原理：屋面與地面高度差所產(chǎn)生的能量，在屋面積水達到一定高度后，使管道內(nèi)不能進入空氣，在滿管流(即虹吸)排水時，產(chǎn)生負壓，形成抽吸作用，把雨水快速排出。

實施方法：根據(jù)形成原理，采用伯努利方程組，通過細致的計算，有效地控制和平衡了管道內(nèi)雨水的流速、壓力，使雨水管道在短時間內(nèi)達到滿管流(即虹吸)狀態(tài)，迅速將雨水排出室外。

一，虹吸排水系統(tǒng)原理。

虹吸式雨水排放系統(tǒng)采用特殊設(shè)計的雨水斗，使雨水在天溝非常淺的水深下，能在管道內(nèi)形成滿流狀態(tài)。由于建筑物高度和落水所具有的勢能，使管道產(chǎn)生局部真空，使雨水斗和水平管中的水流產(chǎn)生附加壓力，形成虹吸現(xiàn)象。采用虹吸效應(yīng)，大大加快排水管內(nèi)水流速度，迅速排出屋頂雨水。

二，虹吸排水系統(tǒng)的構(gòu)成。

虹吸雨水排水系統(tǒng)由防漩渦雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、埋地管、雨水排水管、45度彎頭、偏心異徑短束節(jié)、Y型順水三通和一些輔助材料組成。虹吸系統(tǒng)的排水管道設(shè)計必須符合國家標準，并能承受正、負壓。例如，ABS,PVC,HDPE,PP，銅管，鋼管和鑄鐵管在UV系統(tǒng)中有大量成功的應(yīng)用。

三，虹吸排水系統(tǒng)的展示。

雨初，雨量一般較小，懸吊管道內(nèi)呈波浪流，有自由液面流動，隨著雨量的增加，管道內(nèi)逐漸呈現(xiàn)脈動流，拔拉流，雨量又進一步增加，系統(tǒng)出現(xiàn)間歇式虹吸，滿管氣泡流與滿管汽水混合流，并逐漸趨于穩(wěn)定，系統(tǒng)達到設(shè)計狀態(tài)，出現(xiàn)水的單向流狀態(tài)，系統(tǒng)的虹吸現(xiàn)象，穩(wěn)定地形成。

四，虹吸排水系統(tǒng)的優(yōu)點。

常規(guī)重力排水系統(tǒng)：橫管需要一定坡度，豎管較多，影響美觀管道及配件的使用，地面開挖工作使用壽命較短，施工現(xiàn)場工作量大，后期維修費用較高。

虹吸雨水排出系統(tǒng)：不需斜坡，管道直徑較小，便于建筑物處理，減少豎管和雨水斗數(shù)量，系統(tǒng)使用壽命長，較小地面開挖工作，雨水井少，施工簡便快捷，可節(jié)約大量裝修費用。

虹吸排水系統(tǒng)與重力排水系統(tǒng)的比較：

常規(guī)的重力雨水排放系統(tǒng)是利用雨水自身的重力作用，通過排水系統(tǒng)的自流從雨水斗排出。將空氣輸送到整個雨水排泄系統(tǒng)中，空氣約占管道空間的30-70%，排出的懸吊管必須具有一定的坡度。采用虹吸式排水系統(tǒng)，有效地阻隔空氣進入，通過全系統(tǒng)的壓力平衡計算，大大減少了雨水進入排水系統(tǒng)時夾帶的空氣量，終會達到氣、水分離的效果，形成滿管流動。屋面雨水利用建筑物高度與地面落差的勢能形成虹吸效應(yīng)，迅速排干。

一、重力式排水系統(tǒng)：

自流式排水系統(tǒng)是由屋面溝集雨后，經(jīng)雨水斗下接的立管通過自流式排水系統(tǒng)排出。這類系統(tǒng)的管道不能完全充滿水。當水流到立管壁時，通常只占立管截面的一部分，甚至小部分是水，一部分是空氣。自流式排水系統(tǒng)是我國傳統(tǒng)的屋頂排水系統(tǒng)。其缺點是：設(shè)計施工簡單、運行穩(wěn)定、可靠性高，管道設(shè)置相對較多，占用空間較大。

對于重力流雨水系統(tǒng)，要求控制系統(tǒng)流量在設(shè)計的重力流范圍內(nèi)。反之，過多的雨水進入管道系統(tǒng)，流態(tài)會超過重力無壓流，強烈的壓力波動會對系統(tǒng)造成破壞，發(fā)生意外事故，如立管損壞、室內(nèi)檢查井冒水等。

二、虹吸式雨水排泄系統(tǒng)：

雨季開始的時候，排水采用重力原理。隨著降雨的增加，屋頂上的水位達到一定高度，雨水斗會自動對空氣進行隔絕，從而產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，該系統(tǒng)也變成了一個效率高的排水系統(tǒng)，將雨水抽到地下。對于大屋面，可以進行“分區(qū)排水”，整個屋面排水系統(tǒng)可以由多個子系統(tǒng)組成，其中每個子系統(tǒng)有一條排水溝，以避免伸縮縫。

該系統(tǒng)的設(shè)計是在溝內(nèi)雨深達到一定深度時，先將尾管注滿水達到虹吸狀態(tài)，然后使整個系統(tǒng)產(chǎn)生虹吸，可使屋面雨水快速排出。由于虹吸式的排水速度很大，需要經(jīng)過消能井再排入市政雨水排水系統(tǒng)。而且在雨量較多的情況下，這種虹吸系統(tǒng)只能作為重力流系統(tǒng)。通過這種方式，虹吸排水系統(tǒng)中的管道可大大小于重力流排水系統(tǒng)，能排出數(shù)十年一遇的暴雨雨水。

當排水量相等時，虹吸排水系統(tǒng)要求的斗前水深度小于重力流系統(tǒng)。例如，根據(jù)計算，當排水量為40L/s時，采用直徑300mm的重力流式雨水管，其斗前水深100mm，而直徑100mm的虹吸式雨水管，其斗前水深只有85mm，這對于屋頂?shù)慕ㄖ徒Y(jié)構(gòu)設(shè)計都是非常有利的。虹吸排水系統(tǒng)的管徑不僅小于重力流，而且與重力流相比，管徑更小。也就是一條橫管，一條豎管，可上接十幾個雨水斗，而重力流系統(tǒng)則可下多條豎管。

此外虹吸系統(tǒng)的橫管可以水平安裝，而重力流系統(tǒng)的橫管必須具有不小于0.005的坡度，才能使橫管的末端下降，從而影響到使用空間或建筑結(jié)構(gòu)的處理。虹吸系統(tǒng)的立管數(shù)量較少，可采用樓梯間、立柱旁等部位敷設(shè)，不占用較多使用空間，橫管也可采用敷設(shè)在非敏感公共走廊等部位。簡而言之，為建筑設(shè)計提供了有利條件。

雨水 重力

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