虹吸排水系統(tǒng)是什么？原理是什么？組成是什么？優(yōu)勢又有哪些？

什么是虹吸排水系統(tǒng)？

? ? ?虹吸排水，全稱為屋面虹吸雨水排放系統(tǒng)，是利用伯努利方程進行排水管道內(nèi)壓力計算，通過管道、管配件的管徑變化從而改變排水管道內(nèi)的壓力變化，形成滿管流，在壓力的作用下快速排水的系統(tǒng)。

? ? ?虹吸（siphon）是一種流體力學(xué)現(xiàn)象，可以不借助泵而抽吸液體。處于較高位置的液體充滿一根倒U形的管狀結(jié)構(gòu)（稱為虹吸管）之后，開口于更低的位置。虹吸管兩端液體的重量差距造成液體壓力差距，液體壓力差能夠推動液體越過最高點，向低端排放。

一、原理

? ???在降雨初期，利用重力原理進行排水。當降雨量加大，屋面上的水位達到一定高度時，雨水斗會自動隔空氣，從而產(chǎn)生虹吸，系統(tǒng)也轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝У呐欧畔到y(tǒng)，抽吸雨水向下排放。

即利用屋面與地面高差產(chǎn)生的能量，在屋面積水達到一定高度時，使得管道內(nèi)不進入空氣，以滿管流狀態(tài)（即虹吸狀態(tài)）排水時產(chǎn)生負壓，管道內(nèi)形成抽吸作用將雨水迅速排掉。

? ? ?基于形成原理，利用“伯努利”方程，經(jīng)過周密計算，有效控制和平衡管道內(nèi)雨水的流速、壓力，使得雨水管道在短時間內(nèi)達到滿管流狀態(tài)（即虹吸狀態(tài)），快速將雨水排出室外。

二、組成

? ? ?虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)由防漩渦雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、埋地管、雨水出戶管、45度彎頭、偏心異徑短束節(jié)、Y型順水三通以及一些輔料組成。

管道設(shè)計必須滿足當?shù)貒乙?guī)范并能抵抗正、負壓力的管道系統(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)。

? ? ?1.降雨初期，系統(tǒng)仍處于重力流狀態(tài)。水平管內(nèi)水流速度較慢，水位逐漸上升；

? ? ?2.隨著降雨量的增加，屋面水位不斷增高，管道內(nèi)逐漸形成穩(wěn)定的虹吸流狀態(tài)，并趨于穩(wěn)定；

? ? ?3.當屋面水位達到計算斗前水深要求時，系統(tǒng)虹吸排水自然產(chǎn)生，否則，系統(tǒng)將處于重力流狀態(tài)；

三、優(yōu)勢

? ? ?傳統(tǒng)重力式雨水排放系統(tǒng)是利用雨水本身重力作用，由屋面雨水斗需經(jīng)過排水系統(tǒng)自流排放。水流夾帶空氣進入整個雨水排放系統(tǒng)，空氣約占管道30-70%空間，且排水懸吊管必須具備一定坡度。

? ? ?虹吸式雨水排放系統(tǒng)通過特制雨水斗能有效阻隔空氣進入，通過全系統(tǒng)壓力平衡計算，大大減少了雨水進入排水系統(tǒng)時夾帶的空氣量，最終達到氣與水分離的效果，在管內(nèi)形成滿管流。利用建筑物高度與地面落差勢能形成虹吸作用，屋面雨水快速排干。

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；

? ? ?虹吸系統(tǒng)所用管徑不僅比重力流小，而且可比重力流“少”。即一個橫管，一個立管，可以上接十余個雨水斗，而重力流系統(tǒng)則要多根立管。

? ? ?虹吸系統(tǒng)的立管因數(shù)量少，可利用樓梯間、立柱旁等處敷設(shè)，不占用更多的使用空間，橫管也可以敷設(shè)在非敏感的公共走廊等處。

? ? ?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)。