在屋面排水領域里,虹吸屋面排水原理(又稱為虹吸式屋面排水原理)已經(jīng)成為一種常見而可靠的排水系統(tǒng),它能夠高效地排走屋頂降雨過程中形成的多余雨水,有效地保障建筑物的耐久性和安全性。
一、虹吸屋面排水原理的基本原理
虹吸屋面排水原理是基于水在管內(nèi)存在自然下落及自然起伏的運動規(guī)律。在斜面屋面上進行垂直坡度排水時,通常采用的是內(nèi)置下水系統(tǒng)來作為屋面收水的重要部分。該系統(tǒng)的基本原理是,通過天溝、垂直管和水平管等構(gòu)成一個連通的管道網(wǎng)絡,使水能夠自然下落到下水管道中,并通往涵洞或儲水池。
而虹吸屋面排水原理則是將內(nèi)置下水系統(tǒng)中的垂直管盡量延展到幾乎與地面齊平,同時在末端加裝特殊的虹吸裝置。這樣,在下大雨時蓄積在屋面上許多水,當水位達到虹吸裝置時,由于虹吸裝置帶有最小過流面,使得水流通過虹吸裝置后流速增加、壓力降低,進入下水管道的速度也隨之加快,流入下水管道的壓力變負,從而形成了虹吸效應。整個過程不需要任何機械幫助或動力驅(qū)動。
二、虹吸屋面排水的優(yōu)點
虹吸屋面排水具有以下的明顯優(yōu)缺點:
1.整個系統(tǒng)的受力分布合理,排水能力大:虹吸原理使得排水更快速、更順暢。因為在水位達到虹吸裝置時就可以實現(xiàn)負壓排水,所以不需要排水口等其他部件,節(jié)省建造成本。
2.排水率高,不易堵塞:由于通過虹吸排水的流速加快,因此水中帶走較小的顆粒和泥沙,加速泥沙排出,降低了阻力,減少了堵塞發(fā)生的可能性。
3.操作簡便,維護方便:虹吸屋面排水原理的構(gòu)造簡單,平時也不需要人為進行一些清理等操作,其維護難度較低,只需在工程竣工后定期檢查和清洗。
三、虹吸屋面排水的應用
虹吸屋面排水原理已經(jīng)被廣泛應用在建筑物屋面排水領域。尤其是大型商業(yè)建筑、工業(yè)廠房、汽車停車場等建筑上,采用虹吸原理的屋面排水通常更為理想,能夠有效地處理降雨,而不會對建筑整體造成不利影響。
同時,在城市道路排水、城市排污等領域也可以使用虹吸屋面排水原理。如在各種水泵站、污水處理廠和小型水壩等設施中廣泛使用,得到了良好的效果。
四、虹吸屋面排水原理的未來
虹吸屋面排水原理的出現(xiàn),使得屋面排水在設計和實施時面臨的課題得到了解決,并且在排水問題上體現(xiàn)了很好的效果。未來,虹吸屋面排水原理在城市污水處理和城市排水網(wǎng)絡的優(yōu)化等方面也有望得到更廣泛的應用。然而,在實踐中建筑設計人員、建筑安裝工程隊、建筑材料及虹吸原理使用廠商等人員之間的密切配合還是很重要的。
在通過虹吸屋面排水原理的措施來處理排水問題時,其應用前提自然為建筑本身的結(jié)構(gòu)承受能力與排水能力的要求,不同的建筑所采用的具體方案也存在差異。但是,無論是哪種應用方案,基本的虹吸屋面排水原理都決定了它能夠有效地解決和防范排水問題,因此在今后的建筑工程中,這一技術應該會逐漸得到廣泛的認可和應用。