屋面雨水虹吸排水与重力流排水系统分析
虹吸式与重力流排水区别
虹吸式与重力流排水区别虹吸式屋顶雨水系统的原理就是依靠特殊的雨水斗的设计，实行汽水分离，从而使雨水立管中为満流状态，当立管中的水达到一定的容量时，虹吸作用就产生了。
在降雨过程中，由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以令人惊奇的快速排除屋顶上的雨水。
虹吸系统简介1.1 虹吸式屋面排水系统的特点虹吸式排水系统在降雨初期，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。
1.2 虹吸式与重力式与面雨水排放系统的区别虹吸式屋面雨水排放系统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。
同时，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。
而重力式排水设计计算不按满流计算，雨水悬吊管的敷设坡度不得小于0.005。
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。
虹吸排水系统其实质是一种多斗压力流雨水排水系统。
因此埋地管相对重力式排水系统要明显减少。
目前该系统在国内应用刚刚开始，而在国际上该系统已有近二十年的应用历史，涉及建筑有航站楼(法国戴高乐机场航站楼、香港新机场航站楼、瑞士苏黎世机场航站楼)、展览馆(香港会展中心)、体育场(丹麦哥本哈根足球场、澳大利亚悉尼体育场)、工业厂房(奥地利克莱斯勒汽车厂、法国雪铁龙汽车厂)、商业中心、停车场、货运仓库、办公大楼等等。
虹吸排水与重力排水对比
*创作编号：GB8878185555334563BT9125XW*创作者：凤呜大王*虹吸排水与重力排水对比时间：2009-07-08 来源：编辑：浏览：不是因为虹吸系统的雨水管内产生负压才减少落水管的数量的，而是虹吸式雨水管只是需要很少的斗前水位就可以形成虹吸，而虹吸的形成的力量是很大的，所以不需要象重力式雨水管那样需要一定的坡度，可以在同一个水平面上形成多斗串联，这样就可以减少落水管的数量和截面了。
虹吸式排水和重力式排水的主要区别：重力：1. 大量的雨水立管。
2. 较多数量的雨水斗。
3. 水平悬吊管安装要有一定的坡度。
4. 较大的管径。
5. 大范围的地面开挖工作。
6. 较多的雨水检查井。
7. 较多的雨水出户管。
8. 需要设置检查口或清扫口。
9. 雨水斗附近有较高的斗前水深。
10. 在机电安装空间内不便于机电综合协调。
11. 同一立管的雨水斗数量有限制。
12. 不同标高层面的雨水斗不宜接入同一系统。
虹吸：1. 少量的雨水立管。
2. 较少数量的雨水斗。
3. 水平集水管安装不需要坡度。
4. 较小的管径。
5. 最少的地面开挖工作。
6. 最少的雨水检查井。
7. 较少的雨水出户管。
8. 不需要设置检查口或清扫口（因为虹吸雨水斗的设计可隔截垃圾及大颗粒状物质进入系统以及系统具有自洁功能）。
9. 雨水斗附近的斗前水深较低（也可通过系统调节控制屋面集水厚度）。
10. 在机电安装空间内始终只保持一个安装高度，便于机电综合协调。
11. 同一立管的雨水斗数量没有限制。
12. 不同标高层面的雨水斗可接入同一系统。
虹吸雨水排放系统时间：2008-03-25 来源：编辑：浏览：671虹吸雨水排放系统采用独特设计的雨水斗，使雨水在很浅的天沟水深下，即可在管道中形成满管流状态。
利用建筑屋的高度和落水具有的势能，在管道中产生局部真空，使雨水斗及水平管内的水流获得附加的压力，形成虹吸现象。
利用虹吸的作用，极大地加快水在排水管内的流速，快速排放屋面雨水。
虹吸式与重力式排水系统的技术优势性比较论文
虹吸式与重力式排水系统的技术优势性比较论文关键词：虹吸式排水；重力式排水；广州焙乐道虹吸式排水系统目前在国际上已经具有30多年的应用历史，但在我国还是一种全新的建筑排水新技术，其应用主要分布在华东、华南及北京地区等部分较发达地区的大型工业厂房、会展中心、体育场馆、商业中心及高层裙房等跨度大、结构复杂的屋面。
有了这些非常成功的工程案例，从此改变了人们对传统的屋顶雨水排水仅限于那些悬挂在房屋外深褐色的铸铁管，而对建筑技术的迅猛发展给传统的重力式排水技术越来越难以解决的复杂结构或大面积屋面的排水难题，找到了一个更行之有效更先进的工艺系统——虹吸式排水系统。
以下根据在广州焙乐道项目大面积轻钢结构工业厂房屋面虹吸式排水设计中的体会，浅析虹吸式排水系统的适用性和先进性，认为其具有广阔的推广前景。
虹吸式屋面雨水排水系统的最大改进和技术进步是具有良好整流功能的“虹吸式雨水斗”。
在其额定设计流量时处于淹没泄流排水状态，不渗气；设计排水量大；雨水斗淹没泄流的斗前水深小。
采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系统，相当于从屋面上的一个稳定水面的水池中泄水，排水管道处于全充满的压力流状态，充满度达到1.0，大大提高了流量；虹吸式屋面排水系统的管道在设计降雨强度下呈负压，形成虹吸排水过程，达到最大限度提高流速的目的。
虹吸式屋面雨水排水系统管道内设计状态下的压力分布与一般的重力式屋面雨水排水系统有明显的区别。
虹吸式屋面雨水排水系统自雨水斗连接管以下，管道内呈负压，在悬吊管与立管的交叉点处负压最大，其后立管上的负压减小，至临界点负压消失，管道内的压力为零，水流状态转为重力流。
因此，雨水斗的进水水面至临界点总高度是有效作用高度，在设计计算中应充分利用；另一方面对雨水斗至悬吊管的末端的总水头损失应有所限制，以控制悬吊管末端的最大负压值。
虹吸式屋面雨水系统的设计工况是用足系统的排水能力，所以设计排水能力大。
其组成部分设有溢流口、天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、过渡段及排出管。
重力排水与虹吸排水比较方案
重力排水与虹吸排水比较方案重力流排水系统：重力流排水系统是雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出。
这种系统管线并不能被水完全充满。
水沿立管管壁流下时，一般情况下只占立管断面的一部分，甚至一小部分为水，一部分为空气。
重力流排水系统是传统的屋面排水方式。
具有设计施工简易，运行安全可靠的特点，其缺点是管道设置相对较多，占据空间位置较多。
重力流雨水系统, 需要控制系统的流量在所设计的重力流态范围之内。
否则, 超流量的雨水进人系统, 流态会超越重力无压流, 剧烈的压力波动会对系统造成破坏, 发生诸如立管损坏、室内检查井冒水等安全事故（详见附件文档：我国屋面重力流雨水系统安全缺陷分析）。
虹吸式雨水排放系统：在降雨初期，利用重力原理进行排水。
当降雨量加大，屋面上的水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔空气，从而产生虹吸，系统也转变为高效的排放系统，抽吸雨水向下排放。
对大型屋面可“分区排水”，整个屋面排水系统可由数个子系统组成，每个子系统一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝。
系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天面雨水快速排放。
因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统。
而当雨量较小时，该虹吸系统也只有做为重力流系统使用。
这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水。
再有，在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统。
比如，计算表明排水量为40L/s 时，用直径300mm 的重力流雨水管，其斗前水深100mm，而直径100mm 的虹吸雨水管，其斗前水深仅需85mm，这对屋面的建筑和结构设计都非常有利。
虹吸系统所用管径不仅比重力流小，而且可比重力流“少”。
图一所示系统，即一个横管，一个立管，可以上接十余个雨水斗，而重力流系统则要多根立管。
此外，虹吸系统的横管可以水平安装，而重力流系统其横管必须有不小于0.005 的坡度，将使横管末端降低，从而影响使用空间或影响建筑结构处理。
虹吸式屋面排水原理
虹吸式屋面排水原理屋面排水是建筑设计中重要的环节之一，它直接关系到建筑物的安全和使用寿命。
虹吸式屋面排水是一种常见且有效的排水方法，它利用虹吸原理将雨水从屋面迅速排出，避免积水对建筑物造成损害。
虹吸式屋面排水的原理很简单，它依靠两个关键因素：重力和气压差。
首先，屋面上的雨水通过排水管道流入下水道。
然后，在排水管道中形成一股下降流，这是由于排水管道中的水压较高，同时也受到重力的作用。
当下降流到达下水道的低点时，水流中形成了一个负压区域。
接下来，由于大气压力作用下，下水道中的空气会进入这个负压区域，形成一股上升流。
这个上升流会带动下降流中的水一起向上移动，形成虹吸效应。
最终，雨水会被迅速排出屋面，实现快速排水的目的。
虹吸式屋面排水具有以下几个优点。
首先，它能够高效地排除屋面上的雨水，避免雨水积聚导致的漏水问题。
其次，虹吸式屋面排水能够减少排水管道的数量和长度，节省了施工成本。
此外，虹吸式排水还能够减少管道阻力，提高排水效率。
最重要的是，虹吸式排水不需要外部能源，完全依靠自然力实现排水，节能环保。
然而，虹吸式屋面排水也存在一些问题需要注意。
首先，排水管道的设计和施工需要符合一定的标准，否则可能会影响排水效果。
其次，虹吸式排水的效果受到管道长度、管道直径、水流速度等因素的影响，需要根据具体情况进行合理设计。
此外，排水管道的维护也非常重要，定期清理和检查排水管道，及时修复漏损等问题，以确保排水系统的正常运行。
虹吸式屋面排水是一种简单而有效的排水方法，它利用虹吸原理将屋面上的雨水迅速排出，避免积水对建筑物造成损害。
虽然虹吸式排水存在一些问题，但只要合理设计和维护，它能够为建筑物提供可靠的排水系统。
在今后的建筑设计中，我们应该充分考虑虹吸式排水的优势和特点，选择适合的排水方案，确保建筑物的安全和可持续发展。
虹吸雨水排水系统原理
虹吸雨水排水系统原理
虹吸雨水排水系统是一种利用物理原理实现排水的系统。
它的工作原理基于大气压力和液体密度的差异。
首先要明白的是，大气压力是指从大气中向下施加在物体表面上的压力。
液体密度则是指单位体积液体所具有的质量，通常以千克每立方米（kg/m³）表示。
在自然界中，液体会向下流动，是因为上方的液体受到较大的压力，而下方的液体受到较小的压力。
这个压力差促使液体向下流动，形成重力作用。
虹吸雨水排水系统利用这个压力差来实现排水。
系统通常由一系列管道组成，其中包括了一个出水口和一个进水口。
当系统开始工作时，首先要将进水管道中的水充满，并保持一定的水位高度。
这样，进水管道中的水就会在出水口处形成一个水柱。
接下来，当出水口的水柱高度低于进水管道水位时，虹吸效应就会发生。
这是因为高处的水柱所受到的压力较小，而低处的水柱所受到的压力较大。
根据压力差的原理，低压力的水柱会向高压力的水柱流动。
于是，进水管道中的水开始被吸入出水口，实现了排水。
虹吸雨水排水系统的这种原理使得排水过程更加高效，同时也避免了使用电力或其他能源依赖，节约了能源和成本。
然而，需要注意的是，在安装虹吸雨水排水系统时，要确保管道的坡度合适，以提供足够的压力差来保持系统的正常工作。
同时，管道的密封性也要得到保证，以减少泄漏和损失。
压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统设计要点简析
压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统设计要点简析摘要：由于近几年建筑技术的飞速发展，使得人们对大面积、大容量、大空间的建筑需求量越来越大。
屋面排水随着建筑技术的发展也在不断的进步，对屋面排水系统的技术要求也越来越高、越严格，传统的排水技术已经不能满足人们对于现代建筑屋面排水的要求。
而压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统的应用必将是大势所趋。
关键词：虹吸式屋面排水系统；设计要点；原理；雨水斗Abstract: in recent years due to the rapid development of construction technology, allowing people to large area, large capacity, large space building demand is more and more big. Roof drainage along with the development of construction technology is also in constant progress, the roof drainage system technical requirements also more and more high, the more strict, traditional drainage technique can not satisfy people for modern building roof drainage requirements. And pressure flow (siphon) roof rainwater drainage system application will be the trend of The Times.Keywords: siphon roof drainage system; Design; Principle; Rainwater head虹吸技术自发明到第一次应用于现代技术，再到上世纪90年代在我国现代建筑的首次应用以来，伴随着越来越多的空间建筑的出现和建筑屋面形式的多样化，压力流（虹吸式）屋面排水系统（简称虹吸式排水系统）得到了广泛应用，尤其是在机场航站楼、交通枢纽站、会展中心、大型的商业建筑以及大型工业厂房中。
屋面虹吸排水系统的施工方案及技术手册
虹吸式排水施工方案1、虹吸式屋面排放系统和重力排放系统的比较1.1虹吸式排放系统管道中的水为满管流，能很快的彻底排清层面积；重力排放系统靠重力作力，管道中的水为附壁流，排水速度慢，给建筑物造成安全隐患。
1.2虹吸式排放系统的水平管无需坡度，节省了安装空间；重力排放系统靠重力自流，水平管必须要有一定的坡度，浪费了安装空间。
1.3虹吸式排放系统只需要很少的雨水斗和雨水立管，节省了建筑材料；重力排放系统中，一根雨水立管连接的雨水斗数量一般不超过2个，所以需要大量的雨水斗和立管。
1.4虹吸排放系统的管材为高密度聚乙烯HDPE管材，管道质量轻、抗冲击、耐腐蚀、无热变形，是雨水排放系统的最佳选择。
管道热热胀冷缩率仅为0.86%；重力排放系统管材一般为PVC，其缺点是不耐磨、易刮花、焊接不牢固、介缩率高，在一般工程中普遍使用，客户投诉不少。
1.5虹吸排放系统大大降低了管材的管径，降低了施工难度；重力排放系统则需要大管径管材，施工难度大。
一、施工方案屋面雨水排放系统采用的HDPE管材，焊接工艺以及虹吸原理为基础的排水系统，在材料选择、安装工艺及系统原理等方面为国际先进水平。
1、施工流程施工流程图施工准备工作测量、放线、定位管道焊接、管卡固定、现场预制、雨水斗安装管道灌水试验竣工验收2、施工前准备工作2.1人员组织配备充足和操作人员，成立专门的项目部施工管理。
2.2挑选素质优良，具有虹吸式雨水排放系统安装经验的工人参加项目部工作，并在上岗前接爱应用工程师的技术培训。
2.3认真研读工图纸，与设计师及工程师紧密配合，施工方案考虑周全。
2.4搭建临时设施，安排好材料及机械的合理堆放。
2.5安排好有关仪器、机具、辅助材料的进场。
2.6对施工人员强化工程质量和安全文明施工等方面的督导。
2.7支架电焊等工艺操作人员必须持证上岗。
2.8严格按照施工国图纸上的要求进行现场测量，并在管道安装前进行再次复检验，确保管道安装完全符合施工图纸的要求和验收规范的要求。
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目前对于较大型屋面雨水排水系统有两类，1是重力流排水系统，即雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出。
这种系统管线并不能被水完全充满。
水沿立管管壁流下时，一般情况下只占立管断面的一部分，甚至一小部分为水，一部分为空气。
2是虹吸屋面排水系统；其作为密闭的内排水系统由于在技术上、经济上较之传统的重力流排水系统有明显的优势而越来越得到广泛应用。
虹吸排水系统简介；
虹吸排水系统是将传统的“重力流”变为“满管流”，而满管流会产生抽吸作用，提高排水速度。
虹吸排水系统就是使排水系统在一定的水量下，使系统达到“满管流”状态的系统。
1.形成虹吸排水的条件
我们知道，如管内液体的流态达到虹吸状态，应有以下几个条件（参见图一）： 1-1入水口和排水口之间存在高差；
1-2管道中充满水；
1-3立管与水平管中水的流速要足够大并同时能满足管道中的负压大于水的蒸发压力。
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市政管
图一：屋面虹吸排水系统示意图
可见管道充满水是虹吸状态必要而充分的条件，即要达到虹吸状态，管道必须充满水，而达到了虹吸条件，管道必然是“满管流”。
这就是虹吸排水系统的基本概念。
2.虹吸形成过程及其优势分析
对大型屋面可“分区排水”，整个屋面排水系统可由数个子系统组成，每个子系统一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝。
系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天面雨水快速排放。
因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统。
而当雨量较小时，该虹吸系统也只有做为重力流系统使用。
这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水。
再有，在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统。
比如，计算表明排水量为
40L/s 时，用直径300mm 的重力流雨水管，其斗前水深需100mm，而直径100mm 的虹吸雨水管，其斗前水深仅需73mm，这对屋面的建筑和结构设计都非常有利。
虹吸系统所用管径不仅比重力流小，而且可比重力流“少”。
图一所示系统，即一个横管，一个立管，可以上接十余个雨水斗，而重力流系统则要多根立管。
此外，虹吸系统的横管可以水平安装，而重力流系统其横管必须有不小于0.005的坡度，将使横管末端降低，从而影响使用空间或影响
筑龙网 w w w .z h u l o n g .c o m 建筑结构处理。
虹吸系统的立管因数量少，可利用楼梯间、立柱旁等处敷设，不占用更多的使用空间，横管也可以敷设在非敏感的公共走廊等处。
总之，给建筑设计一个有利的条件。
虹吸排水的施工要点
1.雨水斗安装：
虹吸系统的雨水斗与普通雨水斗的主要区别在于有结构独特的空气挡板，空气挡板不仅能有效地阻止空气进入尾管，而且对由空气挡板下面流入尾管的雨水具有整流作用。
再有，即使天沟内落叶等垃圾没有及时清扫，空气挡板的结构也能使排水功能不受大的影响。
雨水斗安装在天面的天沟里，混凝土屋面与金属屋面用雨水斗，其主要构件部分均相同，只是因安装条件不同而略有差异。
现以混凝土屋面用雨水斗为例说明雨水斗的安装。
雨水斗以不锈钢底盘、夹圈、空气挡板等几个部件组成，不锈钢底盘固定安装在天面，上面安装空气挡板，下面有接尾管的短节，因而雨水斗的定位安装就是其不锈钢底盘的定位安装。
不锈钢底盘起“承上启下”的作用。
安装前要注意核实定位尺寸及标高。
不锈钢底盘安装，有两种方式：方式一，预埋，在土建天面施工完成配筋后，根据楼板的厚度确定不锈钢底盘安装高度并固定，确保在混凝土灌浆时，底盘不发生移位，封堵好排水口，防止混凝土灌入排水口；方式二，预留，在天面雨水斗安装位置由土建预留孔，后安装不锈钢底盘。
我们认为采用预留孔的方式较好。
因为天面结构施工通常日夜加班作业，一般雨水斗的数量不多，安装单位没有必要投入太多人力长期配合土建预埋，而且预埋后的雨水斗底盘螺钉容易在土建施工过程中被破坏。
不锈钢底盘在天沟安装完成后进行防水卷材施工。
防水卷材在不锈钢底盘处要精心施工，既要留出排水口的空间，又要敷满底盘的其余部分，然后上紧夹圈以确保不渗漏。
夹圈有一定厚度的向上卷边，屋面找平层应做到夹圈边缘。
夹圈安装后，应封堵好排水口，并做好夹圈和底盘的保护（特别是底盘上安装空气挡板的螺栓），待到天面土建施工全面完成、清洁后再安装空气挡板，完成雨水斗的安装。
筑龙网 w w w .z h u l o n g .c o m 2.水平管与立管的安装
管线的安装关键是定位准确，特别是弯头、大小头、三通等处的定位。
要注意系统图中标注的所有管道长度的度量均以管道中心为准，所有弯头、三通、变径接头均以与联接管中心交点为准。
要特别注意水平管的标高不能任意变动，以免破坏虹吸条件。
再有，要特别注意管道的配置，因为液体在管道中沿着管壁流动，当条件具备产生虹吸时也有一个过程：由重力流发展为脉冲流，再发展为气液混合流，最后为满管流。
因此，施工过程中要注意正确配置管道，采用“顺水”方式，保证管道不进入空气（同时，要注意尾管的有效长度）.
3.尾管的安装
关键是尾管的安装时间应放在“最后”，即必须在天面全部土建施工完成、清洁后，与雨水斗的空气挡板同步施工，以完成整个虹吸系统的施工。
因为尾管过早的连接，会使虹吸系统的管线过早投入运行，而天面的水泥沙浆等会随雨水流入并在水平管与立管管壁凝固结块，而使虹吸系统失去其功能，一旦造成这种情况，处理起来代价很高。
因此，在施工合同中就应与建设方说明，虹吸系统不可作为施工期间的雨水排水用。
虹吸排水与重力流排水系统分析比较
1. 重力流排水系统是传统的屋面排水方式。
具有设计施工简易，运行安全可靠的特点，其缺点是管道设置相对较多，占据空间位置较多。
2. 虹吸屋面雨水排水是近几年推广应用的一项新技术，它的优势是管道系统相对较少，节省管材和建筑空间，由于虹吸作用产生“满管流”，使系统排水量能够满足最大的雨水量。
其缺点是设计施工比较复杂，雨水斗及尾管施工时容易造成堵塞。
同时在管材选用上也相对要求高一些。
虹吸排水系统属压力流排水系统。
施工完后要按有关规定进行试压。
综上所述，我们认为；对于大型公共建筑，如商场、展馆、体育馆等屋面雨水排水采用虹吸排水技术是较好的选择。
而对于中、小型建筑采用传统的重力流排水系统为好。