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关于虹吸排水

什么叫虹吸排水?

虹吸管是人类的一种古老发明,早在公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管。事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。使液体向上升的力是液体间分子的内聚力。在发生虹吸现象时,由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多(高出水面部位),两边的压强不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动。在液体流入管子里,越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的。因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水。在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力。 应用实例:把充满水的胶管一端插入水中,另一端垂在盛水的容器之外,而且,出水口要低于水面。这样,水就会从容器顺着胶管流出。


虹吸排水系统原理

虹吸屋面雨水排放系统采用特殊设计的雨水斗,使雨水在很浅的天沟水深下,即可在管道中形成满流状态。利用建筑物的高度和落水具有的势能,在管道中造成局部真空,使雨水斗及水平管内的水流获得附加的压力而形成虹吸现象。利用虹吸作用,极大地加快水在排水管内的流速,快速排放屋面雨水。

二、虹吸排水系统演示

1.       降雨初期,雨量一般较小,悬吊管内是一有自由液面的波浪流
2.      随着降雨量的增加,管内逐渐呈现脉动流,拔拉流
3.      降雨量再增大,系统出现间歇式虹吸现象,出现满管气泡流和满管汽水混合流,并逐步趋于稳定
4.      降雨量进一步增大,系统达到设计状态,出现水的单向流状态,稳定且全面的系统虹吸形成


三、虹吸排水系统组成

主要的组成部件包括雨水斗、HDPE管道、45度弯头、偏心异径短束节、Y型顺水三通以及一些辅料。

四、虹吸与重力排水的比较

传统重力式雨水排放系统

  其原理是利用屋面结构的坡度,使水自然流入屋面上的雨水斗,然后以汽水混合的状态依靠重力作用顺立管而下。 

缺点:

 ①低效排水

 ②管径大,且需要1%-3%的坡度

 ③材料多,安装复杂

虹吸式雨水排放系统

  在将于初期,利用重力原理进行排水,当降雨量加大,屋面上的水位达到了一定高度时,雨水斗自动隔断空气,从而产生虹吸,系统也转变为高效的排水系统,抽吸雨水向下排放。

优点:

①高效排水

②管径小,无需坡度,美观且节省空间

③更少的材料,更少的地面开挖工作

虹吸排水系统的优势有哪些?


 

从力学原理来讲,虹吸现象是液态分子间引力与位差能造成的。虹吸排水系统就是利用这个原理工作的,也称为负压法或压力排水系统。虹吸排水系统出现到现代已经有非常悠久的历史了,生活中较多地应用在建筑工程中。

虹吸排水系统在建筑工程中的优势有哪些呢?

1.雨水斗在屋面上布点灵活,更能适应现代建筑的艺术造型,很容易满足不规则屋面的雨水排放。

2.单斗大排量,屋面开孔少,减少屋面漏水几率,减轻屋面防水压力。

3.由于虹吸排水加快了排水速度,使得落水管的数量少和直径小,满足了现代建筑的美观要求以及大型标志性建筑,各种大跨度屋面及高层建筑群楼的雨水排放。

4.系统安全性高,管道走向可以根据需要设置,在不影响建筑功能及使用空间的同时满足现代大型购物广场,超市,厂房,仓库及各种网架结构金属屋面的雨水排放。

5.在设计流量下,系统中满管流无空气旋涡,排水高效且噪音小,更能完美配合现代影院,剧场,会展中心,图书馆,学校医院的声学要求。

6.由于管路直径小,总长度少和系统安装简便所带来的管道成本和安装费用减少,管道安装无特殊要求,使虹吸雨水排水系统得到众多的业主和施工单位青睐。

7.管路设计同时满足正负压要求,能保证通过高层,超高层建筑全程管路满水实验检验验收,且能避免负压失控确保系统正常运行。

实际应用中虹吸排水系统,安装简便,适用性强,适应现代建筑的发展要求。在未来,人们将在更多的建筑物中采用虹吸排水系统,来使生活变得更加的便利。

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