虹吸雨水系统工作原理-简介 江苏大剧院建设撷英-探索

(1)虹吸雨水排水系统也称为负压法或压力流排水系统，利用伯努利定律，充分利用屋面与地面的高度差产生的能量，即悬吊管中的负压和立管中的正压使系统产生虹吸效应，抽吸屋面雨水，并在满流状况下快速排泄雨水。系统由虹吸式雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管和雨水出户管等组成。

(2)排水系统在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况与重力排水系统相同。随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时，由于采用了先进的虹吸式雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使得系统中排水管道呈满流状态。利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能，在雨水连续流经雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内呈最大负压。在屋面雨水管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。

(3)虹吸的形成过程按管内流体形态共分为5个阶段：

①波浪流，虹吸效应还未形成，与普通重力流没有不同。

②脉动流，虹吸效应正在形成，管内流态、流量均呈波动变化，立管内开始出现局部满管流和负压段。

③拉拔流，随着流量增加，所有管道内出现大量的满管段和负压段。(www.xing528.com)

④乳化流，管道内基本为满管流，流体中均匀分布有大量微小的气泡，气、液两相分界已不明显。

⑤满管流，管道内满管流状态稳定，不存在气体，流量已达到最大，虹吸效应已经形成。

(4)以Bernoulli方程式为基础，分析系统内各部位的压力、流速等，达到有效水头以形成压力排水。

B=p/r+v2/2g+h+∑hL

式中：p—压力；r—容重；v—流速；h—水头；hL—水头损失。