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簡單的虹吸式排水（無動力自吸式水泵）

發(fā)布時間：2023-04-26 04:37:19 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 208

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于簡單的虹吸式排水的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、虹吸式排水管做法圖
2、什么是虹吸式排水系統(tǒng)？他的工作原理是？
3、虹吸排水管設(shè)計的神奇之處，避免水患全靠它
4、虹吸式排水的應(yīng)用

簡單的虹吸式排水（無動力自吸式水泵）

一、虹吸式排水管做法圖

關(guān)于這個虹吸式排水管的作圖方法是非常簡單的。你做一個平面圖就可以了，把他的吸力和他的真空過程全畫出來就可以。

二、什么是虹吸式排水系統(tǒng)？他的工作原理是？

在一個水缸里裝有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂下,用嘴在這端端口吸氣一會,然后松嘴,那么缸中的水就會從管子中流下來.因為管子呈一段弧形,像彩虹,又能直到吸水的作用,故稱為虹吸現(xiàn)象.

虹吸式排水系統(tǒng)就是利用這個原理工作的.

三、虹吸排水管設(shè)計的神奇之處，避免水患全靠它

導(dǎo)語：虹吸排水管系統(tǒng)是區(qū)別于傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)，能及時排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，或避免造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故。虹吸排水管是怎樣設(shè)計?虹吸排水管設(shè)計的神奇之處是什么?這次小兔跟大家一起來探尋虹吸排水管設(shè)計的原理，一起來嘗試學(xué)習(xí)設(shè)計虹吸排水管的實操步驟。

虹吸排水系統(tǒng)與傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)的區(qū)別

虹吸排水特點：

1、只要滿足計算要求，單系統(tǒng)所帶雨水斗個數(shù)不限。

2、雨水斗流量大，氣水分流，排水速度快效果好。

3、懸吊管呈水平狀態(tài)，無需做任何坡度，施工方便。

4、立管管徑小，數(shù)量少，便于裝修。

5、埋地管少，地面開挖工作量小，有效縮短工期。

傳統(tǒng)重力排水特點：

1、單系統(tǒng)所帶雨水斗個數(shù)受限。

2、雨水斗流量小，氣水合流，排水效果差。

3、立管管徑大，數(shù)量多，交叉施工易打架。

4、埋地管多，土建工作量大，地溝易返水。

　　虹吸排水系統(tǒng)設(shè)計原理

在設(shè)計的降雨量達到時，真正的虹吸系統(tǒng)中所有管道都呈現(xiàn)為滿管流動，管道中的壓力分布與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)也有許多不同。由于屋面雨水斗與地面排水井間的全部高度差距得到充分利用，與重力排水系統(tǒng)比較，因而虹吸排水管道與重力排水管道的直徑相等時，虹吸管道中的水流量比重力的大得多。

虹吸系統(tǒng)利用建筑高度簡稱為水頭，充分考慮管道中的水力學(xué)損失，盡可能地減小管道直徑，將屋面的雨水排入雨水井。并通過調(diào)節(jié)垂直尾管和水平集水管的結(jié)構(gòu)和長度來實現(xiàn)水力平衡。

管道中的壓力與大氣壓有很大不同。對于管道內(nèi)的正壓并沒有限制，然而，對于負(fù)壓必須考慮蒸發(fā)壓力問題即氣蝕問題。因而管道內(nèi)的壓力必須保持在系統(tǒng)所在地區(qū)的蒸發(fā)壓力以上。

1、虹吸雨水斗設(shè)計

重力排水雨水斗與虹吸系統(tǒng)雨水斗主要的區(qū)別在于雨水斗中設(shè)置了空氣擋板。空氣擋板是疊型的，沒有透孔。屋面結(jié)合部件、防水層和樹葉罩的設(shè)計都遵從常規(guī)思想。雨水斗體、空氣擋板與出水口的直徑組合是在任何水流情況下獲得穩(wěn)定功能的保證，這種組合從理論上很難進行優(yōu)化設(shè)計，必須通過大量的試驗和總結(jié)才得出的結(jié)論。

2、系統(tǒng)管道設(shè)計

必須滿足當(dāng)?shù)貒乙?guī)范并能抵抗正、負(fù)壓力的管道系統(tǒng)均可用于虹吸系統(tǒng)排水管道。比如ABS、PVC、HDPE、PP、銅管、鋼管和鑄鐵管都大量成功地用于UV系統(tǒng)。不同的塑料管具有不同的抵抗負(fù)壓的能力，材料品質(zhì)、壁厚和管道直徑的區(qū)別決定了這種能力。管道系統(tǒng)一般根據(jù)工程實際情況進行選擇，需要綜合考慮適用性、排水能力、耐用性、剛性、防火性、噪音、絕緣、造價和安裝費用等等因素。

3、相關(guān)設(shè)計要點： 

(1)雨水斗選用

采用平底式金屬雨水斗，確保雨水斗在長時間日照下的防老化性能及防滲漏性能。平底式雨水斗保證施工簡易安全。由于天溝既有外天溝也有內(nèi)天溝，采用專利設(shè)計的平底式雨水斗，安裝于混凝土屋面上，簡便快速，且能有效地防止漏水情況出現(xiàn)。

根據(jù)建筑物屋面結(jié)構(gòu)形式，本工程采用的虹吸雨水斗：虹吸雨水斗排量一般為20 l/s至40 l/s，選擇雨水斗時，設(shè)計排量應(yīng)按最大排量的70~80%設(shè)計。相對重力流系統(tǒng)而言減少天溝開孔尺寸和數(shù)量，也減少了可能的滲漏點，節(jié)省工程施工時間;虹吸系統(tǒng)多為串聯(lián)系統(tǒng)，屋面通過建筑找坡排水至天溝或匯水點，雨水斗同一屋面分區(qū)時計算系統(tǒng)以同一標(biāo)高作依據(jù)(施工存在誤差，同一屋面同一系統(tǒng)中每個雨水斗的標(biāo)高必須在50mm以內(nèi)，否則系統(tǒng)計算無效，系統(tǒng)被破壞)，另一方面，系統(tǒng)計算時，還要控制好雨水斗的斗前水深，若不能控制好每個水斗的排水量及斗前水深，則使系統(tǒng)排水不均衡。只有經(jīng)過精密計算的考慮，才可保證減少屋面的積水深度，排水效果更好。部分系統(tǒng)采用不同標(biāo)高屋面雨水系統(tǒng)高低接入，實現(xiàn)快速、安全排水。在雨水斗排量充足的前提下，再通過精確計算而保證排水量及虹吸的快速形成。

　　(2)管材

選用的管材和接口必須能夠同時滿足正、負(fù)壓的需要。選用管材可分為以下幾類：

HDPE管：塑料管材，造價低，內(nèi)壁光滑，水力條件好，施工簡便，采用熱熔焊接。涂塑鋼管：鋼塑復(fù)合管，造價偏高，鋼性好，防火性能好，內(nèi)壁光滑，水力條件好，使用壽命長，采用平板式卡箍或法蘭連接。

鍍鋅鋼管：普通鋼管，造價高，鋼性好，防火性能好，使用壽命長，采用溝槽式卡箍連接。不銹鋼管：高檔排水鋼管，造價最高，鋼性好，防火性能好，使用壽命長，采用亞弧焊或電聯(lián)焊連接。

4、虹吸式屋面排水系統(tǒng)的水力計算要點：

(1)管道的設(shè)計流速不小于1 m/s。

(2)排水管的總水頭損失應(yīng)小于或等于雨水斗頂面與臨界點的幾何高差，宜使壓力余量△Pr≤100mbar。

(3) 虹吸式屋面排水系統(tǒng)的是大負(fù)壓值在懸吊管與總立管的交叉點。該點的負(fù)壓值，應(yīng)根據(jù)不同的管材而有不同的限定值。對于使用鑄鐵和鋼管的排水系統(tǒng)應(yīng)小于900mbar;對于塑料管道，管徑De50-De160應(yīng)小于800mbar，管徑De200-De300應(yīng)于于450 mbar。

(4)虹吸式屋面排水系統(tǒng)管系各節(jié)點由不同支路計算得到的壓力差不大于150 mbar。

(5)虹吸式屋面排水系統(tǒng)使用內(nèi)壁涂塑柔性排水鑄鐵管或鋼管及高密度聚乙烯管，應(yīng)使用相應(yīng)的計算圖表計算管道的沿程水頭損失。

　　虹吸排水管設(shè)計的實操步驟

1. 首先根據(jù)設(shè)計圖紙要求,確定采用虹吸排水的屋面區(qū)域.

2. 在cad圖紙上計量所選區(qū)域的面積，即屋面設(shè)計匯水面積,F。

3. 在暴雨強度及雨水流量計算軟件中，查出工程所在地，按規(guī)定的設(shè)計重現(xiàn)期年限下的，降雨歷時為5分鐘的暴雨強度值q(l/s•10000m²)

4. 由公式，屋面雨水設(shè)計流量：Q=k•ΦqFk<1, Φ>1 通過跟當(dāng)?shù)卦O(shè)計院的工作人員溝通確定應(yīng)用哪一個公式進行計算。一般，我們?nèi)∮霉絈=qF進行計算。為了使單位變?yōu)閘/s，我們把公式變?yōu)镼=qF/10000 這樣得到的屋面雨水設(shè)計流量Q(單位：l/s)

5. a.根據(jù)屋面雨水設(shè)計流量和給定的雨水斗的額定流量參數(shù)值，確定雨水斗的數(shù)量。一般雨水斗的計算分擔(dān)值不要超過20l/s，若超過太多應(yīng)該多加斗。

b.根據(jù)確定的雨水斗的數(shù)量，在cad圖中找到天溝的位置，計量出天溝的長度，然后計算出雨水斗之間的距離，一般2個雨水斗之間的間距不宜大于20m，然后確定雨水斗在圖紙中的具體位置。

6.虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程：

(1) 對匯水面積大于5000 m²的大型屋面，宜設(shè)置不少于2組獨立的虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)。

(2) 雨水斗頂面至過渡段的高差，在立管管徑不大于DN75時，宜大于3m;在立管管徑不小于DN90時，宜大于5m;

(3) 懸吊管設(shè)計流速不宜小于1.0m/s;立管設(shè)計流速不宜小于2.2m/s,且不宜大于10m/s;

(4) 虹吸式屋面雨水排水管系過渡下游的流速，不宜大于2.5m/s;當(dāng)流速大于2.5m/s時，應(yīng)采取消能措施;

(5) 立管管徑應(yīng)經(jīng)計算確定，可小于上游懸吊管管徑。

(6) 虹吸式雨水斗與屋面應(yīng)設(shè)置在每個匯水區(qū)域屋面或天溝的最低點，每個匯水區(qū)域的雨水斗數(shù)量不宜少于2個。2個雨水斗之間的間距不宜大于20m。設(shè)置在裙房屋面上的虹吸式雨水斗距離裙房與塔樓交界處的距離不應(yīng)小于1m,且不應(yīng)大于10m。

(7) 虹吸式雨水斗防葉罩隔柵間隙的形狀可采用孔狀或細(xì)槽狀。孔狀間隙口的直徑不宜小于6mm,且不宜大于15mm。

(8) 虹吸式雨水斗宜對雨水立管做對稱布置。

(9) 當(dāng)連接多個虹吸式雨水斗時，虹吸式雨水斗的排水連接管應(yīng)接在懸吊管上，不得直接接在雨水立管的頂部。

(10)天溝的起點深度應(yīng)根據(jù)屋面的匯水面積、坡度和虹吸式雨水斗的斗前水深確定，天溝的坡度不宜小于0.003。

(11)天溝的過水?dāng)嗝鎽?yīng)根據(jù)匯水面積的設(shè)計流量計算確定。天溝的寬度應(yīng)保重雨水周邊的均勻進水。

(12)管材和管件應(yīng)采用不低于PE80等級的高密度聚乙烯(HDPE)原材料制造。

(13)管材的縱向回縮率不應(yīng)大于3%;

(14)雨水立管應(yīng)按設(shè)計要求設(shè)置檢查口，檢查口中心宜距地面1.0m。當(dāng)采用高密度聚乙烯(HDPE)管時，檢查口的最大設(shè)置間距不宜大于30m.

(15)雨水管道應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的位置安裝;

(16)連接管與懸吊管的連接宜采用45度三通;

(17)懸吊管與立管、立管與排出管的連接應(yīng)采用2個45度彎頭或R不小于4D的90度彎頭。

(18)高密度聚乙烯管道穿過墻壁、樓板或有防火要求的部位時，應(yīng)按照設(shè)計要求設(shè)置阻火圈、防火膠帶或防火套管;

(19)雨水管穿過墻壁和樓板時，應(yīng)設(shè)置金屬或塑料套管。樓板內(nèi)的套管，其頂部應(yīng)高出裝飾地面20mm,底部與樓板底面齊平。墻壁內(nèi)的套管，其兩端應(yīng)與飾面齊平。套管與管道之間的縫隙應(yīng)采用阻燃密實材料填充;

(20)在安裝過程中，管道和雨水斗的敞開口應(yīng)采取臨時封堵措施。

從虹吸排水管系統(tǒng)的設(shè)計原理再到其設(shè)計的實操步驟，我們從理念層面上了解到虹吸排水管系統(tǒng)是怎么一回事，再從實操步驟上嘗試模擬虹吸排水管的設(shè)計。深入了解到虹吸排水管系統(tǒng)是如此巧妙又迅速的排清積水，這讓人們都讓人不得不佩服這個虹吸排水管系統(tǒng)的神奇和厲害之處。

四、虹吸式排水的應(yīng)用

如今，虹吸已經(jīng)運用到現(xiàn)代的工程中，很多屋面排水系統(tǒng)都是使用虹吸式排水，虹吸技術(shù)運用在現(xiàn)代建筑是1968年，由Olavi Ebeling與Persommerhein共同發(fā)明，在過去的四十多年里，他們所研究的虹吸排水系統(tǒng)一直領(lǐng)先與世界水平，虹吸式排水系統(tǒng)打破了常規(guī)的重力排水系統(tǒng)，虹吸式排水系統(tǒng)是利用屋頂專用雨水漏斗實現(xiàn)氣水分離。開始時由于重力作用，使雨水管道內(nèi)產(chǎn)生真空，當(dāng)管中的水呈壓力流狀態(tài)時，形成虹吸現(xiàn)象，不斷進行排水，最終雨水管內(nèi)達到滿流狀態(tài)。在降雨過程中，由于連續(xù)不斷的虹吸作用，整個系統(tǒng)得以快速排放屋頂上的雨水。虹吸式排水系統(tǒng)管道均按滿流有壓狀態(tài)設(shè)計，雨水懸吊管可做到無坡度敷設(shè)，當(dāng)產(chǎn)生虹吸作用時，水流流速很高，有較好的自清作用。如今，虹吸式排水系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的運用，1993年，該虹吸排水系統(tǒng)首次運用到新加坡一建筑工程里，自此，Persommerhein為亞洲的屋面雨水排放系統(tǒng)帶來新的革命。

在建筑工程中使用該虹吸式排水系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：1.雨水斗在屋面上布點靈活，更能適應(yīng)現(xiàn)代建筑的藝術(shù)造型，很容易滿足不規(guī)則屋面的雨水排放。2.單斗大排量，屋面開孔少，減少屋面漏水幾率，減輕屋面防水壓力。3.落水管的數(shù)量少和直徑小，滿足了現(xiàn)代建筑的美觀要求以及大型標(biāo)志性建筑，各種大跨度屋面及高層建筑群樓的雨水排放。4.系統(tǒng)安全性高，管道走向可以根據(jù)需要設(shè)置，在不影響建筑功能及使用空間的同時滿足現(xiàn)代大型購物廣場，超市，廠房，倉庫及各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)金屬屋面的雨水排放。5.在設(shè)計流量下，系統(tǒng)中滿管流無空氣旋渦，排水高效且噪音小，更能完美配合現(xiàn)代影院，劇場，會展中心，圖書館，學(xué)校醫(yī)院的聲學(xué)要求。6.管路設(shè)計同時滿足正負(fù)壓要求，能保證通過高層，超高層建筑全程管路滿水實驗檢驗驗收，且能避免負(fù)壓失控確保系統(tǒng)正常運行。7.由于管路直徑小，總長度少和系統(tǒng)安裝簡便所帶來的管道成本和安裝費用減少，管道安裝無特殊要求，使虹吸雨水排水系統(tǒng)得到眾多的業(yè)主和施工單位青睞。

如今，在國內(nèi)虹吸式排水系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的運用，由于虹吸式排水系統(tǒng)能快速把屋面雨水排放，安裝簡便，適應(yīng)現(xiàn)代建筑造型等優(yōu)點，在國內(nèi)的工程中有國家體育場（鳥巢），首都機場T3航站，中央電視臺新址...還有上?？萍拣^，廣州白云機場航站樓.....等大面積屋面排水已經(jīng)采用虹吸排水系統(tǒng)，在未來，將有更多的建筑物采用虹吸排水系統(tǒng)。

更簡單的說，虹吸式雨水排水系統(tǒng)的技術(shù)原理是利用建筑物的高度所形成的水頭，依靠特殊的雨水斗設(shè)計，實現(xiàn)氣水分離，從而使與水管最終達到滿流狀態(tài)，當(dāng)管中的水量是壓力流狀態(tài)時，虹吸作用就產(chǎn)生了，在整個降水過程中，由于連續(xù)不斷的虹吸作用，整個系統(tǒng)得以令人驚奇的速度排除雨水，快速使屋面的雨水排走到地面。

以上就是關(guān)于簡單的虹吸式排水相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。