cao một phần của mái nhà để làm trôi nước từ phía sau vật cản, chẳng hạn như thiết bị trên mái nhà, hoặc để phân chia dòng nước tới các cống thoát nước trên mái nhà hoặc máng xối.

Khoá Áp suất tới hạn  Giới hạn áp suất bên ngoài được tạo ra bởi áp suất bên trong dưới áp suất trong một đoạn ống mà tại đó thành ống sẽ biến dạng hoặc sụp đổ.

Phương trình Darcy-Weisbach Phương trình điều chỉnh được sử dụng để tính toán tổn thất năng lượng dự kiến ​​do ma sát gây ra bởi dòng chất lỏng nhớt qua một chiều dài của ống thẳng hoặc ống dẫn.

Nhà thiết kế Đồng nghĩa với “kiến trúc sư” hoặc “kỹ sư”.

Cột áp khả dụng Chênh lệch cao độ giữa mặt nước trên mái (hoặc mặt vành cống) và điểm xả ở cấp độ cao. Đây là năng lượng tiềm năng có sẵn cho hệ thống.

Lối thoát nước Phần của ống thoát nước mái siphonic được cấu hình để kết nối với ống xả bằng thiết bị khớp nối tiêu chuẩn.

Kĩ sư Là đại diện của kiến ​​trúc sư hoặc chủ sở hữu, là bên chịu trách nhiệm thiết kế hệ thống thoát nước siphonic để đáp ứng các tiêu chuẩn vận hành và an toàn. Vì mục đích của Tiêu chuẩn này, một kỹ sư được cấp phép trong khu vực pháp lý mà Tiêu chuẩn này đang được áp dụng với tư cách là Kỹ sư chuyên nghiệp (PE) trong lĩnh vực cơ khí hoặc kỹ thuật dân dụng.

Thiết kế kỹ thuật Thiết kế chi tiết cho hệ thống thoát nước mái siphonic, được phát triển từ các yêu cầu thoát nước của tòa nhà và tuân theo các yêu cầu Tiêu chuẩn, bao gồm các bản vẽ và thông số kỹ thuật cần thiết.

Tương đương Đáp ứng mục đích của mã tòa nhà hoặc mã đường ống dẫn nước về hiệu suất tối thiểu, độ an toàn, độ tin cậy, khả năng chống cháy và tuổi thọ, nhưng sử dụng phương pháp, khái niệm hoặc thiết kế khác với quy định trong mã tòa nhà hoặc mã hệ thống ống nước.

Dòng chảy tối đa Dòng chảy của nước trong đường ống mà theo lý thuyết 100% tiết diện của đường ống được lấp đầy. Về mặt thực tế, dòng chảy đầy lỗ khoan được coi là đạt được khi hàm lượng nước lớn hơn 95% thể tích.

Mất cân bằng Sự khác biệt giữa chênh áp tối đa và tối thiểu giữa các cống được kết nối với một ngăn xếp.

Nghiệm thu Bất kỳ hoạt động nào được thực hiện để đảm bảo với chủ sở hữu rằng các vật liệu, thành phần, chế tạo và lắp đặt phù hợp với thiết kế kỹ thuật. Việc kiểm tra có thể bao gồm việc xem xét các chứng nhận và hồ sơ về các kỳ kiểm tra và thử nghiệm và bất kỳ kiểm tra nào có thể được yêu cầu bởi các thông số kỹ thuật của Nhà thiết kế.

Thanh tra Chủ sở hữu, hoặc người đại diện cho chủ sở hữu (không được thuê bởi nhà sản xuất, chế tạo hoặc lắp dựng khi khác với chủ sở hữu), người thực hiện kiểm tra.

Vô trùng Không có đặc tính nhớt (tức là, n = 0).

Người sở hữu Bên tham gia vào dịch vụ của kiến ​​trúc sư và nhà thầu nhằm mục đích xây dựng một cấu trúc mà trong đó họ sẽ nhận thấy có lợi cho việc sử dụng.

Chênh áp Sự khác biệt giữa hao tổn năng lượng được tính toán qua hệ thống ống (từ đầu vào cống đến điểm xả) và cột áp khả dụng có sẵn.

Tiết diện Con đường hoàn chỉnh của đường ống từ một cống mái duy nhất đến điểm xả. Số lượng các phần trong một hệ thống thường bằng số lượng cống trên mái nhà.

Tiết diện Phần Một chiều dài ống riêng lẻ có đường kính, ống nối hoặc lưu lượng (vận tốc) không đổi trong một phần. Vì một số hệ thống thoát nước trên mái có thể liên kết với một điểm xả duy nhất, các phần của hệ thống có thể chia sẻ một số bộ phận.

Giá trị kháng đơn (Ki) Một hệ số đặc trưng cho sự đóng góp của ống nối hoặc cống vào tổn thất năng lượng.

Hệ thống thoát nước mái Siphonic (Syphonic) Hệ thống thoát nước mái dòng chảy khép kín hoạt động dưới áp suất khí quyển phụ do trọng lực gây ra dựa trên nguyên lý đầu chất lỏng chênh lệch thẳng đứng (chiều cao của cột nước được biểu thị bằng áp suất pound trên inch vuông hoặc đơn vị mét tương đương).

Ống khói (Các) phần thẳng đứng dẫn nước từ đường ống thu gom chính trên cao xuống các tầng thấp hơn.

Tinh giản Một đường ảo dọc theo đường chảy của chất lưu ở mọi nơi tiếp tuyến với vectơ vận tốc của chất lỏng tại một thời điểm bất kỳ.

May đo (Các) bộ phận kết nối cửa xả với đường ống thu gom chính.

1.6.2         Thuật ngữ

A = diện tích thoát nước, m²(ft2)

a =      đo góc, độ

C = hệ số dòng chảy bề mặt, không thứ nguyên

Ctx = hệ số giãn / co nhiệt, cm / cm / ° C (ft / ft / ° F)

cfs = feet khối trên giây

d = đường kính trong của ống, mm (in.)

D = đường kính trong của ống, m (ft)

Dr = đường kính của vành thoát nước mái, mm (in.)

A = delta (“thay đổi trong”, “sự khác biệt”)

Ec = mô đun trượt MPa (psi)

Et = môđun đàn hồi kéo dài hạn, MPa (psi)

8 = giá trị độ nhám tuyệt đối của bề mặt ống, m (ft)

f = Hệ số ma sát Colebrook-White, không thứ nguyên

F = lực, Newton (lbf)

Fr = Số mờ, không thứ nguyên

FS = yếu tố an toàn, không thứ nguyên

ft = đôi chân

g= hằng số hấp dẫn, 9,8 m / s2 (32,2 ft / s2)

gpm = gallon mỗi phút

hf = tổn thất năng lượng do lực cản dòng chảy, mất cân bằng hệ thống m H20 (ft-lbf / lbm hoặc ft H20), m (ft)

hi = hệ thống mất cân bằng

hr = chênh áp, m (ft)

ht = mất mát năng lượng do ma sát trong một thành phần, m (ft)

hu = độ sâu của nước trước cống thoát nước trên mái, mm (in.)

hvp = áp suất hơi, m H20 (ft H20)

ld = cường độ mưa theo chiều của hệ thống siphonic, mm / giờ (in./hr)

lo = khả năng thoát nước của tràn, mm / giờ (in./hr)

lr = khả năng lưu trữ của mái ở một thời hạn xác định, mm / giờ (in./hr)

ls = thống kê cường độ mưa trong một khoảng thời gian trở lại nhất định, mm / giờ (in./hr)

in = inch

Ki = giá trị sức bền đơn, không thứ nguyên

k0 = hệ số sức bền, không thứ nguyên

L = chiều dài ống, m (ft)

Ly = tuổi thọ thiết kế của một tòa nhà, năm

lbf = pound, trọng lượng

lpm = pound, khối lượng

m = khối lượng, kg (lbm)

m = hệ số Poisson (không thứ nguyên)

P = áp suất tĩnh, m H20 (lbf / ft2 hoặc ft H20)

Pa = áp suất khí quyển, m H20 (lbf / ft2 hoặc ft H20)

Pcr = áp suất tới hạn (cũng là “áp suất vênh”), MPa (psia)

Pal = áp suất cho phép, MPa (psia)

Pe = áp suất bên ngoài, MPa (psia)

Pi = áp suất bên trong, MPa (psi)

Pr = xác suất vượt quá tỷ lệ thống kê của lượng mưa

P = áp suất tĩnh, lbf / in²hoặc psi

Q = lưu lượng thể tích, lps (cfs)

^P = mật độ chất lỏng, kg / cm       ³(sên / ft3)

Re = số Reynold, không thứ nguyên

R = bán kính ống trung bình (R = [Dt] / 2), mm (in.)

s = giây

T = chu kỳ quay trở lại của một sự kiện bão, năm

t = độ dày thành ống, mm (in.)

td = thời gian xảy ra sự kiện bão, phút

V = vận tốc chất lỏng, m / s (ft / s)

v = độ nhớt động học chất lỏng, ft                  ²/S

Ψ = tỷ lệ giữa tốc độ dòng chảy thể tích của nước với tổng lưu lượng thể tích, không thứ nguyên

w.c. = cột nước, m (ft)

Z = độ cao chất lỏng, m (ft)

2.0 VẬT LIỆU VÀ THÀNH PHẦN ĐƯỢC CHẤP NHẬN

2.1       Ống, phụ kiện và khớp nối

2.1.1         Tất cả các vật liệu, phụ kiện và phương pháp nối được sử dụng trong xây dựng hệ thống thoát nước mái siphonic phải tuân theo các tiêu chuẩn vật liệu và sản phẩm được liệt kê trong Tiêu chuẩn này theo Bảng 2.1.

2.1.2         Lựa chọn vật liệu đường ống cũng phải phù hợp với các mã xây dựng và đường ống dẫn nước tại địa phương. Các vật liệu hoặc sản phẩm đường ống không được phê duyệt bởi các mã xây dựng hoặc hệ thống ống nước của địa phương sẽ không được sử dụng trừ khi Nhà thiết kế có được sự chấp thuận của chính quyền địa phương.

2.1.3         Tất cả các vật liệu phải được lắp đặt phù hợp với các tiêu chuẩn (bao gồm cả các tiêu chuẩn viện dẫn) theo đó vật liệu được chấp nhận và phê duyệt và theo hướng dẫn bằng văn bản của nhà sản xuất.

2.1.4         Chỉ các phụ kiện và thành phần tiêu chuẩn được liệt kê theo tiêu chuẩn ASTM hiện hành mới được sử dụng. Tất cả các phụ kiện đường ống phải thuộc loại thoát nước, chất thải và lỗ thông hơi (DWV).

2.1.5         Tất cả các thay đổi về hướng trong mặt phẳng nằm ngang phải được quét trong bán kính 1 cút hoặc sự kết hợp của cút thứ tám hoặc cút uốn cong thứ tám cùng đường cong bên có kết nối rãnh cắt.­

2.1.6         Thay đổi từ thẳng đứng sang ngang phải quét trong bán kính 1 cút hoặc sự kết hợp của cút uốn cong thứ tám. Nếu sử dụng kết hợp các cút tám uốn cong, chúng phải được kết nối trực tiếp mà không có đoạn ống giữa chúng.

2.1.7         Tất cả các bộ tăng đường ống phải có cấu hình lệch tâm. Nếu các vật liệu và sản phẩm đường ống được liệt kê không sản xuất phụ kiện giảm tốc lệch tâm, thì cho phép sử dụng phụ kiện đồng tâm.

2.1.8         Các mối nối đường ống sử dụng các miếng đệm đàn hồi phải được ước lượng cho dịch vụ áp suất âm.

2.2       Mở rộng chỗ nối

2.2.1        Nếu vật liệu ống được sử dụng không có sẵn các khớp nối giãn nở để chịu được áp lực của hệ thống, thì các vòng co giãn có thể được sử dụng và kết hợp trong tính toán thiết kế.

2.2.2        Các dung sai vốn có trong một số mối nối cơ học rãnh cuộn hoặc rãnh cắt có thể được sử dụng khi cho phép giãn nở hoặc co lại vì nhiệt của đường ống.

2.2.3        Các khớp nối giãn nở cơ học được lắp đặt trong hệ thống thoát nước mái siphonic phải có khả năng chịu được cả điều kiện áp suất dương và âm.

2.2.4        Các khớp nối giãn nở cơ học được sử dụng trong hệ thống thoát nước mái siphonic phải có lỗ khoan bên trong nhẵn mà không có ống thổi bên trong hoặc các hạn chế khác và các túi nơi có thể tích tụ các mảnh vụn.

3.0        TỔNG QUAN KHÁI NIỆM

3.1  Hệ thống thoát nước mái siphonic bao gồm hệ thống thoát nước mái siphonic có vách ngăn khí tuân theo tiêu chuẩn ASME A112.6.9 được kết nối với đường ống ngang và thẳng đứng được thiết kế để hoàn toàn chứa đầy nước và giảm áp suất ở khu vực phía trên của hệ thống. Các vách ngăn không khí trong các cống ngăn cản việc hút không khí ở cường độ mưa theo chiều. Đầu thủy lực dẫn động của hệ thống trở thành chiều cao đầy đủ của mái nhà so với điểm xả – không phải là độ sâu ngược dòng của nước phía trước cống. Do đó, các hệ thống Siphonic có lưu lượng và vận tốc dòng chảy cao hơn có thể được các Nhà thiết kế tận dụng theo một số cách:

3.1.1         Không có yêu cầu mức độ của đường ống để tạo ra dòng chảy,

3.1.2         Tính linh hoạt trong việc sắp xếp các ngăn xếp,

3.1.3         Đường kính ống nhỏ hơn, và

3.1.4         Phối hợp đường ống dễ dàng hơn với các yếu tố khác của tòa nhà.

3.2 Hệ thống Siphonic hoạt động dựa trên các nguyên lý thủy lực khác với các hệ thống thông thường. Thiết kế hệ thống Siphonic đòi hỏi trình độ hiểu biết kỹ thuật cao hơn của Nhà thiết kế và độ chính xác cao hơn được yêu cầu từ cả Nhà thiết kế và Trình lắp đặt.

3.3  Hiệu suất của hệ thống thoát nước mái siphonic và hệ thống thoát nước được kết nối liên quan trực tiếp đến cấu hình đường ống. Để đảm bảo áp dụng chính xác hệ thống thoát nước mái siphonic trong các tòa nhà, Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn cho Nhà thiết kế am hiểu về nguyên lý cơ học chất lỏng và động lực học chất lỏng để thiết lập các phương pháp thiết kế tiêu chuẩn được phát triển thông qua kinh nghiệm trong quá khứ và việc đánh giá các hệ thống vận hành thành công.

4.0        LÝ THUYẾT SIPHONIC

4.1      Thông tin chung

4.1.1        Tiêu chuẩn này không nhằm loại trừ hoặc cấm áp dụng các nguyên tắc mới được phát triển từ nghiên cứu khoa học. Những phát hiện như vậy phải được chứng minh bằng các thử nghiệm lưu lượng thực tế phù hợp với điều kiện động lực học và điều kiện biên của việc lắp đặt đường ống thoát nước mái siphonic và được lập thành văn bản. Ứng dụng này sẽ do Nhà thiết kế quyết định.

4.1.2        Mặc dù các giai đoạn mồi và giảm áp phải được Nhà thiết kế hiểu rõ để đạt được thiết kế ưng ý, trọng tâm chính của thiết kế hệ thống là trong điều kiện giảm áp ở trạng thái ổn định, nơi đường ống chảy ở mức đầy đủ với ít hoặc không có không khí bị cuốn vào. (nghĩa là, hàm lượng không khí nhỏ hơn 5% thể tích).

4.1.2.1   Hệ thống đường ống hoạt động với hàm lượng không khí lớn hơn 5% được coi là ở trạng thái tạm thời, được mồi một phần, tiến về phía dòng chảy đầy lỗ khoan hoặc lùi về chưa 1 phần phía dòng áp suất.

4.1.2.2   Nếu các quy trình tính toán được Nhà thiết kế sử dụng bao gồm việc phân tích và / hoặc kiểm soát hàm lượng không khí trong dòng chất lỏng trong quá trình vận hành siphonic, thì tỷ lệ nước tính toán, 0, phải là 0,95 hoặc lớn hơn trong tất cả các bộ phận.

4.1.3         Nhà thiết kế lưu ý: Việc sử dụng Công thức Hazen-Williams để thiết kế hệ thống thoát nước mái siphonic đã được phát hiện là không đủ chính xác để đáp ứng nhất quán dung sai thiết kế cho hệ thống thoát nước mái siphonic. Công thức Hazen-Williams là một phương trình thực nghiệm được các Nhà thiết kế sử dụng để ước tính tổn thất ma sát do dòng chất lỏng gây ra và có giá trị đối với nước ở nhiệt độ 15,6 ° C (60 ° F) và ở vận tốc nhỏ hơn 3,0 m (10 ft) mỗi giây . Công thức Hazen-Williams sẽ không được sử dụng cho thiết kế thoát nước mái siphonic.

4.2       Phương trình năng lượng (Phương trình Bernoulli)

4.2.1         Phương trình Bernoulli là một trong những phương trình cơ bản của cơ học chất lỏng và là phương trình chính dựa trên thiết kế hệ thống thoát nước siphonic.

4.2.2         Phương trình là một mối quan hệ cân bằng năng lượng nói rằng chất lỏng ở trạng thái nghỉ hoặc chuyển động đều sở hữu ba dạng năng lượng cơ bản. Chất lỏng có năng lượng áp suất tĩnh đại diện cho công việc được thực hiện để nén hệ thống chất lỏng. Nó cũng có động năng thể hiện công việc thực hiện trên hệ chất lỏng để đưa chất lỏng từ trạng thái nghỉ đến một vận tốc nhất định. Cuối cùng, chất lỏng cũng sở hữu một thế năng do độ cao của nó trong trường trọng lực. Theo Bernoulli, tổng của ba trạng thái năng lượng này được bảo toàn mặc dù các trạng thái năng lượng của hệ thống có thể được chuyển từ dạng này sang dạng khác. Dạng của Phương trình Bernoulli được sử dụng ở đây đưa ra ba giả thiết chính:

(1)     Chất lỏng không thể nén được và không thể tách rời.

(2)      Không có công việc nào được thực hiện trên hệ thống hoặc được thực hiện bởi hệ thống.

(3)      Hệ thống là đoạn nhiệt.

4.2.3         Phương trình Bernoulli được biểu diễn như sau:

Phương trình 4.1

4.2.3.1   Các chỉ số con 1 và 2 đại diện cho hai vị trí dọc theo một dòng hợp lý hoặc hai trạng thái kết thúc quá trình trong hệ thống chất lỏng.

4.3       Phương trình Darcy-Weisbach

4.3.1         Giả thiết không có ma sát (tức là không có ma sát) của Bernoulli nhằm chứng minh một nguyên tắc cơ bản về bảo toàn năng lượng. Tuy nhiên, dòng chất lỏng thực sự đi qua một đường ống, cống hoặc ống nối đi kèm với tổn thất năng lượng không thể phục hồi thường được gọi là ma sát.

4.3.2         Phương trình được chấp nhận được sử dụng để tính toán tổn thất năng lượng dự kiến ​​trong một hệ thống chất lỏng do kết quả của dòng chất lỏng là Phương trình Darcy-Weisbach. Phương trình này được biểu diễn như sau:

Phương trình 4.2

4.3.3         Phương trình này đánh giá sự mất mát năng lượng (tính bằng feet của chất lỏng).

4.3.4         Hệ số ma sát (f) trong Phương trình Darcy-Weisbach được đánh giá bằng Công thức Colebrook-White:

Phương trình 4.3

4.3.4.1     Trong đó: Re = VD / v

4.3.4.2    Công thức Colebrook-White hợp lệ cho Số Reynolds trong chế độ hỗn loạn (tức là Re> 2.000 đến 4.000). Dưới phạm vi này, f có thể được đánh giá đơn giản là f = 64 / Re. Tuy nhiên, trong thiết kế hệ thống thoát nước siphonic, chế độ hỗn loạn luôn đúng (xem Phần 7.9 “Vận tốc tối thiểu”), và Công thức Colebrook-White chiếm ưu thế trong phân tích tổn thất năng lượng.

4.3.4.3   Giá trị của độ nhám tuyệt đối (e) thay đổi tùy theo vật liệu làm ống và nhà sản xuất. Nhà thiết kế phải xác minh giá trị độ nhám thích hợp cho (các) vật liệu ống đã chọn từ các tài liệu tham khảo kỹ thuật tiêu chuẩn hoặc dữ liệu của nhà sản xuất.

4.3.4.4       Giá trị độ nhám tuyệt đối (e) không giống với giá trị được sử dụng với Công thức Hazen-Williams.

4.4       Các tổn thất năng lượng khác

4.4.1        Mỗi đoạn ống, mỗi phụ tùng và mỗi cống thoát nước trên mái đều góp phần gây ra tổn thất do ma sát, và tổng tổn thất qua hệ thống ống (tức là đoạn) là tổng tổn thất qua từng bộ phận.

4.4.2        Mỗi cống và ống nối có một giá trị sức bền duy nhất được xác định bằng thực nghiệm. Tổn thất do các bộ phận này tạo ra được biểu thị như sau:

Phương trình 4.4

4.4.3         Giá trị cho Ki có sẵn từ dữ liệu nhà sản xuất phù hợp hoặc tài liệu tham khảo kỹ thuật tiêu chuẩn.

4.4.4        Giá trị Ki cho một loại phụ kiện hoặc thành phần cụ thể khác nhau tùy theo vật liệu ống và nhà sản xuất. Tham khảo dữ liệu của nhà sản xuất để biết các giá trị sức bền đơn thích hợp.

4.4.5        Các giá trị sức bền cũng bao gồm tổn thất năng lượng do sự hợp nhất của hai dòng chất lỏng tại một điểm giao nhau trong hệ thống đường ống. Tổn thất năng lượng tại các điểm giao nhau này là một hàm của tốc độ dòng chảy hợp nhất, đường kính ống và góc hợp nhất và sẽ được đưa vào tính toán của Nhà thiết kế.

4.4.6        Hệ thống thoát nước lưỡng tính phải được kiểm tra tổn thất đầu so với tốc độ dòng chảy để xác định giá trị sức bền cụ thể của chúng. Tham khảo Phần 5 để biết các quy trình thử nghiệm tiêu chuẩn.

4.4.7         Tham khảo dữ liệu đã xuất bản của nhà sản xuất để biết các giá trị sức bền duy nhất của cống có sẵn.

4.5       Phương trình Siphonic

4.5.1        Cơ sở lý thuyết của động lực học chất lỏng nêu trên trong Phần 4.3 đến 4.5 sẽ được áp dụng cho hệ thống thoát nước siphonic.

4.5.2        Đầu tiên, một tính toán năng lượng hoàn chỉnh có thể được viết bằng cách kết hợp Phương trình 4.1 của Bernoulli với Phương trình tổn thất năng lượng 4.2 và 4.4:

Phương trình 4.5

4.5.2.1   Trạng thái năng lượng tại lối vào của cống mái (i) bằng trạng thái năng lượng tại điểm xả (e) cộng với tổng năng lượng bị mất trong mỗi đoạn ống, ống nối và thành phần do dòng chất lỏng nhờn.

4.5.2.2       Thuật ngữ tổng kết nhằm thể hiện tổng đóng góp của tổn thất năng lượng không thể phục hồi (tức là lực cản đối với dòng chảy) cho m số chiều dài ống và n số phụ kiện bao gồm một phần.

4.5.3         Một số đơn giản hóa nhất định cho Phương trình 4.5 được thực hiện dành riêng cho hệ thống thoát nước mái siphonic:

4.5.3.1   Đầu tiên, áp suất tĩnh (P) là áp suất cả ở mực nước trên mái và tại điểm xả trên lớp. Do đó, giới hạn áp suất tĩnh ở hai bên của mối quan hệ năng lượng bị loại bỏ.

4.5.3.2   Thứ hai, vận tốc của nước ở tầng mái có thể được giả định là không đáng kể so với vận tốc nước tại điểm xả và tổng năng lượng bị mất do ma sát; do đó, số hạng Vi được giả định là số không.

4.5.3.3   Thứ ba, đầu vận tốc tại điểm xả có thể được coi là một sự mất mát năng lượng không thể đảo ngược được như thể nó là một sự mất mát ma sát. Bằng cách gán giá trị sức bền Ki = 1 tại điểm xả, giới hạn vận tốc tại điểm xả có thể được kết hợp với tổng tổn thất năng lượng qua các phụ kiện (ht).

4.5.3.4       Điều này để lại các điều khoản sau:

Phương trình 4.6

4.5.4         Công thức 4.6 là cơ sở của thiết kế thoát nước siphonic.

4.5.4.1   Đầu dẫn động của hệ thống siphonic là chênh lệch độ cao giữa mực nước trên mái và điểm xả (Zi – Ze). Sự khác biệt về chiều cao này được gọi là Cột áp khả dụng

4.5.4.2   Thuật ngữ n + 1 trong giá trị sức bền đơn biểu thị việc bổ sung đầu vận tốc xả vào tổn thất không thể phục hồi.

4.5.4.3   Vì không có năng lượng nào khác được thêm vào hoặc lấy ra khỏi hệ thống, tổn thất không thể phục hồi của hệ thống cộng với đầu vận tốc tại điểm xả phải cân bằng chính xác năng lượng có sẵn của hệ thống, đó là năng lượng dùng một lần.

4.6       Mô hình dòng chảy trong Hệ thống thoát nước mái Siphonic

4.6.1         Mặc dù hệ thống thoát nước mái siphonic được thiết kế để hoạt động trong điều kiện đầy đủ lỗ khoan, nhưng có năm mô hình dòng chảy riêng biệt đã được quan sát thấy trong thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

4.6.2         Quá trình mồi không diễn ra ngay lập tức. Nó diễn ra theo từng giai đoạn khi cường độ mưa bão phát triển. Tham khảo Hình 4.1 bên dưới.

4.6.3         Các số từ 1 đến 5 đại diện cho các dạng dòng chảy quan sát được trong hệ thống siphonic trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

4.6.4         Hình 4.1 thể hiện một thiết kế trong đó cường độ mưa thiết kế (Id) (công suất mồi) nhỏ hơn cường độ mưa thống kê (Is) của một cơn bão có tỷ lệ trở lại (T) và thời gian (t). Lượng nước dư thừa (Ir) tích tụ trên mái cho đến khi bão rút đi hoặc đến điểm tràn.

4.6.5         Mỗi mô hình dòng chảy được minh họa trong Hình 4.2 dưới đây:

Hình 4.2: Các mẫu luồng hệ thống lưỡng âm

4.6.6         Dòng chảy gợn sóng (Dạng 1) được nhìn thấy trong các đợt mưa thấp hơn nhiều so với khả năng đạt chuẩn của hệ thống đường ống. Mưa rào nhẹ thường sẽ tạo ra tình trạng dòng chảy này cho đến khi cường độ mưa tăng đến mức mà các ống xả có thể hoạt động hoàn toàn.

4.6.7         Cái gọi là dòng chảy xung (Mẫu 2) thường xảy ra tại các điểm nối của các chi tiết với đường ống thu gom chính. Điều này là do tốc độ ống giảm đột ngột khi nước chuyển từ ống xả có đường kính nhỏ hơn sang ống thu gom chính lớn hơn. Tại điểm nối này, một bước nhảy thủy lực xảy ra khi dòng chất lỏng chuyển từ trạng thái siêu tới hạn sang tới hạn thấp hơn. Ở giai đoạn này, vận tốc tăng đột ngột kèm theo giảm áp suất. Cuối cùng, các đỉnh của các bước nhảy thủy lực này tiếp xúc với đỉnh của ống và bắt đầu lan truyền về phía hạ lưu, và (nếu cường độ mưa theo chiều vẫn tiếp tục) thì mô hình dòng chảy cắm (Hình 3) trở nên nổi bật.

4.6.8         Khi hệ thống ống tiếp tục đầy, phần trăm không khí mang theo trong dòng chảy giảm đều đặn. Khi hàm lượng không khí giảm xuống khoảng 40% thể tích, hoạt động siphonic bắt đầu với sự giảm áp suất tĩnh dưới áp suất. Khi dòng chảy nút chuyển sang dòng bong bóng (Mẫu 4), phần còn lại của không khí bị cuốn vào trong đường ống sẽ trộn lẫn với nước và được đưa xuống phía hạ lưu đến điểm xả cho đến khi đạt đến dòng chảy đầy lỗ khoan (Mẫu 5). Ở giai đoạn này, tốc độ thoát nước thiết kế của hệ thống đạt tối đa.

4.6.9         Dòng chảy hết mức (Mẫu 5) được định nghĩa là dòng nước có hàm lượng không khí nhỏ hơn 5% thể tích.

4.6.10      Khi sự kiện mưa bão diễn ra theo cường độ, hệ thống đường ống sẽ trải qua cùng một kiểu dòng chảy theo thứ tự ngược lại cho đến khi hệ thống thoát nước hoàn toàn.

4.7      Cột áp khả dụng

4.7.1         Về mặt lý thuyết, sự khác biệt về độ cao giữa nước ở thượng nguồn của hệ thống thoát nước trên mái và điểm xả thể hiện đầu thủy lực có thể được sử dụng để định cỡ hệ thống đường ống theo Công thức 4.6.

4.7.2         Trong những trận mưa bão lớn, hệ thống cống thoát nước mưa ngầm có thể phụ thu. Sự gia tăng mực nước trong hệ thống cống thoát nước mưa làm giảm cột áp khả dụng lần theo lý thuyết. Tham khảo Hình 4.3:

Hình 4.3: Cột áp khả dụng lý thuyết so với thiết kế

4.7.3         Trong trường hợp đã biết có hiện tượng quá tải trong hệ thống cống thoát nước mưa hoặc cường độ mưa thiết kế cho mái nhà vượt quá cường độ mưa thiết kế của hệ thống cống thoát nước mưa bề mặt, thì cột áp khả dụng thiết kế sẽ được sử dụng như trong Hình 4.3 ở trên.

4.7.4         Phần cột áp khả dụng (a) từ mái nhà đến đường ống thu gom chính được bao gồm trong các bộ phận của phần đuôi khi thực hiện tính toán.

4.7.5         Khi xác định kích thước của ngăn xếp, kích thước (b) phải được đưa vào tính toán tổn thất năng lượng. Tuy nhiên, độ cao này sẽ không được bao gồm như một phần của thiết kế Cột áp khả dụng Trong các tính toán kỹ thuật về tổn thất năng lượng, tổng chiều dài của ngăn xếp phải là chiều dài vật lý. Tuy nhiên, sự thay đổi về độ cao được sử dụng để xác định sự thay đổi tiềm năng phải bằng với đầu thiết kế dùng một lần. Kích thước dọc này có thể bằng hoặc không bằng chiều dài vật lý của ngăn xếp.

4.7.6         Khi hệ thống cống thoát nước mưa được giả định là quá tải cho mục đích đánh giá công suất tối thiểu của hệ thống, lý thuyết đầy đủ có thể có sẵn trong một số sự kiện bão khi hệ thống đang vận hành siphon. Đầu thủy lực bổ sung này làm tăng lưu lượng hệ thống và giảm áp suất hệ thống tối thiểu. Đánh giá áp suất hệ thống tối thiểu ở cột áp khả dụng theo lý thuyết để đảm bảo không xảy ra hiện tượng xâm thực. Tham khảo Phần 7.8.5.

5,0 MỨC ĐỘ LƯỢNG MƯA TỐI ƯU

5.1      Thông tin chung

5.1.1         Tần suất và cường độ của các trận mưa bão thay đổi theo vị trí địa lý.

5.1.2         Lớp nước thiết kế trên mái cả khi vận hành siphon và trong giai đoạn mồi không được vượt quá tải trọng tuyết hoặc mưa thiết kế của sàn mái.

5.1.3         Việc thiết lập chiều cao xả tràn thứ cấp không được vượt quá yêu cầu về tải trọng của quy chuẩn xây dựng nhưng cũng phải cho phép đủ nước xung quanh cống thoát nước của hệ thống chính để vận hành siphon mà không đạt đến điểm tràn.

5.1.4         Cường độ mưa thiết kế (Id) thường được cung cấp trong bộ luật xây dựng — ở nhiều khu vực pháp lý, đó là cơn bão kéo dài 60 phút, 100 năm. Để thiết lập sự tương đương với các mã tòa nhà hoặc hệ thống ống nước được áp dụng, cường độ mưa thiết kế phải bằng hoặc lớn hơn lượng mưa do mã áp dụng hoặc cơ quan có thẩm quyền quy định.

5.1.5         Cường độ mưa thiết kế cho hệ thống tràn thứ cấp phải được thiết kế tương tự phù hợp với quy phạm áp dụng.

5.1.6         Nhà thiết kế có thể chọn cường độ mưa theo chiều thấp hơn đáng kể so với cường độ mưa thống kê để đạt được điều kiện dòng chảy được kiểm soát từ mái nhà. Trong trường hợp này, boong mái phải được thiết kế theo cấu trúc để tối đa hóa phần chứa của mái, Ir, và phải cung cấp hệ thống tràn thích hợp với công suất Io. Tham khảo Phần 14 “Hệ thống Dòng chảy được Kiểm soát.”

5.2      Độ sâu nước trên mái và khả năng giữ nước trên mái (Ir)

5.2.1         Trong bất kỳ hệ thống thoát nước mái nào, một lớp nước mưa bề mặt nhất định sẽ tích tụ trên mái. Trong trường hợp hệ thống thoát nước mái bằng áp suất thông thường, độ sâu này được xác định bởi cường độ mưa, tổng diện tích mái và đường kính của vành thoát nước.

5.2.2         Trong hệ thống thoát nước mái siphonic, độ sâu của nước trên mái là đặc tính của sản phẩm thoát nước mái và lưu lượng được gán cho hệ thống thoát nước đó trong điều kiện siphonic đầy đủ.

5.2.2.1     Tham khảo dữ liệu của nhà sản xuất để biết độ sâu của nước trên mái so với lưu lượng.

5.2.2.2   Tham khảo ASME A112.6.9 về quy trình kiểm tra sản phẩm thoát nước mái để thiết lập độ sâu của nước so với đường cong hiệu suất dòng chảy.

5.2.3     Do đó, có bốn điều kiện mà hệ thống thoát nước mái siphonic sẽ gặp phải:

5.2.3.1   Cường độ mưa dưới khả năng hứng chịu của hệ thống. Trong trường hợp này, nước trên mái sẽ đi vào hệ thống đường ống qua hệ thống thoát nước mái bằng siphonic và chảy xuống điểm xả như hệ thống thoát áp suất thông thường.

5.2.3.2   Cường độ mưa trên khả năng hứng chịu của hệ thống nhưng dưới tốc độ dòng chảy toàn lỗ do hệ thống mồi đầy đủ gây ra. Trong trường hợp này, các chi tiết được mồi hoàn toàn, và đường ống thu gom và ngăn xếp chính có thể lấp đầy. Tuy nhiên, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động với cả không khí và nước trong đường ống, đôi khi nuốt phải không khí với tốc độ dòng chảy thấp hơn lưu lượng thiết kế.

5.2.3.3   Cường độ mưa chính xác bằng cường độ mưa thiết kế ở lưu lượng đầy đủ. Trong trường hợp này, một lớp nước nhất định sẽ được mở ra và duy trì không đổi. Điều kiện này hiếm khi đạt được trong thực tế trong một khoảng thời gian đáng kể.

5.2.3.4   Cường độ mưa trên cường độ mưa thiết kế. Trong trường hợp này, nước mưa sẽ tích tụ trên mái với tốc độ la – Id. Lớp nước trên mái sẽ tích tụ cho đến khi đạt đến công suất Ir của mái và hệ thống thoát nước thứ cấp giải phóng lượng nước dư thừa.

5.2.4         Trong tất cả các hệ thống thoát nước trên mái, độ sâu tối đa của nước trên mái, ở cường độ mưa thiết kế, phải được đánh giá để xác định mức độ của hệ thống tràn phụ cần được đặt cũng như để đảm bảo khả năng kết cấu của sàn mái hoặc công suất của hệ thống máng xối không được vượt quá.

6.0 VỊ TRÍ VÀ KẾT NỐI ỐNG

6.1      Thông tin chung

6.1.1         Nhà thiết kế phải kiểm tra cách bố trí cống trên mái.

6.1.2         Vị trí thoát nước có thể được quyết định bởi độ dốc của mái bằng, nơi độ dày của lớp cách nhiệt giảm dần không được vượt quá mức tối đa.

6.1.3         Tổng diện tích phụ lưu của mỗi cống không được vượt quá lưu lượng dòng chảy lớn nhất của cống ở cường độ mưa thiết kế, Id. Tham khảo dữ liệu hiệu suất của nhà sản xuất để biết công suất dòng chảy tối đa cho một sản phẩm thoát nước.

6.1.4         Việc thiết kế hệ thống thoát nước mái phải tính đến dung sai và độ lún của công trình được chấp nhận để tránh các điểm thấp và tích tụ nước đọng có thể ảnh hưởng xấu đến độ bền của mái.

6.1.5         Vị trí và khoảng cách thoát nước có thể được quyết định bởi lớp nước mong muốn tối đa trên mái cần thiết để cống đạt được và duy trì dòng chảy đầy đủ.

6.1.6         Tham khảo tài liệu của nhà sản xuất để biết công suất tối đa của sản phẩm thông cống được chỉ định. Điều này xác định diện tích bề mặt mái tối đa mà cống có thể bao phủ ở cường độ mưa thiết kế. Cũng nên suy tính về khả năng cống bị tắc hoặc bị lấp, với nước bị giữ lại chảy sang cống liền kề trước khi tràn. Nhà thiết kế nên tính điều này vào việc lựa chọn cống và lượng công suất nên dự trữ cho mỗi cống.

6.2         Máng xối

6.2.1         Cung cấp đủ số lượng và khoảng cách thoát nước để cho phép máng xối chứa nước tích tụ trong khi hệ thống đường ống được kết nối là ưu tiên (tức là trong thời gian lấp đầy).

6.2.2         Độ sâu tối đa của nước trong rãnh nước phải được đánh giá giữa các rãnh thoát nước để đảm bảo rằng độ sâu rãnh nước sẽ chứa nước mưa mà không bị tràn ở cường độ mưa thiết kế.

6.3             Mái bằng phẳng

6.3.1         Trên mái bằng có lan can hoặc khi cần có thêm biện pháp bảo vệ kết cấu, hệ thống thoát nước trên mái (dù siphonic hay thông thường) phải được dự phòng bằng hệ thống thoát tràn thứ cấp hoặc hệ thống lan can theo yêu cầu của quy tắc quản lý. Khi mã cục bộ cho phép kết nối các cống thứ cấp vào hệ thống đường ống chính, Nhà thiết kế phải cung cấp một hệ thống thứ cấp riêng biệt, vì các cống thứ cấp được kết nối với hệ thống siphonic chính sẽ gây ra hiện tượng hút không khí và ngăn cản hoạt động của siphonic.

6.3.2         Các cống thoát nước nên được đặt cách xa các góc và các khu vực “chết” khác, nơi các mảnh vụn có thể tích tụ.

6.3.3         Bất cứ khi nào có thể, một loạt hệ thống thoát nước ở cùng độ cao mái và được kết nối với một ngăn xếp chung phải có diện tích tối thiểu giữa chúng. Chiều cao của tấm bìa không được ngăn dòng nước chảy tự do giữa các rãnh thoát nước. Dòng nước tự do giữa các cống sẽ cho phép hệ thống tự cân bằng và ở một mức độ nào đó cũng cho phép hệ thống tự bù đắp cho các cống bị tắc.

6.4                  Mái che

6.4.1         Một số cấu trúc mái có thể bị dốc xuống điểm thấp hoặc trũng bằng cao độ của hệ thống khung kết cấu mái.

6.4.2        Xem Phần 6.3 “Mái bằng” để biết các khuyến nghị về vị trí thoát nước và gợi ý Đồ chêm Cric ke.

6.4.3         Trên một mái dốc, cống có thể được đặt ở các độ cao khác nhau. Góc nâng phải được phản ánh trong các tính toán thủy lực để xác minh lượng dư áp suất, sự mất cân bằng, áp suất tối thiểu, v.v.

6.4.4         Các cống ở cao độ cao hơn phải có vạch ngăn thích hợp để dẫn nước mưa vào cống một cách hợp lý và ngăn nước mưa đi qua cống đến độ cao thấp hơn.

6.5                  Ảnh hưởng của bề mặt thẳng đứng và bề mặt dốc

6.5.1         Nhà thiết kế phải tính đến lượng nước do các bề mặt dốc và thẳng đứng tiếp giáp với mỗi cống.

6.5.2         Diện tích lưu vực hữu hiệu của một bề mặt thẳng đứng phải được tính toán theo quy định của mã áp dụng.

6.5.3         Trong trường hợp không có yêu cầu tính toán dòng chảy từ bề mặt thẳng đứng trong mã, Nhà thiết kế sẽ sử dụng phương pháp sau:

6.5.3.1      Diện tích lưu vực hiệu quả của một bức tường đơn phải bằng 50% tổng diện tích bề mặt thẳng đứng của nó.

6.5.3.2      Trường hợp hai hoặc nhiều bức tường tạo thành một góc hoặc vịnh, hướng gió cần được xem xét.

6.5.3.3   Diện tích ước tính khu vực đóng góp cho bề mặt dốc phải được xác định bằng cách cộng diện tích bề mặt nằm ngang vào 50% của sự thay đổi độ cao.

6.6               Ảnh hưởng của loại bề mặt thay đổi, độ cao và dòng tiềm năng

6.6.1         Mặc dù có thể kết hợp nhiều hệ thống thoát nước mái siphonic (ngay cả ở các độ cao khác nhau) với nhau để định tuyến đến một ngăn xếp chung, nhưng Nhà thiết kế phải tính đến một số cân nhắc nhất định đối với các độ cao, loại, tốc độ dòng chảy và vị trí khác nhau của bề mặt mái.

6.6.2         Một tòa nhà có thể có các bề mặt mái ở các tầng khác nhau và / hoặc với các bề mặt lợp khác nhau. Các mái nhà hoặc các bộ phận của mái nhà có thể được che chắn khỏi lượng mưa trong các điều kiện gió nhất định và các góc độ mưa xuống. Trên các mái nhà có các vật liệu lợp khác nhau, tốc độ nước mưa chảy vào hệ thống thoát nước trên mái có thể khác nhau. Một ví dụ là hệ thống thoát nước của mái nhà màng một lớp và mái có đệm đá sỏi vào một hệ thống ngăn xếp.

                                      Hình 6.1: Hệ thống thoát nước của mái nhà ở các tầng khác nhau

D

6.6.3         Nếu các phần của bề mặt mái của tòa nhà có thể được che chắn toàn bộ hoặc một phần khỏi mưa (ví dụ: cống E trong Hình 6.1), thì phải áp dụng quy trình đo kích thước cụ thể.

6.6.4         Trong Hình 6.1, ba cấp mái khác nhau được thoát nước bằng ba cống (hoặc bộ cống). Ba bộ thoát nước sẽ không được kết nối tại điểm G vì cống tại vị trí E có thể được che chắn khỏi mưa bởi các mái cao hơn ở hai bên và do đó không đóng góp nước và tạo ra điểm xâm nhập không khí. Mỗi bộ cống từ D, E và F phải có các ngăn xếp riêng biệt trước khi kết nối với một ngăn xếp chung để xả đến điểm A.

6.6.5         Vị trí buộc dây B và C trên hệ thống ngăn xếp phải là vùng có áp suất từ 0 tới dương. Tuy nhiên, áp suất đầu tại các vị trí B và C không được lớn hơn chênh lệch thẳng đứng giữa chúng và độ cao mái được kết nối thấp nhất (cao độ mái tại E).

6.6.6         Các Phần đường ống DC, EC và FB phải được đo kích thước cho các khu vực lưu vực và độ cao tương ứng của chúng bao gồm bất kỳ bề mặt tường thẳng đứng và / hoặc bề mặt dốc nào giả sử có dòng chảy toàn phần.

6.6.7         Đoạn AB phải được ghi kích thước cho tổng lưu lượng từ các bộ cống D, E và F và cho sự khác biệt theo phương thẳng đứng giữa A và B. Đoạn BC sẽ được ghi kích thước cho tổng lưu lượng từ các bộ cống D và E.

6.6.8         Với quy trình đo kích thước này, các độ cao khác nhau, loại bề mặt mái, tốc độ dòng chảy và nơi trú mưa không liên quan. Ví dụ, nếu bộ cống E được che chắn khỏi mưa, các mái nhà D và F sẽ tiếp tục hoạt động theo phương pháp siphon mà không khí bị dẫn qua các cống tại E.

6.7       Tầng áp mái

6.7.1         Việc thoát nước của mái nhà áp mái là một tình huống tương tự như được mô tả trong Phần 6.5.

6.7.2         Hình 6.2 dưới đây cho thấy hai tùy chọn có sẵn để thoát nước cho mái của căn hộ áp mái cao hơn cùng với bề mặt mái chung.

                     Hình 6.2: Các phương án thoát nước cho căn hộ áp mái

6.7.3         Trong trường hợp của Giải pháp 1, diện tích lưu vực của căn hộ áp mái sẽ được bao gồm trong việc phân bổ các dòng chảy cho các cống tương ứng bên dưới tiếp nhận nước.

6.7.4         Hệ thống thoát nước của căn hộ áp mái không được buộc vào vùng có áp suất âm như ở vị trí A.

6.7.5         Trong Giải pháp 2, ngăn xếp của (các) hệ thống thoát nước trong nhà áp mái phải được buộc vào một vùng có áp suất  từ 0 đến

dương.

7.0 KÍCH THƯỚC ỐNG DẪN

7.1      Thông tin chung

7.1.1         Lý thuyết Siphonic được mô tả trong Phần 4. Cơ sở của việc Nhà thiết kế lựa chọn cường độ mưa theo chiều (DRI) được nêu trong Phần 5.

7.1.2         Mục đích của phần này là mô tả cách các phương trình đã cho và cường độ mưa thiết kế được áp dụng cho kích thước hệ thống đường ống để đạt được lưu lượng đầy đủ cần thiết cho hiệu suất thoát nước siphonic dự kiến.

7.1.3         Thông thường sẽ cần một số hệ thống thoát nước trên mái nhà để thoát nước cho mái nhà. Hệ thống siphonic của tòa nhà có thể bao gồm một số ngăn xếp và các điểm xả. Trong phần này, các quy trình được mô tả áp dụng cho một hệ thống ngăn xếp với n số cống được buộc vào nó.

7.2      Phần và bộ phận

7.2.1         Đường dẫn đường ống giữa cống mái duy nhất và điểm xả bao gồm một đoạn đường ống siphonic duy nhất. Công thức 4.6 được áp dụng cho một phần.

7.2.2         Các mái nhà thường được thoát nước bằng nhiều hệ thống thoát nước. Một điểm xả với n cống được kết nối sẽ có n đoạn phải được đánh giá.

7.2.3         Một bộ phận là một thành phần riêng lẻ của hệ thống đường ống như chiều dài đường ống với các phụ kiện hoặc cống thoát nước mái với tốc độ dòng chảy thể tích không đổi, vận tốc và đường kính trong. Vì nhiều cống thường buộc vào một điểm xả, các đoạn riêng lẻ thường sẽ chia sẻ các bộ phận chung.

7.3      Chiều dài của các bộ phận

7.3.1         Các bộ phận của bộ phận sắp xếp nối tiếp dọc theo một đoạn cụ thể và được kết nối với một phụ kiện như khớp nối, bộ giảm tốc hoặc bên. Vì các phụ kiện này có kích thước thực, nên phải tuân theo phương pháp tiêu chuẩn để đo chiều dài của các bộ phận.

7.3.2         Khi đường kính ống tăng lên, kích thước của phần thượng lưu và hạ lưu phải được quy chiếu đến điểm giữa của khớp nối hoặc khớp nối giảm tốc như trong Hình 7.1 dưới đây:

Hình 7.1: Tăng đường kính ống (Mặt bên)

7.3.3         Khi có sự hợp nhất của hai dòng nước tại một điểm giao nhau, có thể tồn tại một số bộ phận mặt cắt sẽ được tính đến trong tính toán tổn thất năng lượng thủy lực. Hình 7.2 là một ví dụ về đường giao nhau có những thay đổi về đường kính.

Hình 7.2: Giao lộ điển hình (Nhìn từ trên xuống)

7.3.4         Trong Hình 7.2, chân ngược dòng có đường kính D1 có chiều dài L1 được tham chiếu đến điểm giữa của chân gia tăng của chân của khớp nối bên phù hợp với Mục 8.3.2. Chân bên có đường kính D2 bao gồm một phần có chiều dài L2. Chiều dài được tham chiếu đến giao điểm của đường tâm chân và đường nhánh. Nhánh bên có đường kính D3 là một phần của chiều dài L4. Chân hạ lưu của đường kính D2 có chiều dài L3 như đã chỉ ra.

7.4      Gán dòng chảy cho cống

7.4.1         Khi các cống đã được định vị, Nhà thiết kế phải xác định tổng diện tích phụ lưu được bao phủ bởi mỗi cống.

7.4.2         Hệ thống nên được thiết kế sao cho thoát nước mái từ các loại mái khác nhau với hệ số dòng chảy khác nhau được lưu giữ trên các hệ thống đường ống riêng biệt.

7.4.3         Lưu lượng đến mỗi cống phải được xác định theo các mối quan hệ sau:

Công thức 7.1a

(Đơn vị SI)

Công thức 7.1b

(Các đơn vị thông lệ của Hoa Kỳ)

7.4.3.1   Trong đó qi là lưu lượng tính bằng l / s (cfs) để thoát nước khu vực i với diện tích Ai, tính bằng mét vuông (feet), tại cường độ mưa thiết kế Id tính bằng mm / giờ (in./giờ).

Hệ số, C, là hệ số dòng chảy dự kiến ​​thường được sử dụng bởi các kỹ sư dân dụng và là một hàm của khả năng truyền tải nước của bề mặt mái nhà. Đối với mái màng một lớp điển hình hoặc sàn kim loại nghiêng, phải sử dụng giá trị C = 1,0.

7.4.3.2   Trong trường hợp có mái xanh hoặc các hệ thống mái tương tự, hãy tham khảo ý kiến ​​của nhà thiết kế hệ thống mái và cơ quan có thẩm quyền, lưu ý rằng các đặc tính lưu giữ sẽ giảm đáng kể khi mái xanh bão hòa hoặc rất khô.

7.4.4         Nhà thiết kế phải xác minh xem các lưu lượng được chỉ định cho mỗi cống có nằm trong phạm vi lưu lượng của cống hay không. Lưu lượng tối đa của thiết kế cống nhất định không được vượt quá. Tham khảo các đường cong hiệu suất được công bố của nhà sản xuất.

7.4.5         Người thiết kế phải đánh giá độ sâu của nước mưa xung quanh cống mái trong điều kiện dòng chảy siphonic và phối hợp độ sâu này với khả năng chịu tải của sàn mái và chiều cao của cống xả tràn thứ cấp hoặc máng xối.

7.4.6         Tham khảo Phần 6 để giải thích ảnh hưởng của bề mặt nghiêng và tường thẳng đứng đối với dòng chảy của nước đến từng cống.

7.5       Chênh áp

7.5.1         Một hệ thống siphonic lý tưởng có kích thước theo Công thức 4.6 sẽ có tổng tổn thất năng lượng được tính toán qua hệ thống đường ống chính xác bằng cột áp khả dụng.

7.5.2         Điều kiện này tương ứng với phần chênh áp (giờ) = 0. Điều kiện này lý tưởng sẽ được lặp lại cho mọi phần trong hệ thống siphonic.

7.5.3         Trong thực tế, Trình thiết kế sẽ không thể tính toán số dư chính xác mà Phương trình 4.6 yêu cầu trong mọi phần. Điều này là do những điều sau:

7.5.3.1      Ống chỉ có sẵn trong đường kính danh nghĩa kín đáo.

7.5.3.2       Nhà thiết kế không có toàn quyền tự do về các loại và vị trí của phụ kiện.

7.5.3.3   Số lần lặp lại cần thiết cho các tính toán tổn thất năng lượng sẽ là quá nhiều và không hợp lý để đạt được sự cân bằng hoàn hảo.

7.5.3.4   Việc hút không khí ngẫu nhiên và thoáng qua, điều bình thường trong hệ thống thoát nước mái siphonic đang hoạt động, có thể khiến dòng chảy thay đổi một chút.

7.5.4         Các chênh áp nhỏ có thể chấp nhận được. Chênh áp của một mặt cắt có thể được biểu thị như sau:

Phương trình 7.2

7.5.4.1      Trong đó h là phần chênh áp, tính bằng feet, của một mặt cắt.

7.5.4.2   Chênh áp dương tương ứng với đoạn ống có công suất lớn hơn một chút so với Id đã chọn.

7.5.4.3   Chênh áp âm tương ứng với đoạn ống hơi nhỏ. Trong trường hợp này, hệ thống ống phải được đo lại kích thước để có giờ> 0.

7.5.4.4   Chênh áp tương đối lớn trong bất kỳ phần nào có thể dẫn đến dạng dòng chảy của ống ở giai đoạn gợn sóng và sẽ không hoạt động ở chế độ siphonic tại Id đã chọn. Nó sẽ chỉ hoạt động ở chế độ trọng lực thông thường với khả năng thoát nước giảm đáng kể. Hệ thống phải được thay đổi kích thước để đạt được chênh áp nhỏ nhưng dương. Thường chấp nhận được phần chênh áp nhỏ hơn 3 feet của cột nước.

7.6      Mất cân bằng

7.6.1         Sự mất cân bằng tổng thể trong hệ thống siphonic được định nghĩa là sự khác biệt giữa lượng dư tối đa và tối thiểu giữa các phần (ví dụ, cống) gắn với một ngăn xếp chung. Sự mất cân bằng được biểu thị như sau:

Phương trình 7.3

H_i= [giờ]_{tối đa} – [giờ] _{tối thiểu}

7.6.2         Độ mất cân bằng, hi, trong một hệ thống không được vượt quá 0,46 m (1,5 ft) hoặc 10% của cột áp khả dụng, tùy theo giá trị nào nhỏ hơn.

7.6.3         Trên thực tế, cần có sự tự do lưu thông giữa các cống rãnh trong máng xối hoặc trũng mái bất cứ khi nào có thể. Nước trên mái nhà sẽ tự lên lịch một cách tự nhiên giữa các rãnh thoát nước (tức là tự tìm mức nước riêng) và hệ thống sẽ tự cân bằng.

7.7      Biến được áp dụng

7.7.1         Khi xác định kích thước hệ thống đường ống (tức là định cấu hình các bộ phận mặt cắt cho một tập hợp các mặt cắt), Người thiết kế có thể thao tác những điều sau đây để đạt được chênh áp, sự mất cân bằng và áp suất tối thiểu có thể chấp nhận được.

7.7.2         Kích thước hoặc mô hình cống (để thay đổi giá trị sức bền của cống).

7.7.3         Đường kính ống của ống xả phụ tùng phần khác. Sức bền của một bộ phận thay đổi tỷ lệ nghịch với lũy thừa thứ năm của đường kính trong ống. Do đó, những thay đổi trong một kích thước đường ống danh nghĩa có thể dẫn đến những thay đổi đáng kể trong tổn thất đầu và chênh áp.

7.7.4         Chiều dài của ống xả.

7.7.4.1   Sức bền của một bộ phận thay đổi trực tiếp theo chiều dài ống. Do đó, sự thay đổi chiều dài ống ít ảnh hưởng đến chênh áp hơn so với sự thay đổi đường kính, nhưng nó có thể cung cấp khả năng điều chỉnh tốt cho hệ thống.

7.7.5         Đường kính của ngăn xếp,

7.7.5.1   Nói chung, việc giảm đường kính ngăn xếp là mong muốn để tạo ra dòng chảy chốt sớm trong lỗ khoan ống và đẩy nhanh quá trình mồi.

7.7.5.2   Một ngăn xếp quá khổ có thể không bao giờ đạt được dòng chảy của phích cắm và hoạt động chủ yếu với nước bám vào bề mặt bên trong ống ở chế độ trọng lực. Điều này có thể trì hoãn hoặc ngăn cản hoạt động mồi của hệ thống.

7.7.5.3   Tốt nhất là toàn bộ ngăn xếp hoặc phần dưới của nó nên có đường kính nhỏ hơn đường kính chính nằm ngang ở trên.

7.7.5.4   Trong dòng chảy mồi hoàn toàn (tức là dòng chảy đầy lỗ khoan), vận tốc trong ngăn xếp phải lớn hơn 2,2 m / s (7,28 ft / s) đối với các ngăn xếp 150 mm (6 in.) Và nhỏ hơn. Đối với đường ống lớn hơn 150 mm (6 in.), Hãy tham khảo dữ liệu thử nghiệm thích hợp từ các nhà sản xuất cống. Vận tốc nhỏ nhất là một hàm của đường kính ống.

7.7.6         Các dòng chảy được chỉ định đến các cống liền kề,

7.7.6.1     Tùy chọn này chỉ có thể thực hiện được nếu có sự lưu thông nước tự do giữa các cống trong hệ thống.

7.7.6.2   Sức bền trong một phần tiết diện tăng trực tiếp với bình phương của lưu lượng thể tích. Do đó, đây là một phương pháp hữu hiệu để quản lý các chênh áp và sự mất cân đối của hệ thống.

7.7.7         Có những lựa chọn hầu như vô hạn trong việc quản lý chênh áp và sự mất cân bằng bằng cách kết hợp bất kỳ biến số nào ở trên trong quá trình thiết kế hệ thống để đạt được sự mất cân bằng chấp nhận được, phần chênh áp và áp suất tối thiểu.

7.8      Áp suất tối thiểu

7.8.1         Khi một hệ thống siphonic là số nguyên tố, các phần của hệ thống trải qua sự giảm áp. Áp suất giảm dần từ cống ngược dòng đến đỉnh của phần ống khói do mất mát năng lượng không thể đảo ngược do dòng chảy (ma sát) gây ra.

7.8.1.1   Các bộ phận khác của hệ thống có thể chịu một áp suất dương đáng kể, đặc biệt là ở các phần thấp hơn của đường ống trong các tòa nhà cao tầng.

7.8.2         Nếu nước đạt đến áp suất đủ thấp ở một nhiệt độ nhất định, các bong bóng hơi sẽ phát triển và xuất hiện hiện tượng xâm thực.

7.8.3         Quá trình tạo ra và sau đó nổ bong bóng hơi có thể dẫn đến rung động đường ống, tiếng ồn đáng lo ngại và các tác động khác có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của đường ống, móc treo và khớp nối.

7.8.4         Một hệ quả khác của hiện tượng xâm thực là khả năng thoát nước giảm đáng kể do sự giãn nở của hơi nước vào hệ thống đường ống.

7.8.5         Ở nhiệt độ nước xác định, điều kiện sau phải được đáp ứng tại tất cả các điểm trong hệ thống dưới dòng chảy siphonic sử dụng Công thức 7.4:

Phương trình 7.4

7.8.5.1    Trong đó chỉ số phụ i là điều kiện đầu vào tại mái và x là một điểm tùy ý dọc theo phần được đánh giá.

7.8.5.2   Áp suất tĩnh (Px) tại mọi điểm trong mặt cắt phải lớn hơn áp suất hơi của nước ở nhiệt độ vận hành và áp suất khí quyển.

7.8.5.3   Nhà thiết kế phải tính đến áp suất khí quyển trong thời gian cường độ mưa thiết kế (DRI) thường sẽ thấp hơn áp suất tiêu chuẩn do áp suất thấp tạo ra sự kiện bão. Tham khảo Phụ lục A.

7.8.5.4   Khi đánh giá áp suất hệ thống tối thiểu, hãy căn cứ lưu lượng của hệ thống vào cột áp khả dụng tối đa (lý thuyết) có sẵn cho hệ thống. Giá trị này có thể lớn hơn cột áp khả dụng có sẵn được sử dụng để đánh giá công suất dòng chảy tối thiểu của hệ thống với điều kiện phụ phí cống thoát nước mưa giả định. Tham khảo Phần 4.7 “Cột áp khả dụng.”

7.8.6         Khi sự xâm thực đã được thiết lập trong một hệ thống, nó có thể tồn tại ở áp suất tĩnh cao hơn áp suất cần thiết để tạo ra nó.

7.8.7         Trong thực tế, áp suất tĩnh tối thiểu cho phép đối với một hệ thống lắp đặt không được thấp hơn 90% áp suất khí quyển. Áp suất hoạt động dưới mức này có nguy cơ gây ra hiện tượng xâm thực do áp suất khí quyển của hệ thống bão bị hạ thấp.

7.8.7.1   Ở mực nước biển, áp suất tĩnh không được nhỏ hơn 9,0 m (29,5 feet) cột nước dưới mức tuyệt đối 1,07 m wc (3,5 ft) trong áp suất.

7.8.7.2      Tham khảo Phụ lục A để được hướng dẫn thêm.

7.8.8         Nói chung, đỉnh của ngăn xếp là điểm có áp suất tĩnh tối thiểu trong một hệ thống; tuy nhiên, những thay đổi đột ngột về vận tốc hoặc độ cao có thể gây ra giảm áp suất tĩnh cục bộ đủ để bắt đầu xâm thực. Do đó, Nhà thiết kế phải kiểm tra tất cả các điểm của hệ thống để đảm bảo có đủ áp suất tĩnh trong quá trình vận hành.

7.8.9         Nhà thiết kế cũng phải kiểm tra đánh giá áp suất bên trong tối thiểu của vật liệu ống, phụ kiện và khớp nối được sử dụng trong hệ thống.

7.8.9.1   Nếu độ dày thành ống không đủ để chịu áp suất bên ngoài 0,10 MPa (14,7 psia), thì có thể xảy ra sập ống.

7.8.9.2   Sự cố sập đường ống sẽ dẫn đến việc ngừng dòng chảy của hệ thống và có thể gây hỏng thành ống và nước xâm nhập vào tòa nhà.

7.8.9.3   Xác minh xếp hạng áp suất bên ngoài tối đa (tức là áp suất bên trong tối thiểu) với nhà sản xuất ống hoặc các tiêu chuẩn ASTM thích hợp.

7.8.9.4   Lưu ý rằng định mức áp suất bên ngoài tối đa của một đường ống nhỏ hơn đáng kể so với đánh giá áp suất dương (bên trong) tối đa của nó. Điều này là do thực tế là cấu trúc thành ống kém ổn định dưới áp suất âm (tức là nén bên ngoài).

7.8.9.5   Một số khớp nối đường ống cơ khí sử dụng miếng đệm đàn hồi có thể không đúng chỗ khi chịu áp suất bên trong âm. Tham khảo dữ liệu của nhà sản xuất để lựa chọn các miếng đệm được đánh giá cho các ứng dụng áp suất âm.

7.8.9.6   Tham khảo dữ liệu của nhà sản xuất để biết xếp hạng áp suất Khớp nối giãn nở . Các Khớp nối giãn nở cơ học được sử dụng trong các ứng dụng bơm hút thường được đánh giá cao về áp suất bên trong âm.

7.8.9.7      Tham khảo Phụ lục A về áp suất khí quyển và áp suất hơi nước.

7.9      Vận tốc tối thiểu

7.9.1         Vận tốc đủ trong hệ thống ống là cần thiết để đảm bảo rằng bất kỳ mảnh vỡ nào xâm nhập vào hệ thống được lơ lửng và dễ dàng đưa qua đường ống mà không lắng đọng và gây tắc nghẽn cuối cùng.

7.9.2         Cũng cần có vận tốc đủ để cung cấp đủ không khí và nước trộn trong đường ống để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình  mồi

7.9.3         Vận tốc tối thiểu trong các đoạn đường ống nằm ngang phải là 0,9144 m / s (3 ft / s).

7.9.4         Tham khảo thực tiễn thiết kế ngăn xếp để biết vận tốc tối thiểu có thể chấp nhận được để đạt được khả năng mồi của hệ thống.

7.10      Thiết kế ống thu

7.10.1      Hệ thống thoát nước mái bằng Siphonic phải có khả năng bắt đầu giai đoạn mồi gần như ngay lập tức. Thiết kế ống xả phù hợp giúp tăng tốc độ mồi.

7.10.2      Khi có mưa, các bộ phận của ống xả thường là bộ phận đầu tiên đạt được dòng chảy đầy đủ trong khi đường ống thu gom chính đầy. Do đó, thiết kế ống xả không được ngăn cản sự trộn lẫn không khí với nước.

7.10.3      Đường kính danh nghĩa của chi tiết nối phải bằng hoặc nhỏ hơn đường kính danh nghĩa đầu ra của cống trừ khi nhà sản xuất cống chỉ ra bằng thực nghiệm rằng kích thước lớn hơn được phép. Kết nối ống xả quá khổ với ống thoát nước có thể trì hoãn hoặc ngăn cản hoạt động mồi của hệ thống.

7.10.4      Nói chung, chỉ sử dụng thanh tăng theo hướng ngang để chuyển sang đường kính ống lớn hơn. Chỉ sử dụng bộ giảm tốc theo hướng thẳng đứng để chuyển sang đường kính ống nhỏ hơn.

7.10.5      Việc sử dụng ống mềm trong ống nối bị cấm.

7.11 Thiết kế ngăn xếp

7.11.1      Hệ thống thoát nước mái bằng Siphonic phải có khả năng bắt đầu giai đoạn mồi gần như ngay lập tức. Thiết kế ngăn xếp phù hợp cung cấp hành động mồi nhanh chóng.

7.11.2      Thiết kế ngăn xếp phải ngăn không khí bên trong ngăn xếp bị giữ lại bằng cách cho phép trộn không khí với nước thích hợp trong ngăn xếp. Mô hình dòng chảy trong ngăn xếp có thể được mô tả như một dòng chảy cắm, trong đó các túi không khí bị giữ lại và do đó bị kéo xuống giữa hai sên nước liên tiếp cho đến khi phần lớn không khí được lọc sạch. Sau đó, một dòng bong bóng sẽ phát triển cho đến khi đạt được trạng thái đầy lỗ khoan.

7.11.3      Đường kính của ngăn xếp không được lớn hơn đường kính của đường ống thu gom chính nằm ngang được kết nối (nghĩa là bắt buộc phải có di> d2). Xem Hình 7.3 (a).

Hình 7.3: Thiết kế các ngăn xếp

7.11.4      Các ngăn xếp không được có kích thước với phần trên nối với phần dưới có đường kính lớn hơn (như trong Hình 7.3 (c)) trừ khi Nhà thiết kế dự định kết thúc hoạt động siphonic tại điểm đó của ngăn xếp. Thiết kế như vậy giới hạn cột áp khả dụng ở chiều cao của đoạn ống trên, đường kính nhỏ hơn, do đó giảm khả năng thoát nước.

7.11.5      Khi đường kính của ngăn xếp phải bằng với đường ống thu gom chính nằm ngang được kết nối và vận tốc của ngăn xếp là biên, thì ngăn xếp có thể bị lệch như thể hiện trong Hình 7.3 (a) với hai khúc cua thứ tám. Sự bù trừ này kích hoạt sự trộn lẫn không khí với nước tốt hơn so với một phần thẳng đứng đơn thuần.

7.11.6      Nói chung, đường kính ngăn xếp giảm như trong Hình 7.3 (b) nên được sử dụng bất cứ khi nào tính toán thủy lực cho phép.

7.11.7      Nói chung, tiếp tục đường kính ngăn xếp theo chiều ngang ở đế ngăn xếp trong khoảng 10 đường kính ống trước khi tăng lên một ống có đường kính lớn hơn khác sẽ xúc tiến quá trình mồi bằng cách thúc đẩy bước nhảy thủy lực ở đế ngăn xếp.

7.12 Thời gian mồi hệ thống

7.12.1      Hệ thống Siphonic nên được thiết kế để đạt tốc độ nhanh và đạt được tốc độ dòng chảy thiết kế trong thời gian xảy ra sự kiện bão thiết kế.

7.12.2      Việc mồi phải diễn ra nhanh chóng để giảm thiểu đọng nước và tránh quá tải cho mái.

7.12.3      Việc mồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố độc lập và không có phương pháp nào được chấp nhận rộng rãi để dự đoán chính xác thời gian mồi. Thời gian mồi có thể được ước tính bằng cách sử dụng Công thức 7.5.

Phương trình 7.5

LƯU Ý: Hệ số 1.2 trong Công thức 7.5 cho phép thời gian cần thiết để tạo ra điều kiện dòng chảy đầy đủ trong đường ống.

7.12.4      Ống xả phải được thiết kế để xả vào ống góp với tốc độ đủ để tạo ra áp suất âm một cách nhanh chóng trong hệ thống. Kiểm tra hiệu suất mồi của từng ống xả, giả sử rằng nó hoạt động ở công suất dòng chảy, QT, độc lập với phần còn lại của hệ thống với ống xả hoạt động theo phương pháp siphon nhưng xả ở áp suất khí quyển vào ống góp của nó.

7.12.5      Hiệu suất mồi của ngăn xếp phải được kiểm tra bằng cách cộng tất cả các giá trị của QT để thu được tổng tốc độ dòng chảy ban đầu, Qin, đi vào (các) ống góp. Sử dụng thể tích của đường ống, VP, thời gian làm đầy, TF, của hệ thống siphonic sau đó có thể được ước tính bằng Công thức 7.5.

8.0 CẦN NHẮC KỸ THUẬT ĐỐI VỚI ĐƯỜNG ỐNG NHỰA NHIỆT

8.1      Thông tin chung

8.1.1         Đường ống nhựa được sử dụng cho hệ thống thoát nước mái siphonic trải qua các tác động lực và điều kiện vật lý không gặp phải trong các hệ thống thoát nước mái thông thường (tức là áp suất). Áp lực đường ống bên trong có thể thấp đến âm 9,0 m w.c (29,5 ft w.c) và có thể cao tới 5 bar hoặc hơn. Phương pháp thử áp lực thủy tĩnh cho đường ống, phụ kiện và các bộ phận khác được cung cấp bởi ASTM D 1599. Các giới hạn về áp lực âm được cung cấp trong tiêu chuẩn này.

8.1.2         Tốc độ dòng chảy và vận tốc đạt được trong hệ thống thoát nước mái siphonic có thể cao hơn tới 10 lần so với tốc độ gặp phải trong hệ thống DWV trong áp suất. Do đó, các kết quả sức mạnh tới hạn lên hệ thống đường ống phải được điều tiết từ ống, phụ tùng và mối nối phù hợp và không được nhà thiết kế hoặc người lắp đặt vượt quá.

8.2       Tính chất vật liệu của ống nhựa nhiệt dẻo

8.2.1         Khi đánh giá giới hạn hoặc áp suất tối đa, lực và độ võng trên ống nhựa, phụ tùng và các thành phần được đề cập trong tiêu chuẩn này, các đặc tính vật liệu sau đây liệt kê trong Bảng 8.1 được giả định ở nhiệt độ hoạt động là 20 ° C (68 ° F).

8.2.2         Mô đun Creep thay đổi theo vật liệu nhựa, nhiệt độ, tuổi và thời gian chất tải (Tl). Thời gian chất tải được định nghĩa là khoảng thời gian hệ thống đường ống siphonnhựa dự kiến ​​sẽ hoạt động ở áp suất tương ứng. Khi sự kiện bão kết thúc và hệ thống thoát nước, vật liệu sẽ phục hồi và giả định mô đun kéo ban đầu của nó (tức là Ec (Tl = 0) = Et). Tuy nhiên, mô đun đàn hồi của vật liệu và mô đun dão cũng thường giảm theo tuổi. Tham khảo dữ liệu của nhà sản xuất ống để biết giá trị mô đun rão thích hợp.

     8.3 Áp suất cho phép

8.3.1         Áp suất bên trong dương: Xếp hạng áp suất dương (tức là áp suất nổ thủy tĩnh) cho ống nhựa và phụ kiện thường được cung cấp bởi đặc điểm kỹ thuật vật liệu ống tương ứng (ví dụ: D 2665 cho DWV PVC). Các áp suất bên trong được tính toán trong hệ thống thoát nước mái siphonic không được vượt quá áp suất thủy tĩnh danh định của vật liệu hoặc phụ tùng đường ống được chỉ định. Khi áp suất vượt quá, vật liệu ống và hệ thống mối nối thích hợp khác phải được chỉ định.

8.3.2         Áp suất bên trong âm: Áp suất bên trong dương tối đa không liên quan đến áp suất bên ngoài tối đa (tức là áp suất âm). Việc áp dụng áp suất bên ngoài lên thành ống có thể dẫn đến hỏng kết cấu do hình dạng vật lý kém ổn định và các biến thể trong quá trình chế tạo ở ứng suất thấp hơn nhiều so với giới hạn đàn hồi đã thử nghiệm của vật liệu. Hình 8.1 thể hiện dạng hình học và các lực tác dụng lên thành ống.

Hình 8.1: Tải bên ngoài của vỏ hình trụ có thành mỏng

8.3.3          Hệ số an toàn tối thiểu (FS) được sử dụng để đánh giá áp suất cho phép (Pa) đối với đường ống thoát nước mái siphonic phải là 3,0.

8.3.4         Khi tính toán áp suất cho phép (Pa), phải sử dụng mô đun rão (Ec) của vật liệu tại thời điểm chất tải quy định.

8.3.5         Chiều dày thành (t) phải là giá trị tối thiểu được liệt kê trong thông số kỹ thuật tương ứng có tính đến dung sai âm cho phép trong quá trình sản xuất sản phẩm ống.

8.3.6         Các giá trị môđun đàn hồi và môđun dao động đối với ống nhựa chịu ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ. Đối với mục đích của thông số kỹ thuật này, phạm vi nhiệt độ hoạt động không được nhỏ hơn 4,4 ° C (40 ° F) và không lớn hơn 30 ° C (90 ° F). Do đó, đường ống phải được giả định là “bên ngoài xi lanh lạnh” như được định nghĩa trong Mã lò hơi và bình áp lực ASME.

8.3.7         Áp suất cho phép (Pa) đối với đường ống có chiều dài, đường kính và độ dày thành ống nhất định không được nhỏ hơn 1,0 bar (14,7 psia). Nói cách khác, một đoạn ống trong hệ thống ống siphonic phải có khả năng chịu được chân không hoàn toàn bên trong nhân với hệ số an toàn mà không có khả năng bị sập.

8.3.8         Khi độ dày thành ống tiêu chuẩn được quy định trong tiêu chuẩn kỹ thuật ASTM tương ứng không thể duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc ở áp suất cho phép, thì phải sử dụng thành ống dày hơn đáp ứng được áp suất cho phép.

8.3.9         Tính toán áp suất cho phép (Pa): Chiều dày thành ống yêu cầu tối thiểu (t) phải dựa trên Công thức 8.1 và 8.2 trong Bảng 8.2 và các tính chất cơ học và kích thước của vật liệu làm ống được đánh giá. Công thức 8.1 và 8.2 áp dụng cho một ống hình trụ dài có chiều dài L và chiều dày thành t dưới áp suất bên ngoài đồng nhất với (R / t)> 10.

8.3.9.1      Tham số Ec là môđun đàn hồi tại thời điểm chất tải xác định. Áp suất cho phép (Pa) phải là áp suất vênh tới hạn được tính toán chia cho hệ số an toàn (FS) như trong Công thức 8.3 dưới đây:

Phương trình 8.3

8.4       Lực phản ứng

8.4.1         Hệ thống thoát nước mái Siphonic được đặc trưng bởi vận tốc cao, dòng chảy đầy lỗ khoan. Ống thoát nước bằng nhựa, phụ kiện và các bộ phận được lắp đặt trong hệ thống thoát nước mái siphonic phải được hỗ trợ thích hợp không chỉ để hỗ trợ ngang, mà còn hỗ trợ bên hoặc neo khi thay đổi hướng.

8.4.2         Lực phản ứng (Fr): Lực tạo ra bởi sự thay đổi động lượng của dòng nước sẽ được xác định dựa trên Định luật Newton. Ở dạng vectơ, lực được tính từ Công thức 8.4. Tham số dm / dt đại diện cho tốc độ dòng chảy khối lượng tính bằng kilôgam trên giây (sên trên giây).

Phương trình 8.4

8.5       Sự dịch chuyển nhiệt

8.5.1         Sự thay đổi chiều dài đường ống do sự thay đổi nhiệt độ phải được đánh giá bằng Công thức 8.5:

Phương trình 8.5

9.0 CHI TIẾT THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT ỐNG DẪN

9.1      Vật liệu đường ống, phụ kiện và khớp nối

9.1.1         Các tính toán thiết kế do Nhà thiết kế chuẩn bị chỉ có giá trị đối với vật liệu ống được chỉ định, đường kính bên trong, độ nhám bề mặt, đặc tính giãn nở nhiệt và phụ kiện. Nhà thầu lắp đặt không được thay thế vật liệu ống, kích thước ống hoặc phụ kiện đã chỉ định bằng vật liệu khác mà không có sự chấp thuận của Nhà thiết kế và các tính toán sửa đổi.

9.2       Mở rộng và thu hẹp

9.2.1         Các thay đổi về nhiệt độ hệ thống được dự kiến ​​trong hệ thống thoát nước mái siphonic.

9.2.2         Sự giãn nở và co lại do nhiệt phải dựa trên nhiệt độ cục bộ và nhiệt độ của tòa nhà. Điều này đặc biệt quan trọng đối với đường ống nhựa nhiệt dẻo.

9.2.3         Chuyển động tương đối của đường ống khác phải dựa trên các đặc điểm kỹ thuật của cấu trúc đối với chuyển động địa chấn và nhiệt của các phần tử của tòa nhà.

9.2.4         Cung cấp các yếu tố linh hoạt thích hợp trong hệ thống đường ống để giảm bớt căng thẳng do nhiệt, địa chấn hoặc các chuyển động khác của tòa nhà.

9.3       Thanh chéo và neo

9.3.1         Nhà thiết kế phải đánh giá các lực tạo ra trên đường ống do sự thay đổi hướng của dòng chất lỏng ở điều kiện trạng thái ổn định.

9.3.2         Lực đẩy phản lực ở trạng thái ổn định gây ra bởi sự thay đổi hướng của dòng chất lỏng (tức là thay đổi động lượng) được đánh giá theo phương trình sau:

Phương trình 9.1

9.3.2.1  Trong đó F là vectơ lực tính bằng Newton (Ibf), 0 là mật độ nước (997 kg / m3 [1,94 slugs / ft3]), Q là tốc độ dòng chảy thể tích tính bằng m3 / s (cfs) và AV là sự thay đổi trong vectơ vận tốc tính bằng m / s (ft / s).

9.3.3         Cung cấp các bộ hạn chế lực đẩy và neo thích hợp trong các bộ phận của hệ thống chịu các lực này. Các thanh chắn và neo chỉ có thể được gắn vào móc treo ống khi móc treo được gắn chặt vào đường ống.

9.3.4         Nếu khoảng cách từ đỉnh của ống treo đến điểm kết nối của thanh treo lớn hơn 0,46 m (18 in.), Các thanh chắn bên phải được lắp đặt sau mỗi 9,0 m (30 ft) tại mỗi nhánh rũ và tại mỗi thay đổi theo hướng

9.3.5         Cung cấp thanh chéo hoặc giá đỡ bên tương đương để thoát các phần ống nối càng gần với kết nối cống càng tốt. Luồng không khí và nước ban đầu (tức là hai pha) trong ống xả có thể gây ra rung động. Sự di chuyển này có thể làm ảnh hưởng đến sự nhấp nháy của ống thoát nước hoặc việc cố định nó vào sàn mái hoặc máng xối trừ khi phần đuôi được giữ chặt. Lưu ý rằng không thể phân tích kỹ thuật các lực này.

9.4       Ống hỗ trợ

9.4.1         Hệ thống thoát nước mái thông thường thường chạy đến cột kết cấu gần nhất và thả xuống dưới lòng đất và thoát ra khỏi tòa nhà dưới dạng đường ống chôn. Trong hệ thống thoát nước mái siphonic, một chiều dài đường ống đáng kể có thể được chạy trên cao, yêu cầu hỗ trợ từ hệ thống khung mái hoặc sàn mái.

9.4.2         Phối hợp kích thước đường ống, trọng lượng phân bố và tải trọng lực đẩy với kỹ sư kết cấu để xác minh độ bền kết cấu phù hợp.

9.4.3         Hỗ trợ đường ống theo các khoảng thời gian phù hợp với thông lệ công nghiệp được chấp nhận hoặc với mã đường ống dẫn nước quản lý cho đường ống đầy nước.

9.5       Súc rửa

9.5.1         Lối vào chính của hệ thống để chọc sẽ là từ hệ thống thoát nước trên mái nhà.

9.5.2         Cần tránh các phụ kiện tạo khe hở khí hoặc làm gián đoạn dòng chảy của ống nếu có thể.

9.5.3         Nếu cần bao gồm các thanh làm sạch, chúng phải được thiết kế như một miếng ống chỉ có thể tháo rời hoặc lắp bằng khớp nối cơ học đã được phê duyệt.

9.5.4         Súc rửa sử dụng khớp nối bên phải có phích cắm tiếp cận có thể tháo rời được đánh giá cho cả áp suất bên trong dương và âm.

9.5.5         Các phụ kiện nối ống bên được sử dụng trong hệ thống ống siphonic phải được coi là phụ kiện uốn cong thứ tám cho các mục đích của mất mát lực cản đơn

9.6      Bộ giảm tốc lệch tâm

9.6.1         Hệ thống thoát nước mái Siphonic tạo ra dòng chảy hoàn toàn bằng cách lọc không khí trong đường ống thông qua việc trộn không khí với nước thích hợp. Sự ra đời của các túi khí trong hệ thống ống thông qua bộ tăng áp, kết nối làm sạch, v.v. có thể trì hoãn hoặc ngăn cản hệ thống mồi.

9.6.2         Bộ giảm đồng tâm có thể được sử dụng trên các đường ống thẳng đứng. Cần tránh sử dụng bộ giảm tốc đồng tâm làm bộ tăng áp trong đường ống nằm ngang trừ khi các nhà sản xuất vật liệu đường ống được sử dụng không sản xuất bộ giảm tốc lệch tâm và trong trường hợp này có thể sử dụng bộ giảm tốc đồng tâm.

9.6.3         Bộ giảm tốc phải là loại lệch tâm, nếu có. Chúng phải được lắp đặt với mặt phẳng được định hướng với mão ống và mặt nghiêng với mặt đảo ngược. Các mão của hai cỡ ống phải luôn khớp với nhau.

9.6.4         Bộ giảm tốc được đặt theo phương thẳng đứng ngay sau khi cút quay xuống phải có mặt phẳng hướng với bán kính bên ngoài của cút.

9.7      Vật liệu cách nhiệt

9.7.1         Đường ống thoát nước mái Siphonic thường được lắp đặt trong máy lạnh bên trong của một tòa nhà giữa cấu trúc mái trên cao.

9.7.2         Nếu nhiệt độ của nước mưa xâm nhập vào hệ thống từ thời tiết bên ngoài sẽ làm cho nhiệt độ của bề mặt ngoài của đường ống và giá đỡ và phần cứng tiếp xúc với nó giảm xuống dưới điểm sương của không gian điều hòa, thì sự ngưng tụ sẽ hình thành trên bề mặt đường ống.

9.7.3         Sự đổ mồ hôi này có thể gây hư hỏng nước cho các yếu tố bên trong của tòa nhà.

9.7.4         Tất cả các đường ống nằm ngang bên trong và giá đỡ và phần cứng tiếp xúc với nó (không được chôn) phải được cách nhiệt bằng sợi thủy tinh có độ dày tối thiểu 25 mm (1 in.) Với màng chắn hơi và áo khoác đa năng hoặc như được quy định trong mã hệ thống ống nước quản lý. Các đặc tính khói cách nhiệt và lan truyền ngọn lửa phải tuân theo các yêu cầu thử nghiệm ASTM E84.

9.8      Truy tìm nhiệt

9.8.1         Nên theo dõi nhiệt của các cơ quan thoát nước được lắp đặt trên mái nhà ở những vùng có khí hậu lạnh.

9.8.2         Việc dò nhiệt có thể được thay thế bằng cách cung cấp cách nhiệt tối thiểu tại vị trí thân ống thoát nước để cho phép mất nhiệt bên trong làm ấm thân ống thoát nước.

9.8.2.1   Phương pháp sưởi ấm thân ống thoát nước này sẽ được Nhà thiết kế đánh giá để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu về quy phạm xây dựng và năng lượng của địa phương.

9.9      Điểm xả của mái nhà Siphonic

9.9.1         Khi hệ thống thoát nước mái bằng siphonđược kết nối với hệ thống cống thoát nước mưa ngầm, hoạt động của hệ thống siphonsẽ bị phá vỡ trước khi hệ thống này được kết nối với hệ thống cống thoát nước mưa chính.

9.9.2        Hệ thống thoát nước mái bằng siphonic nên buộc vào kết cấu hố ga hoặc bể chứa có lỗ thông hơi có nắp bằng lưới có diện tích tự do ít nhất gấp đôi diện tích mặt cắt ngang của đường ống xả siphonic. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thay thế một nắp cống tiêu chuẩn bằng một tấm chắn lưu vực. Trường hợp không thể sử dụng lưới chắn lưu vực hứng nước hoặc nắp đậy có lỗ thông hơi khác ((ví dụ: hố ga nằm bên trong tòa nhà và phải được bịt kín để tránh nước tràn có thể xảy ra), một ống thông hơi có đường kính tối thiểu tương đương với ống xả siphonic có thể được kéo dài ra khỏi kết cấu hố ga và kết thúc. trong một khu vực được phê duyệt bởi quy định về đường ống dẫn nước của cơ quan quản lý. Trong khi các điều kiện này được khuyến nghị, các điều kiện xả khác có thể được đáp ứng. Nếu hệ thống thoát nước mái siphonic liên kết với một hố ga hoặc đường ống không có lỗ thông hơi, thì ảnh hưởng của điều kiện áp suất khi xả phải được đánh giá.

9.9.3         Luồn đường ống xả từ ống đường kính 10 trở lên trước cửa cống hoặc bể chứa được thông hơi. Đường kính ống thu được phải đủ để đưa hệ thống trở lại dòng chảy kênh mở.

9.9.4         Đối với các điều kiện xả thải khác, hãy tham khảo ý kiến ​​của nhà thiết kế hệ thống thoát nước mưa ở hạ lưu và cơ quan có thẩm quyền

10.0 BẢN VẼ, TÍNH TOÁN VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT

10.1       Thông tin chung

10.1.1      Tham khảo Phụ lục B (không bắt buộc) để biết thông tin về các phương tiện được đề xuất để xác định trình độ của Nhà thiết kế.

10.1.2      Các bản vẽ và thông số kỹ thuật phải cung cấp đầy đủ chi tiết cho nhà thầu lắp đặt để thiết lập chiều dài cắt ống yêu cầu và lắp đặt các phụ kiện cần thiết để phù hợp chính xác với tính toán của Nhà thiết kế.

10.1.3      Các bản vẽ và thông số kỹ thuật phải chỉ ra rõ ràng rằng hệ thống thoát nước mái siphonic là một hệ thống được thiết kế đáp ứng cường độ mưa theo yêu cầu của tòa nhà quản lý và các quy định về hệ thống ống nước.

10.2        Tính toán

10.2.1      Các tính toán thủy lực phải được thực hiện bởi Nhà thiết kế để thiết lập kích thước và cấu hình đường ống được thiết kế. Việc sử dụng phần mềm thiết kế cho hệ thống thoát nước mái siphonic rất được khuyến khích vì nó đã trở thành tiêu chuẩn quan tâm phổ biến trong ngành. Tuy nhiên, có thể sử dụng các phương pháp thay thế được chấp nhận.

10.2.2       Tính toán sẽ thiết lập:

10.2.2.1       Cường độ mưa thiết kế tính bằng mm / giờ (in./giờ),

10.2.2.2        Vật liệu ống (danh sách tiêu chuẩn ASTM),

10.2.2.3        Độ nhám bề mặt đường ống tính bằng mét (feet hoặc mil),

10.2.2.4        Cột áp khả dụng tính bằng m (ft),

10.2.2.5        Thẻ nhận dạng cho mỗi cống (tức là, phần) tương ứng với các bản vẽ,

10.2.2.6        Lưu lượng đến mỗi cống tính bằng l / s (cfs),

10.2.2.7        Số lượng và loại vật cản cho từng phần của phần,

10.2.2.8        Xả, bao gồm cả đường kính đầu ra của cống,

10.2.2.9        Cút , bao gồm cả mức độ uốn cong (ví dụ: 45 độ),

10.2.2.10       Nhánh hoặc đường giao nhau, bao gồm góc nhánh (ví dụ: 45 độ),

10.2.2.11       Chân,

10.2.2.12       Độ chảy

10.2.2.13       Đường kính trong cho mỗi bộ phận tính bằng mm (in.),

10.2.2.14       Chiều dài của mỗi phần tính bằng m (ft),

10.2.2.15       Dòng chảy trong mỗi phần phần tính bằng l / s (cfs),

10.2.2.16       Vận tốc ở mỗi phần tính bằng m / s (ft / s),

10.2.2.17       Đầu vận tốc trong mỗi phần phần tính bằng m wc (ft wc),

10.2.2.18       Tổn thất năng lượng qua từng bộ phận tính bằng m wc (ft wc),

10.2.2.19       Thay đổi độ cao từ đầu vào đến cống của từng bộ phận tính bằng m (ft),

10.2.2.20        Đầu áp suất tĩnh ở cả hai đầu của mỗi bộ phận tính bằng m wc (ft wc),

10.2.2.21        Chênh áp cho mỗi phần (cống) tính bằng m (ft), và

10.2.2.22        Tổng thể mất cân bằng giữa các phần (cống) tính bằng m (ft).

10.3        Thông số kỹ thuật

10.3.1      Thông số kỹ thuật phải bao gồm mô tả đầy đủ về vật liệu đường ống thoát nước mái siphonic bao gồm các phụ kiện và (các) phương pháp nối.

10.3.2       Vật liệu ống phải bao gồm tiêu chuẩn ASTM và lớp (độ dày) của tường.

10.3.3      Liệt kê các tiêu chuẩn ASTM về khớp nối và khớp nối và bao gồm xếp hạng áp suất khớp cho cả giới hạn áp suất dương và âm.

10.4        Các kế hoạch

10.4.1      Độ cao ống phải được ghi chú trên mỗi đoạn ống được tham chiếu đến đỉnh ống (TOP) hoặc đường tâm ống và mốc 0 của dự án. Trong trường hợp không có giá trị 0 cụ thể, Nhà thiết kế phải phối hợp tất cả các độ cao đường ống với thép kết cấu và độ cao dầm được liệt kê trên bản vẽ kết cấu.

10.5        Thông tin chi tiết

10.5.1      Nhà thiết kế phải cung cấp đầy đủ chi tiết trên bản vẽ để hướng dẫn người lắp đặt về kích thước, hướng và hỗ trợ của đường ống, phụ kiện và cống rãnh.

10.5.2       Một chi tiết gắn chặt và tấm flashing nắp cống phải được thể hiện trên bản vẽ.

10.6        Isometrics

10.6.1       Lập sơ đồ đẳng áp của hệ.

10.6.2      Isometrics sẽ hiển thị toàn bộ chiều dài của hệ thống đường ống và mô tả các thay đổi, hướng và độ cao.

10.6.3       Bao gồm hướng nước của dòng chảy và tốc độ dòng chảy tối thiểu được sử dụng để thực hiện các tính toán thủy lực.

10.6.4       Bao gồm diện tích mái được bao phủ bởi mỗi cống và tổng diện tích được bao phủ bởi hệ thống đường ống.

11.0 LẮP ĐẶT

11.1       Thông tin chung

11.1.1      Mục đích của phần này là cung cấp các hướng dẫn cho người lắp đặt hệ thống thoát nước mái siphonic.

11.1.2      Hệ thống thoát nước mái Siphonic là hệ thống đường ống giống như bất kỳ hệ thống đường ống nào khác và phải được lắp đặt phù hợp với thông lệ ngành được chấp nhận, các quy tắc và quy định quản lý cũng như hướng dẫn bằng văn bản của nhà sản xuất vật liệu. Ngoài ra, các thông số kỹ thuật và chi tiết của Nhà thiết kế đối với các giá đỡ bên và hệ thống giằng lắc sẽ được tuân theo.

11.1.3      Hệ thống thoát nước mái Siphonic được thiết kế riêng. Hiệu suất của chúng liên quan trực tiếp đến vật liệu làm ống, đường kính ống, chiều dài ống, độ cao ống và vị trí của phụ kiện. Các hệ thống này có thể được thay đổi để phù hợp với các sửa đổi xây dựng cần thiết hoặc các xung đột không lường trước được, nhưng những thay đổi đó sẽ được Nhà thiết kế xem xét và xác nhận.

11.1.4      Không thực hiện thay đổi đường ống mà không có sự chấp thuận của Nhà thiết kế.

11.2 Đề xuất các thay đổi

11.2.1      Mặc dù hệ thống thoát nước mái siphonic được thiết kế bởi Nhà thiết kế, nhưng thiết kế được cung cấp chỉ là một trong nhiều cấu hình khả thi. Các thiết kế có tính linh hoạt cao và có thể đáp ứng các thay đổi vừa phải để giải quyết các xung đột và các điều kiện không lường trước khác.

11.2.2      Người lắp đặt có thể đề xuất các thay đổi đối với Nhà thiết kế. Cung cấp các thay đổi được đề xuất cho Nhà thiết kế bằng văn bản và bao gồm các nội dung sau:

11.2.2.1     Ngăn xếp bị ảnh hưởng. Nếu không được xác định duy nhất bởi bản vẽ của Nhà thiết kế, hãy chỉ ra vị trí lưới tòa nhà làm tài liệu tham khảo.

11.2.2.2     Các thay đổi đường ống đã được tìm ra. Vẽ mặt bằng và hình chiếu độ cao (hoặc hình chiếu đẳng áp) của cấu hình ống đã sửa đổi bao gồm đường kính ống, phụ kiện, chiều dài gần đúng và các vật cản xung quanh. Bản vẽ tay rõ ràng có thể chấp nhận được.

11.2.2.3       Cái gì, nếu có, đường ống đã được lắp đặt rồi.

11.2.3      Nhà thiết kế phải kết hợp các thay đổi được đề xuất vào các tính toán kỹ thuật. Nhà thiết kế phải xác định xem những thay đổi có được chấp nhận hay không. Nếu không, Nhà thiết kế phải cung cấp một giải pháp thay thế để đáp ứng các yêu cầu cài đặt và trả lời bằng văn bản. Một số thay đổi có thể yêu cầu các điều chỉnh khác đối với đường ống ở phía trên hoặc phía dưới để duy trì các thông số hiệu suất có thể chấp nhận được.

11.3       Dung sai xây dựng

11.3.1      Đường ống 100 mm (4 in.) Và nhỏ hơn phải được chế tạo có chiều dài trong phạm vi ± 100 mm (4 in.) Được chỉ định trên bản vẽ của Nhà thiết kế.

11.3.2      Đường ống lớn hơn 100 mm (4 in.) Phải được chế tạo trong phạm vi ± 200 mm (8 in.) Chiều dài quy định trên bản vẽ của Nhà thiết kế.

11.4       Thiết lập hệ thống thoát nước

11.4.1      Hệ thống thoát nước trong các trũng và rãnh nước phải được đặt ngang với nhau trong phạm vi dung sai xây dựng là ± 10,0 mm (3/8 in.)

11.4.2      Việc san lấp mặt bằng phải được thực hiện bằng các thiết bị khảo sát thích hợp có khả năng đo đến dung sai quy định.

11.4.3      Các cống không có chung trũng, rãnh nước hoặc khu vực phụ lưu khác không bắt buộc phải được san bằng với nhau theo mục 11.4.1. Lắp đặt hệ thống thoát nước trong phạm vi dung sai xây dựng được chấp nhận.

11.5       Bảo vệ đường ống và hệ thống thoát nước trong quá trình lắp đặt

11.5.1      Khi không được sử dụng liên tục để thoát nước mái trong quá trình thi công:

11.5.1.1     Đậy các cống, và

11.5.1.2      Tháo bỏ vách ngăn và màng bảo vệ để tránh hư hỏng công trình và bảo quản theo quy cách của nhà sản xuất.

11.5.2      Hệ thống thoát nước mái và hệ thống ống siphonic không được sử dụng làm hệ thống thoát nước tạm thời trong quá trình thi công mà không được sự đồng ý của Nhà thiết kế.

11.5.2.1      Bảo vệ các đầu ống khỏi sự nuốt vào của các mảnh vụn xây dựng bằng cách che phủ bằng băng dính hoặc các phương tiện thích hợp khác.

11.5.2.2       Hệ thống thoát nước siphonic được sử dụng làm hệ thống thoát nước tạm thời phải được dẫn riêng ra bên ngoài của tòa nhà cho đến khi kết nối cuối cùng với hệ thống đường ống siphonic.

11.5.2.3       Trong mọi điều kiện, hệ thống thoát nước siphonic và đường ống cố định không được sử dụng để thoát nước sàn mái có tấm bê tông đổ. Bụi xi măng và các chất cặn bã khác ăn vào trong đường ống có thể cứng lại và gây tắc nghẽn vĩnh viễn đường ống. Bảo vệ cống và đường ống bằng cách đậy thân thoát nước bằng cách bắt vít đĩa gỗ dán hoặc nắp thích hợp khác vào bu lông kẹp flashing của thân. Khi vật liệu lợp màng cuối cùng được đặt xuống, cống có thể được mở ra để gắn vòng flashing và cắt lỗ mở. Sau đó, hệ thống thoát nước và đường ống có thể được sử dụng để thoát nước chủ động trên mái nhà.

12.0 NGHIỆM THU VÀ KIỂM TRA

12.1       Thông tin chung

12.1.1      Hệ thống thoát nước mái Siphonic phải được kiểm tra và thử nghiệm để đảm bảo tuân thủ các bản vẽ và thông số kỹ thuật do Nhà thiết kế chuẩn bị.

12.1.2      Nhà thiết kế hoặc người kiểm tra được chỉ định phải định kỳ kiểm tra và quan sát việc lắp đặt hệ thống thoát nước mái siphonic. Tất cả sự khác biệt phải được nhà thầu hệ thống ống nước chú ý ngay lập tức. Tất cả các cuộc kiểm tra phải được lập thành văn bản và nộp cho văn phòng của viên chức quy tắc có thẩm quyền.

12.1.3      Nhà thiết kế sẽ gửi báo cáo cuối cùng bằng văn bản cho viên chức mã sau khi hoàn thành cài đặt tới:

12.1.3.1      Chứng nhận rằng việc lắp đặt hệ thống siphonic phù hợp với các tài liệu xây dựng đã được phê duyệt,

12.1.3.2      Chứng nhận rằng vật liệu ống, phụ kiện và khớp nối được chỉ định đã được lắp đặt, và

12.1.3.3      Xác nhận rằng kiểm tra tính toàn vẹn cần thiết đã được hoàn thành.

12.1.4      Thông báo mã phê duyệt lắp đặt của chính quyền sẽ không được phát hành cho đến khi Nhà thiết kế đã cấp giấy chứng nhận bằng văn bản.

12.1.5      Việc kiểm tra hoạt động hoàn chỉnh của hệ thống thoát nước mái siphonic (tức là kiểm tra dòng chảy hoàn chỉnh) là không thực tế để thực hiện và cũng không phải là yêu cầu đối với bất kỳ hệ thống thoát nước nào khác.

12.1.6      Không yêu cầu kiểm tra lưu lượng hoàn chỉnh của hệ thống thoát nước mái siphonic.

12.1.7      Hệ thống thoát nước mái siphonic phải được kiểm tra và thử nghiệm để đảm bảo tuân thủ các tài liệu hợp đồng và tính toàn vẹn của đường ống như mô tả dưới đây.

12.2       Cống rãnh

12.2.1      Hệ thống thoát nước phải được gắn chặt vào sàn mái bằng cách lắp ráp cố định cụ thể và hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất.

12.2.2      Kẹp flashing phải được đặt ở vị trí, liên kết với hệ thống màng chống thấm và được siết chặt theo các thông số kỹ thuật mô-men xoắn được chỉ định do nhà sản xuất cống cung cấp.

12.2.3      Vách ngăn thoát nước phải được đặt đúng vị trí và được gắn chặt vào thân thoát nước theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

12.2.4       Vách ngăn và thân ống thoát nước không được có cặn bẩn.

12.2.5       Bộ phận bảo vệ lá thoát nước sẽ được đặt đúng vị trí.

12.3        Ống thu

12.3.1      Ống thu phải được đỡ đúng cách để ngăn chặn sự căng thẳng trên đường ống, các mối nối ống, rãnh thoát nước và các mối nối thoát nước.

12.3.2      Ống thu phải được cố định theo phương ngang một cách thích hợp để ngăn chặn chuyển động của đường ống và thân thoát nước đối với sàn mái.

12.3.3      Việc di chuyển thân cống không được an toàn có thể dẫn đến việc hệ thống chống thấm xung quanh cống bị xuống cấp và gây rò rỉ.

12.3.4      Đường kính ống, chiều dài ống, bộ giảm tốc và phụ kiện của các phần phụ tùng phải được thể hiện trên các tài liệu hợp đồng.

12.3.5      Trước khi kết nối cuối cùng của chi tiết may với cống, nhà thầu hệ thống ống nước phải kiểm tra trực quan chi tiết để xác minh rằng tất cả các chi tiết lắp ráp không có mảnh vụn hoặc vật cản khác.

12.3.6      Nhà thầu hệ thống ống nước phải tuân theo bất kỳ yêu cầu thử nghiệm bổ sung nào của viên chức kiểm tra. Tuy nhiên, không thể tiến hành kiểm tra hoạt động toàn dòng của bất kỳ hệ thống thoát nước mái siphonic nào. Lượng nước cần thiết quá lớn để có thể quản lý an toàn trên mái nhà.

12.4        Đường ống thu gom chính

12.4.1       Đường ống thu gom chính phải được hỗ trợ thích hợp để ngăn chặn ứng suất trên đường ống và các mối nối ống.

12.4.2       Hệ thống giằng và neo bên của đường ống phải được lắp đặt như thể hiện trong các tài liệu hợp đồng.

12.4.3       Các Khớp nối giãn nở của đường ống phải được lắp đặt như thể hiện trong các tài liệu hợp đồng.

12.4.4       Các phụ kiện tăng / giảm tốc phải có thiết kế lệch tâm, khi có thể.

12.4.5       Các phụ kiện này phải được lắp đặt tại các vị trí như trong tài liệu xây dựng.

12.4.6      Các phụ kiện này phải được lắp đặt với gờ ngang ở đầu ống và gờ nghiêng ở đầu ống.

12.4.7       Đường kính ống của đường ống thu gom chính phải như trong tài liệu xây dựng.

12.5        Ngăn xếp

12.5.1       Các phần ngăn xếp phải được nâng đỡ và cố định đúng cách.

12.5.2       Đường kính ống xếp chồng phải chính xác như trong tài liệu xây dựng.

12.6        Kiểm tra áp suất, khả thi

12.6.1       Tất cả các đường ống phải được thử áp lực.

12.6.2      Nhà thầu hệ thống ống nước có thể kiểm tra hệ thống thoát nước mái siphonic theo từng phần hoặc toàn bộ, theo sự lựa chọn của họ.

12.6.3       Thử áp suất phải được tiến hành bằng nước hoặc khí nén.

12.6.3.1       Đường ống nhựa nhiệt dẻo không được thử nghiệm bằng khí nén.

12.6.3.2 Sự cố của đường ống hoặc phụ kiện bằng nhựa nhiệt dẻo trong quá trình thử nghiệm áp suất sẽ dẫn đến nổ các mảnh vỡ có thể dẫn đến thương tích hoặc tử vong.

12.6.4      Cắm tất cả các cống thoát nước của phần được thử nghiệm với một thiết bị đủ để chịu được áp suất thử nghiệm bên trong mà không bị hỏng.

12.6.5      Kìm hãm tạm thời tất cả các Khớp nối giãn nở để chống tách lớp.

12.6.6      Tất cả các đoạn ống phải được thử nghiệm với áp suất dương tối đa 1,5 lần nhưng không nhỏ hơn áp suất dương 0,896 bar (13 psig) hoặc 9,0 m wc (30 ft wc) hoặc chiều cao đầy đủ của kết cấu nếu nhỏ hơn 9,1 m (30 ft ).

12.6.7       Điều áp hệ thống để kiểm tra áp suất và để hệ thống đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt.

12.6.8       Hệ thống phải duy trì áp suất thử nghiệm trong một giờ khi đã đạt được cân bằng nhiệt.

12.6.9       Khắc phục mọi chỗ rò rỉ cho đến khi thử nghiệm áp suất dương đạt yêu cầu.

12.6.10       Tháo tất cả các nút thoát nước và bộ phận giữ khớp tạm thời.

13.0 BẢO DƯỠNG

13.1       Thông tin chung

13.1.1      Giống như bất kỳ hệ thống đường ống nào khác trong tòa nhà, hệ thống thoát nước mái siphonic phải được bảo trì đúng cách để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.

13.1.2      Mối quan tâm hàng đầu đối với hệ thống thoát nước mái siphonic (như trường hợp của các hệ thống thông thường) là sự tích tụ của các mảnh vụn xung quanh các tấm bảo vệ lá thoát nước có thể làm mù một phần hoặc tắc nghẽn cống.

13.2        Bề mặt mái

13.2.1      Bề mặt mái phải được duy trì không có các mảnh vụn quá mức như lá cây, tổ chim, lông chim và lá thông.

13.2.2      Trước khi chuyển giao hệ thống thoát nước mái bằng siphonic cho chủ sở hữu, nhà thầu phải dọn sạch các mảnh vụn xây dựng trên mái nhà như găng tay, băng keo, giấy gói, túi ni lông, v.v.

13.2.3      Bề mặt mái và hệ thống thoát nước nên được kiểm tra ít nhất hai lần mỗi năm. Các bề mặt mái dưới thường bị đọng lá, vv nên được kiểm tra thường xuyên hơn.

13.3       Cống rãnh

13.3.1       Hệ thống thoát nước phải được kiểm tra định kỳ để đảm bảo chúng sạch cặn bẩn.

13.3.2       Các tấm bảo vệ lá, nếu được sử dụng, phải được thay thế khi bị hỏng hoặc mất tích.

13.3.3       Các vách ngăn sẽ được thay thế nếu bị hỏng hoặc mất tích.

13.3.4      Các ống thoát nước phải được kiểm tra định kỳ để đảm bảo rằng không có mảnh vụn nào tích tụ trong thân ống thoát nước hoặc ống xả. Các cống có nhiều cặn bẩn sẽ được loại bỏ.

14.0 HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LƯU LƯỢNG

14.1       Thông tin chung

14.1.1      Hệ thống thoát nước mái thông thường đôi khi được thiết kế để hoạt động như hệ thống dòng chảy có kiểm soát để hạn chế tốc độ nước chảy từ mái nhà hoặc máng xối vào cống thoát nước mưa. Thông thường, điều này là kết quả của các hạn chế của địa phương đối với nước mưa chảy tràn nơi các ao chứa hoặc bể ngầm không thực tế.

14.1.2      Hệ thống kiểm soát dòng chảy thông thường hạn chế dòng chảy tại cống bằng cách sử dụng sản phẩm thoát nước mái dành cho ứng dụng này. Lượng nước thừa thường được giữ lại trên mái cho đến khi đạt đến điểm tràn.

14.1.3      Hệ thống thoát nước mái Siphonic có thể được coi là hệ thống kiểm soát dòng chảy vốn có. Vì hệ thống đường ống được thiết kế để thoát nước từ mái nhà với một tốc độ cụ thể, điều kiện dòng chảy kiểm soát có thể đạt được bằng cách chọn cường độ mưa theo chiều đến giới hạn mong muốn.

14.2        Hệ thống thoát nước trên mái nhà

14.2.1      Hệ thống dòng chảy được kiểm soát bằng Siphonic sử dụng các sản phẩm thoát nước giống hệt như được mô tả trong Phần 5. Không yêu cầu hệ thống thoát nước hoặc bộ điều hợp đặc biệt.

14.3        Quá tải

14.3.1      Sàn mái phải luôn được bảo vệ chống lại sự tích tụ nước quá mức bằng cách cung cấp một hệ thống tràn độc lập.

14.3.2       Tham khảo các quy tắc về hệ thống ống nước và tòa nhà quản lý để biết các yêu cầu thiết kế này.

14.3.3      Xác nhận với kỹ sư kết cấu về tải trọng tĩnh tối đa của mái nhà tính bằng kg trên mét vuông (pound trên foot vuông) và chuyển đổi thành mm (in.) Tương đương của nước.

PHỤ LỤC A: CÁC TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC VÀ ÁP SUẤT THAM KHẢO (NHIỀU THÔNG TIN)

Các giá trị trong Bảng A.2 dành cho các điều kiện áp suất tiêu chuẩn. Khi đánh giá áp suất tối thiểu có thể chấp nhận được trong hệ thống đường ống siphonic, chỉ 90% các giá trị này phải được coi là lý do áp suất khí quyển giảm trong các sự kiện mưa bão. Ví dụ, ở độ cao 457 m (1.500 feet) áp suất khí quyển được sử dụng để tính toán sẽ là 0,90 x 9,81 = 8,83 m (29,0 ft) wc

PHỤ LỤC B: CÁC YÊU CẦU VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG (NHIỀU THÔNG TIN)

Mục đích của phần phụ lục không bắt buộc này là mô tả các yêu cầu và tiêu chuẩn chung của hệ thống thoát nước mái siphonic Các nhà thiết kế có thể hữu ích cho các quan chức quy định và các bên khác yêu cầu thêm thông tin về cách áp dụng Tiêu chuẩn này.

Phần phụ lục này không bắt buộc. Đây không phải là chính sách của ASPE để đưa ra các yêu cầu về cấp phép, quy định hoặc mã. Đây là mục tiêu của các cơ quan cấp phép và thanh tra của tiểu bang và địa phương. Cơ quan thẩm tra có thể xem xét các phần của phần này khi quyết định về mức độ tương đương của hệ thống thoát nước mái siphonic.

Là một “hệ thống được thiết kế” hoặc “thiết kế hệ thống ống nước đặc biệt”, hệ thống thoát nước mái siphonic và đường ống được kết nối phải được chỉ định bởi Nhà thiết kế hệ thống đường ống thoát nước mái siphonic. Theo quy định của pháp luật, hệ thống thoát nước mái Siphonic phải được thiết kế bởi các Kỹ sư chuyên nghiệp được cấp phép hành nghề trong lĩnh vực cơ khí hoặc dân dụng. Các bản vẽ và thông số kỹ thuật xây dựng cần được đóng dấu và ký bởi Kỹ sư chuyên nghiệp chịu trách nhiệm thiết kế.

Các quan chức quản lý và thực thi quy phạm địa phương không phải là kỹ sư sẽ không thể đánh giá hiệu quả kỹ thuật của hệ thống thoát nước mái siphonic được thiết kế. Do đó, kỹ sư có trách nhiệm chứng minh với quan chức có thẩm quyền rằng hệ thống được thiết kế mang lại sự tương đương về chất lượng, sức mạnh, hiệu suất, hiệu quả, khả năng chống cháy và an toàn.

Các bản vẽ và thông số kỹ thuật có chữ ký và đóng dấu phải được nộp cho cơ quan kiểm định có thẩm quyền trước khi xây dựng. Việc nộp các bản vẽ và thông số kỹ thuật như vậy, được đóng dấu và ký bởi một Kỹ sư chuyên nghiệp được cấp phép trong khu vực tài phán, cần được coi là bằng chứng chính diện rằng thiết kế phù hợp với các nguyên tắc và thực tiễn đã được chấp nhận và rằng người đóng dấu và ký các tài liệu đó và / hoặc chủ nhân của người này hoàn toàn chịu trách nhiệm về sự an toàn và phúc lợi của công chúng và việc bảo quản tài sản do việc áp dụng hệ thống thoát nước siphonic được thiết kế.

Chỉ các nhà thầu hệ thống ống nước được cấp phép mới được lắp đặt hệ thống thoát nước mái siphonic và hệ thống thoát nước được kết nối. Với một thiết kế được lập hồ sơ và thiết kế phù hợp, không có có ngoại lệ cho “những chuyên gia lắp đặt” không phải là nhà thầu hệ thống ống nước được cấp phép.

Trong mọi trường hợp không được lắp đặt hệ thống thoát nước mái siphonic hoặc hệ thống đường ống thoát nước mái nhà mà không có hồ sơ xây dựng do Kỹ sư chuyên nghiệp được cấp phép ký. Việc đo kích thước đường ống, định vị ống thoát và cấu hình hệ thống không thể được xác định bởi các tiêu chuẩn áp dụng cho hệ thống trọng lực áp suất và việc lắp đặt như vậy không thể được thực hiện bởi một mình thợ sửa ống nước được cấp phép.

PHỤ LỤC C: TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ NGUỒN (NHIỀU THÔNG TIN)

Arthur, S., Swaffield, JA và May, RWP, “Sơ đồ hệ thống thoát nước mưa Siphonic,” CIB-W62-1998 Hội nghị chuyên đề quốc tế về cấp và thoát nước cho các tòa nhà, Rotterdam, Hà Lan, 1998.

Arthur, S., “Các nguyên tắc thoát nước trên mái nhà Siphonic,” tạp chí PM Engineer, Business News Publishing, Troy, Michigan, tháng 7 năm 2003, Vol. 9, số 7, trang 42-48.

Arthur, S., và Swaffield, JA, “Hệ thống thoát nước trên mái nhà Siphonic: Hiểu biết hiện tại,” Urban Water, Vol. 3, số 1, trang 43-52 (10), 2001.

Arthur, S., và Swaffield, JA, “Hệ thống thoát nước trên mái nhà Siphonic: Trạng thái của nghệ thuật,” Urban Water, Vol. 3, số 1, trang 43-52 (10), 2001.

Arthur, S., và Swaffield, JA, “Phân tích hệ thống thoát nước mái Siphonic sử dụng lý thuyết dòng chảy không ổn định,” Tòa nhà & Môi trường, Vol. 36, số 8, trang 939-948 (10), 2001.

Arthur, S., và Swaffield, JA. “Mô hình số hóa lớp lót của hệ thống thoát nước mưa lưỡng tính,” Kỷ yếu của CIBSE: Nghiên cứu và công nghệ kỹ thuật dịch vụ xây dựng, Vol. 20, số 2 năm 1999 20, số 2 năm 1999.

Arthur, S. và Swaffield, JA, “Tìm hiểu hệ thống thoát nước mưa Siphonic,” CIB-W62-1999 Hội nghị chuyên đề quốc tế về cấp và thoát nước cho các tòa nhà, Đại học Heriot-Watt, Edinburgh, Scotland, 1999.

Bowler, R., và Arthur, S., “Hệ thống thoát nước mưa trên mái nhà Siphonic – Cân nhắc thiết kế,” CIB-W62-1999 Hội nghị chuyên đề quốc tế về cấp và thoát nước cho các tòa nhà, Đại học Heriot-Watt, Edinburgh, Scotland, 1999.

Bramhall, MA và Saul, AJ, “Kiểm tra hoạt động của các cửa xả nước mưa đồng âm,” CIB-W62-1998 Hội nghị chuyên đề quốc tế về cấp và thoát nước cho các tòa nhà, ISSO, Rotterdam, Hà Lan, 1998.

Bramhall, MA và Saul, AJ, “Hiệu suất của các cửa xả nước mưa đồng âm,” Hội nghị quốc tế lần thứ tám về thoát nước mưa bão đô thị, Sydney, Australia, 1999.

Bramhall, MA và Slater, JA, “Nghiên cứu về việc triển khai phần mềm thiết kế phân tích trong môi trường kỹ thuật dân dụng”, Hiệp hội thứ ba của các khoa kỹ thuật dân dụng châu Âu, Hội nghị chuyên đề quốc tế về công nghệ học kỹ thuật dân dụng, Cardiff, Wales, 1999.

Bramhall, MA và Saul, AJ, “Hiệu suất thủy lực của các cửa xả nước mưa Syphonic liên quan đến vị trí của chúng trong một máng xối”, CIB-W62-1999 Hội nghị quốc tế về cấp và thoát nước cho các tòa nhà, Đại học Heriot-Watt, Edinburgh, Scotland, Năm 1999.

Tiêu chuẩn Anh BS EN 1 2056 -3: 2000: Hệ thống thoát nước trọng lực bên trong tòa nhà, Phần 3: Hệ thống thoát nước trên mái, bố cục và tính toán, ISBN 0-580-36486-0, BSI 09-2000.

Fried, Erwin and Idel’chik, IE, Flow Resistance: A Design Guide for Engineers, Taylor & Francis Ltd., Philadelphia, PA, 1989.

Hanslin, R., Hệ thống thoát nước mưa Siphonic, Geberit, AG, CH-8645, Jona, Thụy Sĩ.

Heald, CC, Sách Dữ liệu Thủy lực Cameron, Ấn bản lần thứ 17, Ingersoll-Rand, Woodcliff Lake, NJ, 1992.

Jogiời, H., Kiến thức mới từ Cục thoát nước trên mái Geberit-Pluvia, Geberit, AG.

Lockhart, RW, và Martinelli, RC, “Mối tương quan được đề xuất của dữ liệu cho dòng hai pha, hai thành phần đẳng nhiệt trong đường ống,” Tiến trình Kỹ thuật Hóa học, Vol. 45, số 1 năm 1949.

May, RWP, Escarameia, M., Hiệu suất của Hệ thống thoát nước Siphonic cho Máng xối mái, Báo cáo SR 463, GIỜ Wallingford, 1996.

Rattenbury, JM, “Các nguyên tắc cơ bản của hệ thống thoát nước trên mái nhà Siphonic,” tạp chí PM Engineer, Business News Publishing, Troy, Michigan, tháng 3 năm 2001, Vol. 7, số 3, trang 52-58.

Rattenbury, JM, “Đầu thủy lực: Mối liên hệ còn thiếu trong hệ thống thoát nước trên mái,” tạp chí Hệ thống & Thiết kế Hệ thống ống nước, Hiệp hội Kỹ sư Hệ thống ống nước Hoa Kỳ, Chicago, Illinois, Vol. 2, số 3, tháng 5 / tháng 6 năm 2003, trang 8-12.

Rattenbury, JM, và cộng sự, ANSI / ASME A112.6.9: Hệ thống thoát nước trên mái nhà, Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ, New York, NY, 2004.

Roche, AO, et al., ANSI / ASME A112.6.4: Hệ thống thoát nước trên mái, sàn và ban công, Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ, New York, NY, 1983.

White, Frank M., Cơ học chất lỏng, Biên tập lần thứ hai, Công ty xuất bản McGraw-Hill, New York, NY, 1986.

Whitworth, P., và cộng sự, Sách dữ liệu ASPE, Chương 2: Hệ thống thoát nước mưa, Hiệp hội kỹ sư đường ống nước Hoa Kỳ, Westlake Village, California, 1990.

Wright, GB, Swaffield, JA, và Arthur, S., “Điều tra các đặc tính hoạt động của hệ thống nước mưa lưỡng cực nhiều cửa ra”, Nghiên cứu và Công nghệ Kỹ thuật Dịch vụ Tòa nhà, ngày 1 tháng 10 năm 2002, tập. 23, không. 3, trang 127-141 (15).

Tiêu chuẩn Anh BS 8490: 2007: Hướng dẫn hệ thống thoát nước mái siphonic, ICS 91.060.20; 91.140,80.