一、雨水系統的分類及虹吸雨水的發(fā)展歷史
雨水排放系統分為兩種,重力流雨水系統和虹吸雨水系統(壓力流)。目前我國大部分建筑的雨水系統是選用重力流雨水系統。
隨著虹吸雨水系統的成熟,虹吸雨水開始普及開來。歐洲一些國家最早發(fā)現并應用了虹吸雨水技術,上世紀90年代虹吸雨水這一技術由德國傳入我國,這一技術從起步至今已經發(fā)展了將近半個世紀,隨著科技的發(fā)展,這一技術將更為廣泛的應用到我們的生活領域。依靠其良好的性能虹吸雨水越來越受到設計者們的關注,隨著將近20年的發(fā)展,這一技術在我國越來越多的應用到現實生活中來。
二、虹吸雨水系統組成及原理
虹吸雨水系統是由虹吸雨水斗、管材(懸吊管、立管、排出管、連接管)、管件、固定組件、檢查井組成。與普通雨水排水系統相比,虹吸雨水斗的作用在此技術運用當中是最為重要的。當然排水管道的要求也是必不可缺的。虹吸雨水的原理就是在設計強度下虹吸雨水斗能夠對雨水進行整流,形成水氣分離,使系統呈負壓狀態(tài)形成壓力排水。降雨過程中相當于屋面有一個穩(wěn)定的小水池向下泄水,管道中是全充滿的壓力流狀態(tài)屋面雨水,經屋內排水管系從排出口排出。
虹吸雨水在排水過程當中,雨水的流動分為三種階段:重力流、兩相流、滿管壓力流。在剛開始降雨的時候虹吸雨水排水與普通重力流排水相同,雨水匯集量少,排水管道中的雨水受重力影響自然排出,這一階段為重力流階段。隨著降水量的增加,雨水匯集量也越大,此時在虹吸雨水斗位置水深加大,空氣進入也隨之減少,管道內形成時斷時續(xù)的滿管流以及摻雜部分空氣的滿管流。我們管這一階段叫做兩相流階段。隨著降水的進一步發(fā)展,雨水量的進一步增加,雨水斗前的積水已經將雨水斗全部覆蓋,導致空氣已經不能再進入排水管道。此時排水管道中則為滿管雨水排放,我們稱此階段為滿管壓力流階段。
三、虹吸雨水的優(yōu)點
與重力流雨水系統相比虹吸雨水系統具有以下優(yōu)點:
1、虹吸雨水的排水量比同規(guī)格重力流排水系統的排水量要大。原因就是在排水過程當中,重力流排水系統排水管中含有大量的空氣,并且流體是重力自然流,而虹吸雨水排水系統排水管道則是滿管壓力流。相比重力自然流,虹吸雨水沒有空氣的阻力,并且在滿管壓力流排水過程中形成負壓,從而管道內雨水的流速以及流量相比重力流要大很多。所以說在相同條件下虹吸雨水的泄流量要比重力雨水大很多,從而產生的經濟效益是顯而易見的。
2、虹吸雨水比重力排水在安裝當中所占的建筑空間要小。重力排水依靠的是流體重力自然排水,不可避免的就要求管道需要一定的坡度。而虹吸雨水由于其原理,其排水懸吊管是不需要坡度的。相比較而言就大大的節(jié)省了建筑空間,解決了建筑空間狹小管路錯綜繁雜雨水管道安裝困難這一難題。虹吸雨水在設計當中可以根據需要在滿足水力計算的前提下,隨意的增加雨水斗數量。一般懸吊管可達150米左右,從而減少了立管的數量。同時也減少了室外檢查井的數量。
3、由于系統形成虹吸現象后是處于壓力流狀態(tài),系統雨水流速較大,能夠起到對管道的沖刷作用,具有自清潔作用。大大減少了由于臟亂雜物堵塞管道的情況,從而減少了對管道的檢修。
4、虹吸雨水在滿足水力計算的前提下,虹吸雨水斗的安裝更加隨意。因此不受現代建筑物藝術外形的局限。虹吸雨水排水量大這一優(yōu)點相比重力流排水減少了雨水斗的安裝,從而簡單了施工過程,在使用后期減少了建筑物的使用隱患(屋面漏雨)等情況的發(fā)生。
5、虹吸雨水在進入后期滿管壓力流時,管道內是沒有空氣的。所以在此排水過程當中管道內不會因為有空氣漩渦而形成排水噪音。所以高效的排水、噪音的減小對于現代高品質要求更能滿足現代高速發(fā)展的社會要求,更加環(huán)保、綠色。對于噪音大小有嚴格要求的房間管道經過時可采取有效的隔音措施滿足房間的要求,這一優(yōu)點是重力排水所不能比擬的。
6、適合大面積、大跨度屋面排水系統采用。例如大型體育場館、大型倉儲中心、大型展覽館、大屋面廠房、大型購物中心、機場、機庫、其他大型屋面或頂板建筑物。


