[实用新型]一种用于大型建筑物的虹吸排水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑排水领域，具体涉及一种用于大型建筑物的虹吸排水系统。

背景技术

现在屋面上雨水的排水方式主要分为两种：一种是传统重力式雨水排放系统，其原理是利用屋面结构的坡度，是雨水自然流入屋面上的雨水斗中，然后雨水和空气一起混合靠重力的作用顺着立管而下；这种方式排水效率低下，需要管道数量多，管道的管径较大，并且需要1％-3％的坡度，安装复杂。另一种就是虹吸式雨水排放系统，在降雨的初期，屋面上雨水深度较浅时，雨水还是利用重力的原理进行排水，当降雨量加大后，屋面上的水位达到一定的高度时，雨水斗会自动隔断空气，从而产生虹吸，排水系统就转变为高效的排放系统，抽吸雨水向下排放。虽然虹吸式排水系统比重力式排水系统的效率要高很多，但是现在虹吸排水系统还存在一些不足：有的建筑的高度太高，立管中越靠近地面的位置的势能越大，一方面导致立管出口的余压和流速偏大，对建筑基础的冲击比较大，另一方面会造成排水系统负压超标，不满足虹吸式排水系统的设计规程；长期这样可能使得立管的使用寿命缩短，并且在很多高度很高和结构复杂的建筑中，更换立管的难度很大；二、雨水中还是夹带着小部分的空气进入到雨水斗中，首先是降低了排水的效率，并且空气到达系统中的负压区中会使得负压区的压力增加，导致负压区对雨水的抽吸功能不好，影响整个系统的排水效率；三、雨水中的泥沙会通过雨水斗流进到水平的悬吊管中，长期以来，泥沙会在悬吊管中进行沉积，将悬吊管进行堵塞，一旦发生以上情况，悬吊管中的泥沙非常难清理，更换悬吊管也很困难。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于大型建筑物的虹吸排水系统，解决系统中立管出水口的余压和流速偏大，延长排水管的使用寿命。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于大型建筑物的虹吸排水系统，包括多个集水管，多个集水管下端通过接管与直管上端连通，直管下端垂直向下延伸至地面排水渠，且在集水管上端设有雨水斗，在所述直管内壁上设有多个消能单元，且所述消能单元包括挡水板以及沿所述直管轴线开设在直管内圆周壁上的螺旋凹槽，挡水板固定在直管内壁上且位于螺旋凹槽的下方，在挡水板中部设有泄流孔。针对现有技术中大型建筑物的建造高度相对较高，用于雨水下排的直管中越靠近地面的位置的势能越大，不仅会导致直管出口的余压和流速偏大，进而加剧流体对建筑基础的冲击，还很容易造成排水系统负压超标，以至于降低排水管路的使用寿命；对此，发明人通过对现有直管的改进，使得直管内的流体在下落过程中随能量的转换而进行自我消能，以实现削减流体势能转换为动能的转换效率，保证在直管出水口处的流体平缓稳定地进行建筑物的排水渠内，减小流体对直管内壁的冲击，同时确保直管的使用寿命。具体使用时，雨水由雨水斗进入至集水管内，多个集水管中的雨水在接管内汇聚，然后经直管下排至排水渠中；汇聚而成的流体本身具备较高的势能，随着流体在直管内的移动，势能开始转换成动能，而流体在快速进入直管内，经过螺旋凹槽的不断改向后，流体在直管内形成一段涡流，涡流会将势能转化为的动能消耗一部分，并且螺旋凹槽的设置使得直管内的一个消能单元区域内形成一个连续的突起，使得该消能区域内流体会在直管内壁上形成水膜，进而增加流体的阻力，即进一步地消耗流体的动能，避免流体对直管内壁形成剧烈冲击，更进一步地，挡水板使得流体的流经截面骤然变小，使得流体的流动受到瞬时阻碍，相应地挡水板也受到较大的冲击，而流体可经过泄流孔快速进入至下一个消能单元，可快速将挡水板的瞬时载荷转移，以避免挡水板或是挡水板与直管内壁的连接部分受到损伤，由此可知，在一个消能单元内流体会受到三次不同程度的动能损耗；而多个消能单元通过泄流孔相互连通，且流体在经过多个消能单元的逐级耗能，延长了直管的使用寿命，并使得在直管出水口处后流体动能大大降低，即减小流体对建筑物基础的冲击。

在所述挡水板上还设有多个呈环形分布的调节孔，且所述调节孔的内径小于泄流孔的内径。流体经过螺旋凹槽的改向后最终由泄流孔进入下一级消能单元内，而在挡水板上还设有多个内径小于泄流孔内径的调节孔，泄流孔作为流体下排的主流通道，多个调节孔作为流体下排的辅助通道，能够保证在上一级的消能单元内流出的流体形态，由旋流逐渐转变为直流，进一步地增大流体的能量损耗，然后在下一级的消能单元内重新恢复至旋流，即开始对流体的二次整体耗能。