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一.虹吸排水系统原理

虹吸屋面雨水排水系统采用特殊设计的雨水斗，可以使雨水在浅天沟水深，管道中达到满流状态。 利用建筑物的高度和排水所具有的势能，在管道中产生局部真空，对雨水斗和水平管道内的水流施加附加压力，形成虹吸现象。 利用虹吸作用，大幅度加快排水管内的水流速，迅速排出屋顶的雨水。

二.虹吸排水系统的组成

虹吸式屋面雨水排水系统由防涡雨水斗、雨水吊管、雨水立管、埋管、雨水出入口管、45度弯头、偏心异径短束节、y型顺水三通及若干辅助材料组成(管道设计符合当地国家规范，能抵抗正、负压力的管道系统有例如，ABS、PVC、HDPE、PP、铜管、钢管和铸铁管大量成功应用于UV系统)。

三.虹吸排水系统示范

降雨初期，雨量一般较小，吊管内为有自由液面的波流随着降雨量的增加，管内逐渐呈脉动流，抽出流降雨量进一步增大，系统出现间歇性虹吸现象，出现满管气泡流和满管汽液混合流，逐渐趋于稳定 具体图如下。

四.虹吸排水系统优势

传统重力排水系统：横管多为需要一定坡度的立管，影响美观的管道和配件用量大，使用寿命短，大范围地面开挖作业，现场施工量大，后期装修费用高。

虹吸雨水排放系统：不需要横管坡度，管径小，建筑处理方便，减少立管和雨水斗数量，系统寿命长，用最少的地面挖掘工作，雨水井少，施工简单快捷，可节约大量装修费用。

五.虹吸排水与重力排水的比较

传统的重力式雨水排放系统利用雨水自身的重力作用，需要从屋面雨水斗经排水系统自流排放。 水流夹带的空气进入整个雨水排放系统，空气约占管道30-70%的空间，排水吊管应具备一定的坡度。 虹吸式雨水排水系统可以通过特殊雨水斗有效阻隔空气进入，通过全系统压力平衡计算，大大减少雨水进入排水系统时夹带的空气量，最终获得空气和水的分离效果，在管内形成满管流。 利用建筑物高度与地面的落差形成虹吸作用，屋顶的雨水迅速排出。

两种排水系统的优劣与传统重力排水虹吸式排水比较

六.重力排水和虹吸排水对比方案

1、重力流排水系统：

重力流排水系统是雨水在顶面天沟收集后，经过雨水斗连接的立管在重力作用下自行排放。 这条系统管线并不完全充满水。 水沿立管壁流下时，一般只占立管截面的一部分，更小的部分是水，一部分是空气。 重力流排水系统是传统的屋顶排水方式。 具有设计施工简单、运行安全可靠的特点，其缺点是管道设置相对较多，占用空间的位置较多。

重力流雨水系统应控制系统流量在设计的重力流状态范围内。 否则，超流量雨水进入系统，流态超过重力无压流，剧烈的压力波动破坏系统，发生立管损伤、室内检查井出水等安全事故。

2、虹吸式雨水排放系统：

在降雨初期，利用重力原理进行排水。 当降雨量增大，屋顶上的水位达到一定高度时，雨水斗自动隔绝空气，产生虹吸，系统也变成高效的排放系统，吸引雨水向下排放。 大型屋面可以“分区排水”，整个屋面排水系统由几个子系统组成，每个子系统有一个天沟，天沟可以避开伸缩缝。

系统的设计是当当天槽内雨水深度达到一定深度时，先将尾水管注满水，达到虹吸条件，然后整个系统产生虹吸，可以快速排出顶面雨水。 虹吸排水流速较大，必须通过消能井排入市政雨水排水系统。 在雨量较小时，该虹吸系统也只能用作重力流系统。 这样，虹吸排水系统可以用比重力流排水系统小得多的管道排放几十年一次的暴雨雨水。

在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的铲斗前水深小于重力流系统。 例如，排水量为40L/s时，采用300mm直径重力冲雨水管，斗前水深为100mm，而100mm直径虹吸雨水管斗前水深为85mm，非常有利于屋面建筑和结构设计。 虹吸系统所用的管径不仅小于重力流，而且“少于”重力流。 也就是说，一根横、一根竖的管子可以连接10多个雨水斗，但重力流系统需要立多根管子。

虹吸系统的横向管道还可以水平安装，重力流系统的横向管道需要0.005以上的坡度，使横向管道末端降低，影响使用空间，影响建筑结构的处理。 虹吸系统的立管数量较少，可以利用楼梯间、支柱旁等铺设，不占用更多的使用空间，横管也可以铺设在非敏感的公共走廊等。 总之，为建筑设计提供有利条件。