涨知识,给水排水虹吸雨水排水原理
形成原理: 利用屋面与地面高差产生的能量,在屋面积水达到一定高度时,使得管道内不进入空气,以满管流状态(即虹吸状态)排水时产生负压,管道内形成抽吸作用将雨水迅速排掉。
实现: 基于形成原理,利用“伯努利”方程,经过周密计算,有效控制和平衡管道内雨水的流速、压力,使得雨水管道在短时间内达到满管流状态(即虹吸状态),快速将雨水排出室外。
一、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、虹吸排水系统组成
虹吸式屋面雨水排水系统由防漩涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、埋地管、雨水出户管、45度弯头、偏心异径短束节、Y型顺水三通以及一些辅料组成(管道设计必须满足当地国家规范并能抵抗正、负压力的管道系统均可用于虹吸系统排水管道。比如ABS、PVC、HDPE、PP、 铜管、钢管和铸铁管都大量成功地用于UV系统)。
三、虹吸排水系统演示
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→→随着降雨量的增加,管内逐渐呈现脉动流,拔拉流→→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→→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;具体形成的图如下:
↓↓
↓↓
↓↓
四、虹吸排水系统的优势
传统重力排水系统:横管需要一定坡度 立管较多,影响美观管道和配件使用量大,使用寿命较短大范围的地面开挖工作,现场施工量大,后期装修费用较高。
虹吸雨水排放系统:横管不需要坡度、管径较小,便于建筑处理 、减少立管和雨水斗数量、系统寿命长、最小的地面开挖工作,雨水井少、施工简单快捷、可节省大量装修费用。
五、虹吸排水与重力排水的比较
传统重力式雨水排放系统是利用雨水本身重力作用,由屋面雨水斗需经过排水系统自流排放。水流夹带空气进入整个雨水排放系统,空气约占管道30-70%空间,且排水悬吊管必须具备一定坡度。虹吸式雨水排放系统通过特制雨水斗能有效阻隔空气进入,通过全系统压力平衡计算,大大减少了雨水进入排水系统时夹带的空气量,最终达到气与水分离的效果,在管内形成满管流。利用建筑物高度与地面落差势能形成虹吸作用,屋面雨水快速排干。
两种排水系统优劣对比传统重力排水虹吸式排水
六 、重力排水与虹吸排水比较方案
1、 重力流排水系统:
重力流排水系统是雨水由天面天沟汇集后经过雨水斗下接的立管靠重力自流排出。这种系统管线并不能被水完全充满。水沿立管管壁流下时,一般情况下只占立管断面的一部分,甚至小部分为水,一部分为空气。重力流排水系统是传统的屋面排水方式。具有设计施工简易,运行安全可靠的特点,其缺点是管道设置相对较多,占据空间位置较多。
重力流雨水系统, 需要控制系统的流量在所设计的重力流态范围之内。否则, 超流量的雨水进人系统, 流态会超越重力无压流, 剧烈的压力波动会对系统造成破坏, 发生诸如立管损坏、室内检查井冒水等安全事故。
2、 虹吸式雨水排放系统:
在降雨初期,利用重力原理进行排水。当降雨量加大,屋面上的水位达到一定高度时,雨水斗会自动隔空气,从而产生虹吸,系统也转变为高效的排放系统,抽吸雨水向下排放。对大型屋面可“分区排水”,整个屋面排水系统可由数个子系统组成,每个子系统一个天沟,这样天沟可避开伸缩缝。
系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时,首先是尾管充满水达到虹吸条件,继而使整个系统产生虹吸,即可使天面雨水快速排放。因虹吸排水流速很大,要通过消能井再排入市政雨水排水系统。而当雨量较小时,该虹吸系统也只有作为重力流系统使用。这样,虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水。
在相同排水量的情况下,虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统。比如,计算表明排水量为40L/s 时,用直径300mm 的重力流雨水管,其斗前水深100mm,而直径100mm 的虹吸雨水管,其斗前水深仅需85mm,这对屋面的建筑和结构设计都非常有利。虹吸系统所用管径不仅比重力流小,而且可比重力流“少”。即一个横管,一个立管,可以上接十余个雨水斗,而重力流系统则要多根立管。
另外虹吸系统的横管可以水平安装,而重力流系统其横管必须有不小于0.005 的坡度,将使横管末端降低,从而影响使用空间或影响建筑结构处理。虹吸系统的立管因数量少,可利用楼梯间、立柱旁等处敷设,不占用更多的使用空间,横管也可以敷设在非敏感的公共走廊等处。总之,给建筑设计一个有利的条件。
什么是虹吸雨水系统?设计原理是什么?排水性强吗?设计要点总结
虹吸雨水系统
虹吸式雨水排放系统:即压力流雨水排放系统,该系统在设计中有意造成悬吊管内负压抽吸水流作用,国际通用专业名词为“siphonic system”,中文译:虹吸式系统。
设计原理
虹吸雨水系统由虹吸雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、配套管件和固定件组成。深圳海牛管业厂家为满足不同屋面排水的要求,虹吸雨水系统按使用功能分为带集水槽型雨水斗、无集水槽型雨水斗和防冻型雨水斗。虹吸式雨水斗由防叶罩、防涡流装置、斗体等主要部件组成。
排水性能
虹吸雨水系统是屋面雨水排水的一种形式,是在设计条件下利用雨水斗至排出管之间的有效位差为动力,使系统内部产生负压的虹吸式雨水系统,其水力计算依据为流体力学的伯努利方程。由于系统适用于各种建筑屋面的雨水排除,因而深受用户的青睐。
传统的排水方式已不能完全满足现代建筑的需求,而虹吸雨水系统的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方式。虹吸排水技术具有很高的推广价值和广阔的发展前景。自从上个世纪九十年代初期国内建筑业便开始采用虹吸式雨水系统。特别是在一批大型项目,如厂房、机场、体育馆、展览馆等建筑中的实践应用均取得良好的排水效果,而且至今系统运行良好。
设计要点总结
(1)大面积、大坡度、坡向复杂的钢结构屋面 采取虹吸雨水排水方案时,应从雨水排向和结构安全两方面考虑。虽然屋面坡度大,仍应分段收集雨水,散设置集水坑。雨水的分段收集通过设置挡板和增大天沟蓄水容积来实现,使各雨水斗实际流量和计算取值的汇水面积相匹配。由于屋面坡度大,各雨水斗高度各不相同,为防止相互干扰,高差较大的雨水斗宜分别设置系统。
(2)由于屋面有双向坡度,造成雨水流向不明确,汇水面积无法确定。但经过对屋面结构的研究,现屋面直立锁边的构造形成单向坡度的小沟,经计算校核,小沟尺寸基本满足全部雨水流量,而另一垂直方向坡度上只需考虑在狂风暴雨等不利因素干扰下流过的少量雨水。由此可知,坡度复杂的钢 结构屋面应结合屋面结构构造考虑水流方向,必要时进行试验模拟以确定准确的汇水面积。
(3)在屋面坡度较大的情况下,天沟蓄水能力极其有限,因此需要分散在低点设置集水坑。天沟 及集水坑总的调蓄容积应根据规范要求并结合结构荷载综合考虑,经技术经济比较后确定,并保证不应小于虹吸启动时间的降雨量要求。
(4)溢流系统无法在外墙设置溢流口的情况下,可通过在纵沟内设置挡板实现溢流排水,减少溢流管道系统,既节约了造价,又保证了屋面排水的安全。树上鸟教育给排水设计杨老师。
相关问答
【 虹吸 排水的设计 原理 是什么?请注意不是说明 虹吸 现象.】作业帮[更佳回答]虹吸排水的设计原理是利用博努利方程的计算,说到底其实就是能量守恒定律的运用,从前端虹吸雨水斗开始,雨水斗的阻力系数,各种不同管径的管道及配件(...
厂房天沟 虹吸 排水 原理 ?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...
【 虹吸式 屋面雨水排水系统,排水横管上最多接几个 雨水斗 ? 虹吸 ...[更佳回答]虹吸雨水系统可以接很多雨水斗,我最多设计过一个系统接16个雨水斗的,当然还可以再连接多一些;至于具体接多少个,要看每个雨水斗的实际汇水水量值、...
请问什么是 虹吸式 雨水管 _住范儿家装官网虹吸式雨水管就是采取倒虹吸基本规律的雨水管,运逐个U形管基本规律,水头高差,也就是水的压力差,让雨水能顺遂排出的管子,一般入口要比出口高,手段孕...
虹吸 排水 原理 及接法?1、虹吸排水原理:利用水柱压力差。2、虹吸排水,全称为屋面虹吸雨水排放系统,是利用伯努利方程进行排水管道内压力计算,通过管道、管配件的管径变化从而改变...
水下 虹吸原理 ?虹吸排水原理就是连通器技术,即水柱间两侧液面存在高差,其内部液体就会自然流动,该现象称之为虹吸现象。虹吸现象为:液态分子间引力与位能差所产生的现象。其...
虹吸雨水斗 SY是什么意思 - 176****6027 的回答 - 懂得SY。。。雨水管道
虹吸 过滤系统 原理 ?虹吸型前置过滤器的工作原理是过滤器采用外压式,让水通过自来水的压力从管道的外壁渗透到里面,泥沙、铁锈等有害颗粒被膜孔截留于表面,让水通过以完成净化过程...
虹吸管 雨量计的工作 原理 是什么? - serafina深瞳 的回答 - 懂得雨有大有小,有时雨水很集中,引起江河泛滥,城市积水;有时很小,解决不了旱情。人们为了掌握雨量的多少,常用雨量筒来测定雨量。为了掌握雨量的强度,还...
有谁知道么!屋面 虹吸 排水系统利用 原理 是什么?屋面 雨水虹吸 排...[回答]有一种形式的输水管称倒虹吸,它是在渠道与道路、河流发生交叉或在渠道穿越山谷时经常采用的一种立交水工建筑物。早在2000多年前,中国已有成功的运...