虹吸排水和重力雨水的區(qū)別
傳統(tǒng)的重力式雨水排水系統(tǒng)利用雨水本身的重力,屋頂雨水斗需要通過排水系統(tǒng)自行排水。水流夾帶空氣進(jìn)入整個(gè)雨水排水系統(tǒng),空氣約占管道空間的30-70%,排水懸吊管必須有一定坡度。虹吸雨水排水系統(tǒng)可有效阻擋空氣通過專用雨水斗進(jìn)入。通過對整個(gè)系統(tǒng)壓力平衡的計(jì)算,大大減少了雨水帶入排水系統(tǒng)的空氣量,最終達(dá)到了氣水分離的效果,在管內(nèi)形成了全管流。利用建筑高度和地面落差的勢能形成虹吸作用,可以快速排出屋面雨水。
虹吸工程排水與重力進(jìn)行排水的比較
1、重力流排水系統(tǒng):
自流排水系統(tǒng)是雨水經(jīng)天溝收集,經(jīng)雨水斗下連接的立管重力排放。該系統(tǒng)的管道不能完全充滿水。水沿立管壁向下流動時(shí),通常只占立管段的一部分,甚至有一小部分是水,一部分是空氣。重力流排水系統(tǒng)是一種傳統(tǒng)的屋面排水方式。它具有設(shè)計(jì)施工簡單、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn),但其缺點(diǎn)是管道設(shè)置相對較多,占用空間較大。
重力流雨水系統(tǒng),需要控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)重力流狀態(tài)范圍內(nèi)的流動。否則,雨水的溢出進(jìn)入人體系統(tǒng),流量狀態(tài)將超過重力無壓力流動,劇烈的壓力波動會對系統(tǒng)造成損害,如垂直管道損壞、室內(nèi)檢查井等安全事故。
2虹吸排水系統(tǒng):
在降雨初期,重力原理被用于排水。當(dāng)降雨量增加,屋頂?shù)乃贿_(dá)到一定高度時(shí),雨水桶會自動隔離空氣,形成虹吸管,系統(tǒng)也會轉(zhuǎn)化為高效的排水系統(tǒng),將雨水向下泵送。大型屋面可以“小區(qū)排水” ,整個(gè)屋面排水系統(tǒng)可以由幾個(gè)子系統(tǒng)組成,每個(gè)子系統(tǒng)有一個(gè)排水溝,這樣排水溝就可以避免伸縮縫。
該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是當(dāng)天溝中的雨水深度達(dá)到一定深度時(shí),尾管注水達(dá)到虹吸狀態(tài),然后將整個(gè)系統(tǒng)虹吸,可以使天空中的雨水快速排出。由于虹吸排水的高流速,將通過消能井排入市政雨水排水系統(tǒng)。降雨量少時(shí),虹吸系統(tǒng)只能作為重力流系統(tǒng)使用。這樣虹吸排水系統(tǒng)每隔幾十年就可以用比重力流排水系統(tǒng)小得多的管道排出一次暴雨水。
在相同標(biāo)準(zhǔn)排水量的情況下,虹吸工程排水管理系統(tǒng)發(fā)展所需的斗前水深要小于自身重力流系統(tǒng)。比如,計(jì)算結(jié)果表明由于排水量為40L/s 時(shí),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,這對提高屋面的建筑和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)都非常重要有利。虹吸作用系統(tǒng)研究所用管徑不僅比重力流小,而且具有可比傳統(tǒng)重力流“少”。即一個(gè)通過橫管,一個(gè)立管,可以按照上接十余個(gè)雨水斗,而重力流系統(tǒng)方面則要多根立管。
另外虹吸系統(tǒng)的橫管可以水平安裝,而重力流系統(tǒng)其橫管必須有不小于0.005 的坡度,將使橫管末端降低,從而影響使用空間或影響建筑結(jié)構(gòu)處理。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(shè),不占用更多的使用空間,橫管也可以敷設(shè)在非敏感的公共走廊等處,總之,給建筑設(shè)計(jì)一個(gè)有利的條件。