下面族輝環(huán)??萍季蛠砗痛蠹伊牧年P于虹吸水排水系統(tǒng)的原理以及它的組成部分吧!它又是如何做到快速不積水的呢?
1.原理
在降雨初期,利用重力原理進行排水。當降雨量加大,屋面上的水位達到一定高度時,雨水斗會自動隔空氣,從而產(chǎn)生虹吸,系統(tǒng)也轉變?yōu)榕欧畔到y(tǒng),抽吸雨水向下排放。
即利用屋面與地面高差產(chǎn)生的能量,在屋面積水達到一定高度時,使得管道內不進入空氣,以滿管流狀態(tài)排水時產(chǎn)生負壓,管道內形成抽吸作用將雨水迅速排掉。
基于形成原理,利用“伯努利”方程,經(jīng)過周密計算,有效控制和平衡管道內雨水的流速、壓力,使得雨水管道在短時間內達到滿管流狀態(tài),快速將雨水排出室外。
2.組成
虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)由防漩渦雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、埋地管、雨水出戶管、45度彎頭、偏心異徑短束節(jié)、Y型順水三通以及一些輔料組成。
管道設計須滿足當?shù)貒乙?guī)范并能抵抗正、負壓力的管道系統(tǒng)均可用于虹吸系統(tǒng)排水道。比如ABS、PVC、HDPE、PP、 銅管、鋼管和鑄鐵管都大量成功地用于UV系統(tǒng)。
3.演示
降雨初期,雨量一般較小,懸吊管內是一有自由液面的波浪流;
隨著降雨量的增加,管內逐漸呈現(xiàn)脈動流,拔拉流;
降雨量再增加,系統(tǒng)出現(xiàn)間歇式虹吸現(xiàn)象,出現(xiàn)滿管氣泡流和滿管汽水混合流,并逐步趨于穩(wěn)定;降雨量進一步增加,系統(tǒng)達到設計狀態(tài),出現(xiàn)水的單向流狀態(tài),穩(wěn)定的系統(tǒng)虹吸形成。
4.優(yōu)勢
傳統(tǒng)重力式雨水排放系統(tǒng)是利用雨水本身重力作用,由屋面雨水斗需經(jīng)過排水系統(tǒng)自流排放。水流夾帶空氣進入整個雨水排放系統(tǒng),空氣約占管道30-70%空間,且排水懸吊管須具備一定坡度。
虹吸式雨水排放系統(tǒng)通過特制雨水斗能有效阻隔空氣進入,通過全系統(tǒng)壓力平衡計算,大大減少了雨水進入排水系統(tǒng)時夾帶的空氣量,達到氣與水分離的效果,在管內形成滿管流。利用建筑物高度與地面落差勢能形成虹吸作用,屋面雨水快速排干。
在相同排水量的情況下,虹吸排水系統(tǒng)所需的斗前水深要小于重力流系統(tǒng)。
比如,計算表明排水量為40L/s 時,用直徑300mm 的重力流雨水管,其斗前水深100mm,而直徑100mm 的虹吸雨水管,其斗前水深僅需85mm,這對屋面的建筑和結構設計都非常有利。
虹吸系統(tǒng)所用管徑不僅比重力流小,而且可比重力流“少”。即一個橫管,一個立管,可以上接十余個雨水斗,而重力流系統(tǒng)則要多根立管。
虹吸系統(tǒng)的立管因數(shù)量少,可利用樓梯間、立柱旁等處敷設,不占用更多的使用空間,橫管也可以敷設在非敏感的公共走廊等處。