隨著時(shí)代的發(fā)展,虹吸式排水與建筑的發(fā)展,不管是工業(yè)廠房還是公共建筑,都在向“大面積”、“大體量”方向發(fā)展,而在建筑屋面給排水系統(tǒng)中,由于傳統(tǒng)工藝是按“重力式”設(shè)計(jì)的,所以確定雨水排出順暢的主要依據(jù)是雨水管道數(shù)量和管徑大小。在新建筑中,如果僅靠傳統(tǒng)的施工工藝,隨著屋面面積的增加,必然會(huì)引起雨水管道的增加,以及管徑的增加,從而影響建筑的美觀和實(shí)用性。傳統(tǒng)的屋面排水系統(tǒng)已經(jīng)顯得越來(lái)越不適合現(xiàn)代建筑的大面積屋面排水,怎樣更好順暢的屋面大面積排水便成為現(xiàn)代建筑中的一個(gè)新課題。因此,作者認(rèn)為,利用“虹吸”原理,采用“雨水虹吸”的方法,可以有效地解決屋頂排水問(wèn)題。
屋頂雨水虹吸排水系統(tǒng)采用屋頂特殊的雨水漏斗實(shí)現(xiàn)了氣水分離。起初,由于重力的作用,使雨水管內(nèi)產(chǎn)生真空,當(dāng)管內(nèi)的水呈壓流態(tài)時(shí),就形成虹吸現(xiàn)象,不斷地排出,雨水管內(nèi)達(dá)到滿流狀態(tài)。當(dāng)雨量較大時(shí),由于連續(xù)的虹吸效應(yīng),整個(gè)系統(tǒng)可以迅速排出屋頂?shù)挠晁:缥潘到y(tǒng)管道均按滿流有壓狀態(tài)設(shè)計(jì),雨水懸吊管可做到無(wú)斜坡鋪設(shè),當(dāng)虹吸作用產(chǎn)生時(shí),水流速度很大,具有較好的自清作用。
虹吸式排水系統(tǒng)采用hdpe高密度聚乙烯管道,這種管道能夠承受較大的沖擊,而且不會(huì)因彎曲而破裂折斷,還具有耐腐蝕性能,其抗極溫范圍也很大,在-30℃至100℃之間,同時(shí)管道本身重量輕,施工方便,可使安裝工效大大提高。所以相對(duì)于傳統(tǒng)的屋頂重力流排水系統(tǒng),虹吸排水系統(tǒng)有以下十大優(yōu)勢(shì):
▼適合各種類(lèi)型、各種用途的建筑(平屋頂建筑也適用);
▼不需要用斜坡排放管道;
▼下泄流量大;
▼所需的地下埋管較少;
▼減少現(xiàn)場(chǎng)施工工作量;
▼減少對(duì)管道和配件的使用;
▼減小排水管直徑;
▼節(jié)省安裝空間;
▼管道具有自潔功能;
▼從設(shè)計(jì)到施工都簡(jiǎn)單快捷。
屋頂雨水排泄收集系統(tǒng)具有雨水排泄和收集的雙重功能,根據(jù)屋頂雨水排泄管道內(nèi)水流流動(dòng)情況,分為重力流、半有壓流和虹吸流三種系統(tǒng)。引力流系統(tǒng)中雨水在管道中不充滿,半有壓流系統(tǒng)中雨水在管道中氣水混合,虹吸流系統(tǒng)中雨水在各個(gè)系統(tǒng)中為單相、全充滿,應(yīng)為各種不同的系統(tǒng)采用專(zhuān)門(mén)的雨水斗。雨后,屋面徑流雨水匯集于溝槽中,通過(guò)各種形式的雨水斗進(jìn)入排水管系統(tǒng),在雨水排水立管和排水管上安裝雨水雜質(zhì)截污、分流裝置或棄流裝置,在降雨初期將雨水排入小區(qū)雨水管網(wǎng),當(dāng)雨水徑流累積雨量達(dá)到預(yù)定值時(shí),棄流裝置自動(dòng)關(guān)閉棄流管,系統(tǒng)轉(zhuǎn)入雨水收集階段,將雨水收集到儲(chǔ)蓄池。雨斗由斗體、導(dǎo)流罩、出水短管、連接壓板及整流器等組成。雨斗式組件,用以截獲樹(shù)葉等固體雜物,并具有整流功能;整流器是虹吸雨水斗的重要組件,用于分流水流,減少雨水斗出水的旋流,減少進(jìn)入雨水斗的空氣短管;虹吸雨水斗在小斗前水深時(shí),可達(dá)到滿流狀態(tài)。
常規(guī)重力排水系統(tǒng)橫管需要一定坡度的豎管較多,影響美觀管道及配件的使用,地面開(kāi)挖工作使用壽命較短,施工現(xiàn)場(chǎng)工作量大,后期裝修費(fèi)用較高。虹吸排水系統(tǒng)不需斜坡,管道直徑較小,便于建筑物處理,減少豎管和雨水斗數(shù)量,系統(tǒng)使用壽命長(zhǎng),較小地面開(kāi)挖工作,雨水井少,施工簡(jiǎn)便快捷,可節(jié)約大量施工費(fèi)用。傳統(tǒng)的重力排水系統(tǒng)是利用雨水自身的重力作用,由屋頂雨水斗通過(guò)排水系統(tǒng)自流式排放。將空氣輸送到整個(gè)雨水排泄系統(tǒng)中,空氣約占管道空間的30-70%,排出的懸吊管必須具有一定的坡度。而虹吸排水系統(tǒng)采用特殊的雨水斗式排水管,有效地阻隔空氣進(jìn)入,通過(guò)全系統(tǒng)的壓力平衡計(jì)算,大大減少了雨水進(jìn)入排水系統(tǒng)時(shí)夾帶的空氣量,終達(dá)到氣、水分離的效果,形成滿管流動(dòng)。