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虹吸式屋面雨水排放系统本文从大型屋面雨水排放系统的角度对虹吸式屋面雨水排放系统进行了简单的介绍，同时将传统的重力流雨雨水排放和虹吸雨水排放的特点进行比较，提出了现阶段虹吸雨水设计及施工所面临的问题，以及该技术对将来的展望。
标签虹吸；大型屋面；压力流；重力流1 虹吸式雨水系统概述随着建筑行业的发展，尤其是在工业厂房和公共建筑都朝着“大面积”、“大体量”的方向发展。
而传统工艺是按“重力式”设计的，也就是说雨水管道的多少及管径的大小及是决定雨水排泄顺敞的主要依据。
这样在新型建筑中，仅靠传统施工工艺，屋面面积的增大，势必导致雨水管道增多，管径增大，悬吊管坡度加大，从而影响建筑物的美观和实用。
因此，传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了，而“大面积屋面排水系统的设计”便成了现代施工的一个新课题。
采用虹吸原理，是对大屋面雨水积水进行快速、彻底的排除的有效途径。
压力流屋面雨水排放系统在国际上通用的叫法即虹吸式屋面雨水排放系统。
该排水系统主要工作原理是在降雨初期，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，由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，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，在雨水连续流经过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。
屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。
由于该系统排水管道均按满流有压状态设计，因此虹吸排水系统中雨水悬吊管可做到无坡度敷设，而当产生出虹吸作用时管道内水流流速很高，因此系统具有较好的自清作用。
虹吸排水系统中排水管泄流量要远大于重力排水系统中同一管径排水管的泄流量，也即排除同样的雨水流量，采用虹吸排水系统的排水管管径要小于采用重力排水系统的排水管管径。
虹吸排水系统虹吸排水系统虹吸系统的优势传统重力排水系统：横管需要一定坡度立管较多，影响美观管道和配件使用量大使用寿命较短大范围的地面开挖工作现场施工量大后期装修费用较高虹吸雨水排放系统：横管不需要坡度管径较小，便于建筑处理减少立管和雨水斗数量系统寿命长最小的地面开挖工作，雨水井少施工简单快捷可节省大量装修费用虹吸演示1.降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是一有自由液面的波浪流2.随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流3.降雨量再增大，系统出现间歇式虹吸现象,出现满管气泡流和满管汽水混合流,并逐步趋于稳定4.降雨量进一步增大，系统达到设计状态，出现水的单向流状态,稳定且全面的系统虹吸形成虹吸系统的技术参数虹吸系统的技术参数:雨水斗的技术参数:雨水斗底盘尺空气挡初步最高雨水井/天天沟开孔天沟以下所需空气挡板种类寸板尺寸设计排量沟最小尺寸尺寸空隙高度A(mm)B(mm)(l/s)C(mm)D(mm)E(mm)F(mm)TY56TY9026029022025 030TY11039535050600320320__01230045016020__502602025 虹吸排水与同层排水应用分析摘要:对虹吸排水和同层排水进行介绍和分析后,提出利用虹吸排水系统和同层排水系统的方法解决大面积屋面雨水排水和本层排水管检修影响上下层的问题,以提高人们对这两种排水方式的认识,可供设计人员参考借鉴。
1虹吸排水系统随着时代的前进,建筑业的发展,工业厂房和公共建筑均朝着大面积的方向发展,在建筑屋面的排水系统中,传统的设计和施工是按“重力式”考虑的,因此屋面的坡度、雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄畅通的首要条件。
在新型建筑中,屋面面积的增大,必然导致雨水管道增多,管径增大,从而影响建筑的美观和实用。
因此,传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了,而大面积屋面排水系统的设计,变成了现代建筑的一个新课题。
为此,认为采用屋面雨水虹吸排水,是解决大面积屋面排水设计的有效途径。
虹吸⾬⽔排⽔原理原理：利⽤屋⾯与地⾯⾼差产⽣的能量，在屋⾯积⽔达到⼀定⾼度时，使得管道内不进⼊空⽓，以满管流状态（即虹吸状态）排⽔时产⽣负压，管道内形成抽吸作⽤将⾬⽔迅速排掉。
实现：基于形成原理，利⽤“伯努利”⽅程，经过周密计算，有效控制和平衡管道内⾬⽔的流速、压⼒，使得⾬⽔管道在短时间内达到满管流状态（即虹吸状态），快速将⾬⽔排出室外。
⼀、虹吸排⽔系统原理虹吸屋⾯⾬⽔排放系统采⽤特殊设计的⾬⽔⽃，使⾬⽔在很浅的天沟⽔深下，即可在管道中形成满流状态。
利⽤建筑物的⾼度和落⽔具有的势能，在管道中造成局部真空，使⾬⽔⽃及⽔平管内的⽔流获得附加的压⼒⽽形成虹吸现象。
利⽤虹吸作⽤，极⼤地加快⽔在排⽔管内的流速，快速排放屋⾯⾬⽔。
⼆、虹吸排⽔系统组成虹吸式屋⾯⾬⽔排⽔系统由防漩涡⾬⽔⽃、⾬⽔悬吊管、⾬⽔⽴管、埋地管、⾬⽔出户管、45度弯头、偏⼼异径短束节、Y型顺⽔三通以及⼀些辅料组成（管道设计必须满⾜当地国家规范并能抵抗正、负压⼒的管道系统均可⽤于虹吸系统排⽔管道。
⽐如ABS、PVC、HDPE、PP、铜管、钢管和铸铁管都⼤量成功地⽤于UV系统）。
三、虹吸排⽔系统演⽰降⾬初期，⾬量⼀般较⼩，悬吊管内是⼀有⾃由液⾯的波浪流→→随着降⾬量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流→→降⾬量再增⼤，系统出现间歇式虹吸现象,出现满管⽓泡流和满管汽⽔混合流,并逐步趋于稳定→→降⾬量进⼀步增⼤，系统达到设计状态，出现⽔的单向流状态,稳定且全⾯的系统虹吸形成；具体形成的图如下：↓↓↓↓↓↓四、虹吸排⽔系统的优势传统重⼒排⽔系统：横管需要⼀定坡度⽴管较多，影响美观管道和配件使⽤量⼤，使⽤寿命较短⼤范围的地⾯开挖⼯作，现场施⼯量⼤，后期装修费⽤较⾼。
虹吸⾬⽔排放系统：横管不需要坡度、管径较⼩，便于建筑处理、减少⽴管和⾬⽔⽃数量、系统寿命长、最⼩的地⾯开挖⼯作，⾬⽔井少、施⼯简单快捷、可节省⼤量装修费⽤。
五、虹吸排⽔与重⼒排⽔的⽐较传统重⼒式⾬⽔排放系统是利⽤⾬⽔本⾝重⼒作⽤，由屋⾯⾬⽔⽃需经过排⽔系统⾃流排放。
虹吸排水系统基本原理及设计基础（Principle and design foundation）1屋面虹吸排水系统的工作原理（Principle of siphonic roof rainwater drainadge systems）1.1什么是虹吸排水下面是一红虹吸过程示意图。
C这是一个典型的2雨水斗虹吸排水系统。
当然，这也可以是一个重力排水系统（gravity drainage systems）。
如果是重力排水系统，在管道中肯定是处于气水混合流(mixed stram of air-water)状态，而且可以认为整个系统从下到上气流贯贯通的，也就是说，管道内各点的压力都等于大气压。
水流在这种状态下，只能靠重力的作用，从高向低流。
在连接管管和立管内，由于进出口高差的作用，水流自上而下流动不成问题。
但是在水平管和过渡段，要使水流保持足够的流速，就必须使管道有一定坡度（gradient）。
坡度的大小，自然和流量以及管道通流有效面积有关，一般可以用谢才公式（the Chezy formulas）计算流量：Q=AR2/3J0.5/n （1）式中，Q—管道流量（rate of flow），m3/sA—有效过流面积（effective area），m2R—管道水力半径（hydraulic radius）,mJ—管道坡度，无量纲n—管道表面粗糙度（roughness），对塑料管道，n=0.009，对钢管，n=0.011管道水力半径R=A/湿周长度，m在实践中要使管道用小的坡度通过较大的流量，需要很大的管道直径，而且有坡度的管道在现代厂房中铺设也存在困难，因为其他管线都是水平铺设的。
我们可以做一个简单的计算来说明重力排水在大屋面排水中有多大困难。
设排水管线长度为100米，如果保持J=1%=0.01的坡度，就意味着上下游有1m的高差，这已经给管线铺设带来的许多不便。
假定屋面面积3000m2，大约有150L/s=0.15m3/s的雨水量。
建筑雨水排放新技术—虹吸式屋面雨水排水系统介绍一、前言虹吸式屋面雨水排水系统的概念是由欧洲国家的科技人员最先提出并给予实施的，我国是20世纪九十年代开始将此技术用于大型公共建筑的大屋面雨水排放上。
随着此项技术应用的成熟，其还被广泛用于商业建筑、生产厂房、仓库、办公楼、医院等建筑中。
二、运行原理虹吸式屋面雨水排水系统是利用建筑物与地面的高差所产生的水头，经过准确的计算来调节管道的配置，以平衡管网的压力及流速，在设计状态下管道中充满水而产生虹吸并快速排放雨水的系统，其实质是一种多斗压力流雨水排水系统，其基本水力学原理为伯努里方程。
该系统主要工作原理是依靠独特的雨水斗设计，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流排水系统相同。
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科学设计的防漩涡雨水斗（见图一）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并利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能，在雨水连续流经过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。
屋面雨水则在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。
（参见图二）图一虹吸式雨水斗结构组成图图二虹吸式雨水系统原理图三、优点1、虹吸式屋面雨水排水系统，由于利用负压作用排水，其排水快捷且悬吊安设的雨水横管道无需象重力流系统那样设坡度，从而提高了建筑空间利用率和综合经济性能。
2、虹吸式屋面雨水排水系统的管道均通过精密的水力计算确定管径，且当达到设计雨量时管内呈充满水流动状态，充分利用了排水管径，相同管径的管道排水量是重力流系统的5~8倍。
3、由于虹吸式屋面雨水排水系统，可以让许多雨水斗共用一根立管排放，而丝毫不影响其排水能力，进而可以大量减少从建筑屋面引至地面的雨水立管，使得建筑物的立面更加美观及空间利用率得到提高。
