虹吸排水系統(tǒng)的工作原理

在一個水缸里裝有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂下,用嘴在這端端口吸氣一會,然后松嘴,那么缸中的水就會從管子中流下來.因為管子呈一段弧形,像彩虹,又能直到吸水的作用,故稱為虹吸現(xiàn)象.

虹吸式排水系統(tǒng)就是利用這個原理工作的. 虹吸屋面雨水排放工作原理  虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)和重力式屋面雨水排水系統(tǒng)均由雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、雨水埋地管組成，但因為系統(tǒng)的工作原理完全不同，在二種不同水力條件下工作，因此系統(tǒng)中各部件的功能要求是不一樣的，系統(tǒng)也有其相應(yīng)的一套計算方法。雨水斗額定流量分12L/s、25L/s、40L/s、60L/s和72L/s等，常用的為25L/s和40L/s兩種額定流量的雨水斗。

虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的大改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步是開發(fā)了一種具有良好整流功能的雨水斗。

雨水斗在其額定設(shè)計流量時處于淹沒泄流排水狀態(tài)，不滲氣；設(shè)計排水量大；雨水斗淹沒泄流的斗前水深小。

采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系統(tǒng)，在降雨過程中相當(dāng)于從屋面上的一個穩(wěn)定水面的水池中泄水，經(jīng)屋面內(nèi)排水管系，從排出管排出，管道全充滿的壓力流狀態(tài)，面雨水的排水過程是一個虹吸排水過程。

所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)稱之為虹吸式屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)。

虹吸式屋面排水系統(tǒng)的管道在設(shè)計降雨強度呈負(fù)壓，管材的選用應(yīng)考慮承受負(fù)壓的能力，雨水斗淹沒泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗開始有空氣滲入，排水管道內(nèi)的真空被破壞，排水系統(tǒng)會從虹吸壓力流的工況轉(zhuǎn)向重力流。在家庭裝修中抽水馬桶應(yīng)該是家庭中不可少的，對于抽水馬桶的技術(shù)這里虹吸排水小編就要跟大家簡單介紹一下了。 虹吸基礎(chǔ)知識 建筑雨水排水系統(tǒng)建筑雨水排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務(wù)是及時排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動。

建筑雨水排水系統(tǒng)的分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，雨水系統(tǒng)有不同的類別：

1）屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設(shè)置位置不同可分為：外排水系統(tǒng)和內(nèi)排水系統(tǒng)。外排水是指屋面不設(shè)雨水斗，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。 2）按照屋面有無天溝可以分為檐溝外排水和天溝外排水

3）根據(jù)系統(tǒng)是否與大氣相通分為密閉系統(tǒng)和敞開系統(tǒng)

4）按雨水管中水流的設(shè)計流態(tài)可分為重力半有壓流雨水系統(tǒng)、重力無壓流雨水系統(tǒng)和壓力流雨水系統(tǒng)（虹吸式雨水系統(tǒng)）

5）根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為單斗、多斗雨水排水系統(tǒng) 虹吸系統(tǒng)的原理及其特點降雨時屋面上積水達(dá)到一定高度，通過氣水分離的雨水斗，利用建筑物屋面的高度差所產(chǎn)生的勢能，使流態(tài)由附膜壁流轉(zhuǎn)化為氣水混合流，最后達(dá)到水一相流狀態(tài)，排水管道內(nèi)逐漸產(chǎn)生真空進(jìn)行排水。它是借助于工作腔里的多個固定容積輸送單位的周期性轉(zhuǎn)化來達(dá)到輸送流體的目的的。

系統(tǒng)能充分利用水的動能，在密閉的管道中產(chǎn)生連續(xù)不斷的虹吸作用，實現(xiàn)快速的排除屋面雨水。

它是解決大屋面雨水排放的先進(jìn)排水技術(shù)。由于虹吸排水系統(tǒng)是經(jīng)過準(zhǔn)確的水力計算而設(shè)計的排水系統(tǒng)，其管道內(nèi)按滿流狀態(tài)設(shè)計，經(jīng)過高精度計算，能充分利用水的動能使系統(tǒng)產(chǎn)生虹吸作用。水流流速快、流量大、管道有較好的自潔能力、相同管徑排水量大等優(yōu)點。

和傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)相比有以下特點：

廣泛適用于各種不同類型、用途的建筑物；懸吊管無需坡度敷設(shè)；降低管材的管徑；現(xiàn)場施工量減少；使用更少的材料；節(jié)省安裝空間；管道具有自潔能力，不易堵塞；從設(shè)計到施工簡單快捷。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,大空間、大容量、大面積的公共建筑，工業(yè)廠房、庫房需求量越來越大；對屋面雨水排放技術(shù)的要求將越嚴(yán)格，同時也推動新的排水技術(shù)的發(fā)展。本型水泵揚程低、流量大，適于吸送清水或物理及化學(xué)性質(zhì)類似水的其它液體之用，吸送液體的高溫度為50℃，主要供農(nóng)田排灌、工業(yè)熱電站輸送循環(huán)水、城市給排水、船塢升降水位或其它水利工程用水，使用范圍十分廣泛。屋面面積的增大，排水管道也必須增大管道數(shù)量增多，這必將會影響建筑物美觀和實用的要求。傳統(tǒng)的排水方式已不能完全滿足現(xiàn)代建筑的需求，而虹吸排水系統(tǒng)的應(yīng)用是解決現(xiàn)代建筑大面積屋面排水問題的有效解決方式。虹吸排水技術(shù)具有很高的推廣價值和廣闊的發(fā)展前景。自從上個世紀(jì)九十年代初期國內(nèi)建筑業(yè)便開始采用虹吸排水系統(tǒng)。

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虹吸雨水水利計算原則

隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展，虹吸雨水的應(yīng)用領(lǐng)域已越來越廣，可虹吸雨水水利計算要遵循那些原則呢？下面虹吸排水小編就來支招告訴你吧！

1.虹吸式屋面雨水排水管系雨水斗至過渡段總水頭損失與過渡段流速水頭之和不得大于雨水斗至過渡段的幾何高差。

2.雨水斗頂面至懸吊管管中的高差不宜小于1m。

3.雨水斗頂面至過渡段的高差在立管管徑小于等于DN75時宜大于3m，在立管管徑大于等于DN90時宜大于5m。

4.懸吊管設(shè)計流速不宜小于0.75m/s，立管設(shè)計流速不宜小于2.2m/s，不宜大于10m/s。

5.虹吸式屋面雨水排水管系過渡段下游的流速不宜大于 2.5m/s，當(dāng)流速大于2.5m/s時應(yīng)采取消能措施。

6.各雨水斗至過渡段的水頭損失允許誤差應(yīng)小于5kPa。

7.系統(tǒng)內(nèi)的大負(fù)壓計算值應(yīng)根據(jù)安裝地的海拔高度、管道材質(zhì)、管材和管件的大、小工作壓力等確定，但不應(yīng)低于90kPa。

8.管道的沿程阻力系數(shù)應(yīng)按下列公式計算

詳解虹吸屋面雨水排水系統(tǒng)的應(yīng)用

2010年上海世博會主題館屋面匯水面積極大且造型比較獨特，故主題館屋面雨水系統(tǒng)采用了壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)。針對其屋面特點，進(jìn)行了雨水排放模擬試驗，確保壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)能安全運行。

虹吸排水的構(gòu)造

虹吸排水利用的是虹吸現(xiàn)象的產(chǎn)生原理。虹吸現(xiàn)象是利用水柱之間的壓力差將容器內(nèi)的水快速抽出。

虹吸現(xiàn)象：

將開口高的一端置于裝滿液體的容器中，容器內(nèi)的液體會持續(xù)通過虹吸管從開口于更低的位置流出，這就是虹吸現(xiàn)象。

虹吸現(xiàn)象在建筑排水工程上的應(yīng)用早在上個世界60年代已經(jīng)出現(xiàn)，至今已經(jīng)形成非常成熟的屋面虹吸排水系統(tǒng)。

屋面虹吸排水的優(yōu)勢：

1.低材料成本：同樣的匯水面積，屋面虹吸排水需要的雨水斗和管材管件量更少，并減小了棺材的尺寸。立管約節(jié)省80%，系統(tǒng)總體降低20~30%的成本。

2.低地面作業(yè)成本：需要較少埋地管道

3.節(jié)省空間：雨水斗與單根的懸吊橫管相連，不需要坡度，易于放置，占用空間小

4.易維護：當(dāng)系統(tǒng)完全達(dá)到設(shè)計流量工作時，管道內(nèi)雨水高速流動，能夠起到對管道的自我清潔功能。

5.可持續(xù)發(fā)展：易于將雨水匯集到雨水收集系統(tǒng)，用于灌溉，消防等非飲用水系統(tǒng)。

6.節(jié)約時間和勞動力：由于管材用量大幅度減少，工程進(jìn)度加快，安裝時間降低，減少了工作量。