虹吸排水工作原理

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虹吸排水工作原理

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虹吸排水工作原理

虹吸式排水系统是利用能够隔绝空气的虹吸式雨水斗和高精度管材、管

件，通过利用建筑物的势能，雨水通过密封的管道系统形成满管流，在立管

处跌落将层面的雨水迅速排放的新型

排放系统，产生虹吸作用。

屋面雨水虹吸排水系统具有很大的推广价值。在现代建筑中，科学技术

的发展、新型材料的应用，人们对建筑的实用性、美观性的要求越来越高。

因此，虹吸屋面雨水排水系统具有广泛的发展前景和空间。特别是在厂房、

机场、体育馆、展览馆、高层裙房等跨度大，结构复杂的屋面，它不仅能够

解决一些传统重力式排水系统无法做到的设计难点，而且在节省管材

和施工量上有着传统无法比拟的优点。

虹吸系统的优势.

1、比重力系统管径小1/2至2/3.

2、横管不需要坡度.3、屋面雨水斗布点灵活.4、可减少与减小屋面预

留洞要求.5、管道走向灵活可根据各种设计要求设置.

6、管道材料可灵活选配.7、可控制屋面和天沟中的水深.8、水流速度

快具有自洁管道功能

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

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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

扩展阅读：虹吸排水工作原理

什么是虹吸排水系统？他的工作原理是？

（1）什么是虹吸排水系统？他的工作原理是？

在一个水缸里装有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂下,

用嘴在这端端口吸气一会,然后松嘴,那么缸中的水就会从管子中流下来.因

为管子呈一段弧形,像彩虹,又能直到吸水的作用,故称为虹吸现象.虹吸式排

水系统就是利用这个原理工作的.虹吸屋面雨水排放工作原理

虹吸式屋面雨水排水系统和重力式屋面雨水排水系统均由雨水斗、雨水

悬吊管、雨水立管、雨水埋地管组成，但因为系统的工作原理完全不同，在

二种不同水力条件下工作，因此系统中各部件的功能要求是不一样的，系统

也有其相应的一套计算方法。虹吸式屋面雨水排水系统的最大改进和技术进

步是开发了一种具有良好整流功能的雨水斗。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，在降雨过程中相当于从屋面

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上的一个稳定水面的水池中泄水，经屋面内排水管系，从排出管排出，管道

全充满的压力流状态，面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。所以，把具

有虹吸排水能力的屋面雨水内排水系统称之为虹吸式屋面雨水内排水系统。

虹吸式屋面排水系统的管道在设计降雨强度呈负压，管材的选用应考虑承受

负压的能力，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗开始有

空气渗入，排水管道内的真空被破坏，排水系统会从虹吸压力流的工况转向

重力流。（2）虹吸基础知识

建筑雨水排水系统建筑雨水排水系统是建筑物给排水系统的重要组成部

分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积

水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正

常生活和生产活动。建筑雨水排水系统的分类根据不同的分类标准，雨水系

统有不同的类别：1）屋面雨水系统按照管道的设置位置不同可分为：外排

水系统和内排水系统。外排水是指屋面不设雨水斗，建筑物内部没有雨水管

道的雨水排放方式。2）按照屋面有无天沟可以分为檐沟外排水和天沟外排

水3）根据系统是否与大气相通分为密闭系统和敞开系统4）按雨水管中水

流的设计流态可分为重力半有压流雨

虹吸原理

水系统、重力无压流雨水系统和压力流雨水系统（虹吸式雨水系统）

5）根据立管连接雨水斗的个数分为单斗、多斗雨水排水系统虹吸系统的原

理及其特点降雨时屋面上积水达到一定高度，通过气水分离的雨水斗，利用

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排除屋面雨水。它是解决大屋面雨水排放的先进排水技术。由于虹吸排水系

统是经过精确的水力计算而设计的排水系统，其管道内按满流状态设计，经

过高精度计算，能充分利用水的动能使系统产生虹吸作用。水流流速快、流

量大、管道有较好的自洁能力、相同管径排水量大等优点。和传统重力排水

系统相比有以下特点：广泛适用于各种不同类型、用途的建筑物；悬吊管无

需坡度敷设；降低管材的管径；现场施工量减少；使用更少的材料；节省安

装空间；管道具有自洁能力，不易堵塞；从设计到施工简单快捷。随着建筑

技术的不断发展,大空间、大容量、大面积的公共建筑，工业厂房、库房需

求量越来越大；对屋面雨水排放技术的要求将越严格，同时也推动新的排水

技术的发展。屋面面积的增大，排水管道也必须增大管道数量增多，这必将

会影响建筑物美观和实用的要求。传统的排水方式已不能完全满足现代建筑

的需求，而虹吸排水系统的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效

解决方式。虹吸排水技术具有很高的推广价值和广阔的发展前景。自从上个

世纪九十年代初期国内建筑业便开始采用虹吸排水系统。特别是在一批大型

项目，如厂房、机场、体育馆、展览馆等建筑中的实践应用均取得良好的排

水效果，而且至今系统运行良好。虹吸系统组成和材质虹吸系统由虹吸试雨

水斗、尾管、连接管、悬吊管、立管、埋地管、检查口和固定及悬吊系统组

成。虹吸式雨水斗：雨水斗一般由反旋涡顶盖、格栅片、底座和底座支管组

成。额定流量分12L/s、25L/s、40L/s、60L/s和72L/s等，最常用的为

25L/s和40L/s两种额定流量的雨水斗。虹吸试雨水斗材质可采用铸铁、铝

合金、不锈钢、高密度聚乙烯（HDPE）和聚丙烯（PP）等。管材和管件：用

于虹吸式屋面雨水排水系统的管道，应采用铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢

管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（HDPE）管等材料。用于同一系统的管材和

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管件以及与虹吸式雨水斗的连接管，宜采用相同的材质。这些管材除承受正

压外，还应能承受负压。固定件：管道安装时应设置固定件。

虹吸原理固定件必须能承受满流管道的重量和高速水流所产生的作用

力。对高密度聚乙烯（HDPE）管道必须采用二次悬吊系统固定。虹吸设计虹

吸系统的反方案设计包括两个方面：方案初步设计系统深化校核方案初步设

计虹吸系统的初步设计主要包括暴雨强度、汇水面积、雨水斗型号及数量等

的确定和雨水斗、管道的布置。1）暴雨强度在选择暴雨强度和重现期时要

考虑建筑物用途和其重要性等等因数，并结合《建筑给排水设计规范》来确

定，虹吸系统的重现期不应小于规范要求。一般虹吸系统的暴雨重现期不小

于当地5年，取10年居多，也会因建筑物要求适当增高。因一些地区暴雨

强度有两个或更多的计算公式，设计时最好有相应设计师提供的具体数据，

保证设计取值准确。没有溢流的雨水系统是不安全的。溢流的功能主要是雨

水系统事故排水和超量雨水的排除。建筑物的溢流可以以溢流口或溢流系统

的方式设置。溢流口是在天沟或其他集水区域的侧墙上一定高度设置的排水

口；溢流系统又可以分为重力式和虹吸式。溢流口或溢流系统应设置在溢流

时雨水能通畅流达的场所，溢流口或溢流装置的设置高度应根据建筑屋面允

许的最高溢流水位等因素确定，最高溢流水位应低于建筑屋面允许的最大积

水深度，没有具体要求时，将溢流系统或溢流口的进水最低点设在天沟最低

点以上100mm至150mm位置。溢流重现期选择一般是与虹吸系统相结合的。

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应的虹吸系统暴雨强度，因为50年的暴雨强度比10年的暴雨强度一般相差

不会超过10年暴雨强度的一半。

虹吸原理

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