什么是虹吸排水系統(tǒng)？他的工作原理是？
（1）什么是虹吸排水系統(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.
虹吸屋面雨水排放工作原理
虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)和重力式屋面雨水排水系統(tǒng)均由雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、雨水埋地管組成，但因為系統(tǒng)的工作原理完全不同，在二種不同水力條件下工作，因此系統(tǒng)中各部件的功能要求是不一樣的，系統(tǒng)也有其相應的一套計算方法。虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的最大改進和技術(shù)進步是開發(fā)了一種具有良好整流功能的雨水斗。雨水斗在其額定設(shè)計流量時處于淹沒泄流排水狀態(tài)，不滲氣；設(shè)計排水量大；雨水斗淹沒泄流的斗前水深小。采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系統(tǒng)，在降雨過程中相當于從屋面上的一個穩(wěn)定水面的水池中泄水，經(jīng)屋面內(nèi)排水管系，從排出管排出，管道全充滿的壓力流狀態(tài)，面雨水的排水過程是一個虹吸排水過程。所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)稱之為虹吸式屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)。虹吸式屋面排水系統(tǒng)的管道在設(shè)計降雨強度呈負壓，管材的選用應考慮承受負壓的能力，雨水斗淹沒泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗開始有空氣滲入，排水管道內(nèi)的真空被破壞，排水系統(tǒng)會從虹吸壓力流的工況轉(zhuǎn)向重力流。
（2）虹吸基礎(chǔ)知識
建筑雨水排水系統(tǒng)建筑雨水排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務是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，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動。 建筑雨水排水系統(tǒng)的分類根據(jù)不同的分類標準，雨水系統(tǒng)有不同的類別：
1）屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設(shè)置位置不同可分為：外排水系統(tǒng)和內(nèi)排水系統(tǒng)。外排水是指屋面不設(shè)雨水斗，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。
2）按照屋面有無天溝可以分為檐溝外排水和天溝外排水
3）根據(jù)系統(tǒng)是否與大氣相通分為密閉系統(tǒng)和敞開系統(tǒng)
4）按雨水管中水流的設(shè)計流態(tài)可分為重力半有壓流雨水系統(tǒng)、重力無壓流雨水系統(tǒng)和壓力流雨水系統(tǒng)（虹吸式雨水系統(tǒng)）
5）根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為單斗、多斗雨水排水系統(tǒng) 虹吸系統(tǒng)的原理及其特點降雨時屋面上積水達到一定高度，通過氣水分離的雨水斗，利用建筑物屋面的高度差所產(chǎn)生的勢能，使流態(tài)由附膜壁流轉(zhuǎn)化為氣水混合流，最后達到水一相流狀態(tài)，排水管道內(nèi)逐漸產(chǎn)生真空進行排水。系統(tǒng)能充分利用水的動能，在密閉的管道中產(chǎn)生連續(xù)不斷的虹吸作用，實現(xiàn)快速、高效的排除屋面雨水。它是解決大屋面雨水排放的先進排水技術(shù)。由于虹吸排水系統(tǒng)是經(jīng)過精確的水力計算而設(shè)計的排水系統(tǒng)，其管道內(nèi)按滿流狀態(tài)設(shè)計，經(jīng)過高精度計算，能充分利用水的動能使系統(tǒng)產(chǎn)生虹吸作用。水流流速快、流量大、管道有較好的自潔能力、相同管徑排水量大等優(yōu)點。和傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)相比有以下特點：廣泛適用于各種不同類型、用途的建筑物；懸吊管無需坡度敷設(shè)；降低管材的管徑；現(xiàn)場施工量減少；使用更少的材料；節(jié)省安裝空間；管道具有自潔能力，不易堵塞；從設(shè)計到施工簡單快捷。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,大空間、大容量、大面積的公共建筑，工業(yè)廠房、庫房需求量越來越大；對屋面雨水排放技術(shù)的要求將越嚴格，同時也推動新的排水技術(shù)的發(fā)展。屋面面積的增大，排水管道也必須增大管道數(shù)量增多，這必將會影響建筑物美觀和實用的要求。傳統(tǒng)的排水方式已不能完全滿足現(xiàn)代建筑的需求，而虹吸排水系統(tǒng)的應用是解決現(xiàn)代建筑大面積屋面排水問題的有效解決方式。虹吸排水技術(shù)具有很高的推廣價值和廣闊的發(fā)展前景。自從上個世紀九十年代初期國內(nèi)建筑業(yè)便開始采用虹吸排水系統(tǒng)。特別是在一批大型項目，如廠房、機場、體育館、展覽館等建筑中的實踐應用均取得良好的排水效果，而且至今系統(tǒng)運行良好。 虹吸系統(tǒng)組成和材質(zhì)虹吸系統(tǒng)由虹吸試雨水斗、尾管、連接管、懸吊管、立管、埋地管、檢查口和固定及懸吊系統(tǒng)組成。虹吸式雨水斗：雨水斗一般由反旋渦頂蓋、格柵片、底座和底座支管組成。額定流量分12l/s 、25l/s、40l/s、60l/s和72l/s等，最常用的為25l/s和40l/s兩種額定流量的雨水斗。虹吸試雨水斗材質(zhì)可采用鑄鐵、鋁合金、不銹鋼、高密度聚乙烯（hdpe）和聚丙烯（pp）等。管材和管件：用于虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的管道，應采用鐵管、鋼管（鍍鋅鋼管、涂塑鋼管）、不銹鋼管和高密度聚乙烯（hdpe）管等材料。用于同一系統(tǒng)的管材和管件以及與虹吸式雨水斗的連接管，宜采用相同的材質(zhì)。這些管材除承受正壓外，還應能承受負壓。固定件：管道安裝時應設(shè)置固定件。固定件必須能承受滿流管道的重量和高速水流所產(chǎn)生的作用力。對高密度聚乙烯（hdpe）管道必須采用二次懸吊系統(tǒng)固定。 虹吸設(shè)計 虹吸系統(tǒng)的反方案設(shè)計包括兩個方面：方案初步設(shè)計系統(tǒng)深化校核 方案初步設(shè)計虹吸系統(tǒng)的初步設(shè)計主要包括暴雨強度、匯水面積、雨水斗型號及數(shù)量等的確定和雨水斗、管道的布置。
1）暴雨強度在選擇暴雨強度和重現(xiàn)期時要考慮建筑物用途和其重要性等等因數(shù)，并結(jié)合《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》來確定，虹吸系統(tǒng)的重現(xiàn)期不應小于規(guī)范要求。一般虹吸系統(tǒng)的暴雨重現(xiàn)期不小于當?shù)?年，取10年居多，也會因建筑物要求適當增高。因一些地區(qū)暴雨強度有兩個或更多的計算公式，設(shè)計時最好有相應設(shè)計師提供的具體數(shù)據(jù)，保證設(shè)計取值準確。沒有溢流的雨水系統(tǒng)是不安全的。溢流的功能主要是雨水系統(tǒng)事故排水和超量雨水的排除。建筑物的溢流可以以溢流口或溢流系統(tǒng)的方式設(shè)置。溢流口是在天溝或其他集水區(qū)域的側(cè)墻上一定高度設(shè)置的排水口；溢流系統(tǒng)又可以分為重力式和虹吸式。溢流口或溢流系統(tǒng)應設(shè)置在溢流時雨水能通暢流達的場所，溢流口或溢流裝置的設(shè)置高度應根據(jù)建筑屋面允許的最高溢流水位等因素確定，最高溢流水位應低于建筑屋面允許的最大積水深度，沒有具體要求時，將溢流系統(tǒng)或溢流口的進水最低點設(shè)在天溝最低點以上100mm至150mm位置。溢流重現(xiàn)期選擇一般是與虹吸系統(tǒng)相結(jié)合的。如：一般要求虹吸系統(tǒng)及溢流的總排水能力不低于當?shù)?0年重現(xiàn)期。歐洲國家vdi協(xié)會設(shè)計規(guī)范認為，屋面溢流裝置必須能夠滿足百年一遇的降雨強度下 時的雨水流量進行校核。溢流系統(tǒng)的暴雨強度就是總的暴雨強度減去相應的虹吸系統(tǒng)暴雨強度，因為50年的暴雨強度比10年的暴雨強度一般相差不會超過10年暴雨強度的一半。