虹吸雨水原理(|虹吸雨水排水原理)

形成原理:利用屋面与地面高度差产生的能量，当屋面积水达到一定高度时，无空气体进入管道，在满管流动状态(即虹吸状态)排水时产生负压，通过管道内的吸力将雨水快速排出。

(资料图片仅供参考)

实现:基于形成原理，利用伯努利方程，通过精心计算，有效控制和平衡管道内雨水的流量和压力，使雨水管道在短时间内达到满管流动状态(即虹吸状态)，将雨水快速排到室外。

一、虹吸排水系统原理

屋顶虹吸雨水排水系统采用了专门设计的雨水斗，使雨水在浅沟水深下的管道内形成满流状态。利用建筑物的高度和落水的势能，在管道内造成局部真空，使雨水斗和横管内的水流获得附加压力，形成虹吸现象。通过虹吸，可以大大加快排水管内的水流速度，快速排出屋面雨水。

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、雨水悬吊管、雨水立管、埋管、雨水出水管、45度弯头、偏心变径短束接头、Y型下游三通及部分附件组成(管道设计必须满足地方标准，并能抗正负压，均可用于虹吸式排水系统。如ABS、PVC、HDPE、PP、铜管、钢管、铸铁管等都成功应用于UV系统)。

三.虹吸排水系统演示

降雨初期，雨量一般较小，悬管内存在自由液面的波流→→→随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流、拉流→→→降雨量再次增加，系统内出现间歇性虹吸现象，出现满管气泡流和满管汽水混合流，并逐渐趋于稳定→→降雨量进一步增加，使系统达到设计状态，出现单向水流，形成稳定全面的系统虹吸；具体示意图如下:

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四.虹吸排水系统的优点

传统重力排水系统:水平管道需要一定的坡度。立管多，影响美观。管材、管件使用量大，使用寿命短。地面开挖工程规模大，现场施工量大，后期装修成本高。

虹吸雨水排水系统:横管不需要坡度，管径小，便于建筑处理，减少了立管和雨水斗的数量，系统寿命长，最大限度减少了地面开挖工作，雨水井少，施工简单快捷，可节省大量装修费用。

动词 verb的缩写虹吸排水与重力排水的比较

传统的重力式雨水排水系统利用雨水的重力，由屋顶雨水斗通过排水系统排出。水流夹带空气体进入整个雨水排水系统，空气体约占管道的30-70%空，排水悬吊管必须有一定的坡度。虹吸雨水排水系统可有效阻挡空气体通过专用雨水斗进入。通过全系统压力平衡计算，雨水夹带的空气体进入排水系统的量大大减少，最终达到气水分离的效果，在管内形成全管流。利用建筑高度和地面落差的势能形成虹吸效应，可以快速排出屋面雨水。

两种排水系统的优缺点比较传统重力排水虹吸排水

不及物动词重力排水与虹吸排水的比较方案

1.重力流排水系统:

重力排水系统是雨水由天沟收集，然后通过与雨水斗连接的立管靠重力排出。这个系统的管道不能完全充满水。当水流下立管壁时，通常只占立管段的一部分，甚至一小部分是水，一部分是空气。自流排水系统是一种传统的屋面排水方式。它具有设计施工简单、运行安全可靠的特点，其缺点是管道相对较多，在空之间占用的位置较多。

重力雨水系统需要将系统的流量控制在设计的重力流范围内。否则，过多流入系统的雨水流型会超过重力自由面流，严重的压力波动会对系统造成破坏，造成立管损坏、室内检查井涌水等安全事故。

2.虹吸雨水排水系统:

降雨初期，利用重力原理排水。当降雨量增加，屋顶水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔绝空空气，从而产生虹吸，系统也将转化为高效排水系统，将雨水吸走并向下排放。对于大屋顶，可以分区排水，整个屋顶排水系统可以由几个子系统组成，每个子系统都有一个天沟，这样天沟可以避免伸缩缝。

该系统的设计是当当天沟内雨水深度达到一定深度时，先给尾管注水达到虹吸条件，然后整个系统虹吸，这样天空中的雨水就可以快速排出。由于虹吸排水流量大，应通过消能井排入市政雨水排水系统。当降雨量较小时，虹吸系统只能作为重力流系统使用。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在几十年内排出一次雨水。

相同排水量下，虹吸排水系统所需的斗前水深小于重力流系统。例如，计算表明，当排水量为40L/s时，直径为300mm的重力流雨水管，斗前水深为100mm，而直径为100mm的虹吸式雨水管，斗前水深仅为85mm，非常有利于屋面的建筑和结构设计。虹吸系统的管径不仅比重力流小，而且比重力流“小”。即一根横管和一根竖管可以连接十个以上的雨水斗，而重力流系统需要一根以上的竖管。

此外，虹吸系统的水平管可以水平安装，而重力流系统的水平管必须具有不小于0.005的坡度，这将降低水平管的末端，从而影响使用空或建筑结构的处理。由于虹吸系统立管数量少，可敷设在楼梯间、立柱附近等。，不占用更多使用房间空，非敏感公共走廊等也可敷设水平管道。总之，给建筑设计一个有利的条件。