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虹吸式屋顶雨水排放系统 虹吸雨水原理( 四 )


3.3系统的集成和紧密性
为了保证虹吸排水的产生和持续作用，要求从雨水斗到管道系统的整个排水系统必须是整体的，相互之间必须紧密连接 。
如果雨水斗有一个完全打开的入口，空气体会在水流的旋转驱动下从入口进入整个雨水排水系统，这样根本无法形成全流虹吸状态，整个系统就不再是一个高效的虹吸排水系统，实际上一直在作为传统的重力排水系统工作 。
但重力泄水系统为了达到更好的泄水效果，在安装管道时要求悬吊管的最小坡度为2% 。而虹吸系统的悬吊管安装坡度为零，没有重力势能的作用，整个系统不能有效地排水 。
因此，只有当雨水入口的入口处于半开状态时，才能有效防止空气体随时进入系统 。当水桶前方水深达到一定要求时，可以形成水封，完全阻隔空气体，迅速形成虹吸效应 。
除了有效防止空气体进入入口外，还需要保证没有空气体进入系统管道 。所以还有一个要求就是系统的完全密封，要保证管道不漏 。
因此，连接附件时不能使用橡胶密封圈，而应使用承插连接(见图9-1) 。这种系统的气密性难以得到有效保证，容易导致管道泄漏 。因为虹吸时，管道内的管流处于压力流状态，一方面管壁受压，承口也受压，容易漏水；另一方面，一旦发生泄漏，管内压力状态发生变化，影响正常虹吸效果 。
3.4屋顶水位
只有当屋面的水位达到一定程度(根据不同的雨水斗产品有不同的定值)，整个系统才能真正起到虹吸雨水排水系统的作用 。
在连续降雨过程中，初始水位低于虹吸高度 。随着水位逐渐上升，达到这个特定值后，系统开始形成虹吸 。水位持续到屋顶上的雨水量小于虹吸系统的排水能力 。
但必须严格控制水位，限制在一定高度，否则屋面的雨水积聚会对屋面形成很大的不可预见的荷载，可能导致屋面结构变形或损坏，甚至渗漏 。
根据欧洲标准，屋顶雨水的水位必须限制在55毫米 。这个数字是长期实验和实际工程经验的结果 。
你可以把以毫米为单位的水量转换成每平方米雨水的重量:
由此可见，屋顶所承受的荷载与毫米级水深的关系 。显然，当水位大于55 mm时，会对屋顶结构产生相当大的重量荷载 。在设计屋顶或天沟时，必须考虑到这一点 。
尤其是天沟，水位一定不能超过55 mm，否则天沟会随着时间的推移慢慢变形 。对排水系统和整个建筑影响很大 。
4.屋顶排水技术的发展4.1重力流技术
目前国内大部分屋顶仍然采用重力流技术排水 。其优点是设计和施工方便，成本低 。然而，随着建筑技术的不断发展，这种技术越来越难以满足复杂结构或大面积屋顶的排水要求 。
在这种背景信息资源网络下，压力流技术应运而生 。
4.2压力流(虹吸)技术
重力压力流
该技术采用下沉式雨水斗，斗前水深；计算的流型为单相流，不考虑气体泄漏因素 。悬吊管水平安装，在管道的连接处，即合流连接处进行压力平衡计算，但水头损失计算主要是根据沿途的水头损失 。因为雨水立管内有一个压力零点，所以这个立管的上部也处于负压状态 。管道系统中的实际流型属于重力-压力流 。整个系统只是对雨水斗的要求更高 。
由于计算不属于精确计算范畴，虹吸发电效率低，系统对屋顶要求负荷大，工作稳定性低，系统寿命难以保证 。属于早期虹吸技术 。
虹吸压力流
这是目前世界上最先进的虹吸技术 。
该技术采用强制虹吸雨水斗，斗前水深相对较深 。计算出的流型为汽水混合流，考虑了漏风因素，所以非常接近实际情况 。悬挂水平安装，采用全系统压力平衡计算，一般用计算机软件计算 。管件的材质、粗糙度和等效长度是计算的重点 。虹吸会在某一瞬间被激发 。这项技术对系统的完整性和计算精度要求很高 。计算精度与大量实验和工程经验数据直接相关 。
该系统具有较高的虹吸效率，并且该系统需要较少的屋顶负荷 。系统工作稳定性高，系统寿命得到充分保证 。属于成熟的虹吸技术 。
【虹吸式屋顶雨水排放系统 虹吸雨水原理】


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