早在公元前1世紀(jì)，虹吸排水管就是一項古老的人類發(fā)明，它創(chuàng)造了一種奇特的虹吸排水系統(tǒng)。實際上，虹吸效應(yīng)并非完全是由于大氣壓力而產(chǎn)生的，它還可以產(chǎn)生真空中的虹吸現(xiàn)象。讓液體上升的力量是液體之間的分子內(nèi)聚。當(dāng)虹吸現(xiàn)象發(fā)生時，由于管外液體流量大于管內(nèi)液體流量，兩面的壓強不平衡，因此，液體將繼續(xù)沿著管內(nèi)液體的方向流動。與傳統(tǒng)的重力排水系統(tǒng)不同的是，虹吸排水系統(tǒng)可以及時排除落在建筑物屋頂上的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，或者避免如雨水溢出、屋頂漏水等水患事故。

在設(shè)計降雨強度時，虹吸式排水管的管道呈負(fù)壓狀態(tài)，選擇虹吸式排水管時應(yīng)考慮負(fù)壓情況，虹吸式排水管淹沒排水管之前的水位降至一定值，雨水斗開始有空氣滲入，排水管中的真空被破壞，排水系統(tǒng)將從虹吸壓力流的虹吸式排水管轉(zhuǎn)向重力流。

降雨期間，由于連續(xù)的虹吸效應(yīng)，整個系統(tǒng)可以迅速排出屋頂?shù)挠晁?。虹吸排水系統(tǒng)管道均按滿流有壓狀態(tài)設(shè)計，雨水懸吊管可做到無下垂，在虹吸作用下，水流速度很高，具有較好的自清潔性。虹吸式排水系統(tǒng)采用一種高密度聚乙烯管材，這種管材能夠承受較大的吸水壓力，而且不會因彎曲而破裂折斷，還具有耐高溫性，其抗極端溫度范圍也很大，在-30℃至100℃之間，同時其本身重量輕，施工方便，可使安裝工效大大提高。

傳統(tǒng)雨水斗和虹吸系統(tǒng)雨水斗的主要區(qū)別是雨斗內(nèi)設(shè)置有風(fēng)擋。風(fēng)擋為疊式結(jié)構(gòu)，無透氣孔。組合件、防水層和葉片罩的設(shè)計都遵循了傳統(tǒng)的設(shè)計思路。雨水桶、空氣擋板和出水口的直徑組合是在任何水流條件下都能穩(wěn)定發(fā)揮作用的保證，這種組合理論上難以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，需要經(jīng)過大量試驗和總結(jié)才能得出結(jié)論。

所有排水管都必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠抵抗正、負(fù)壓力，可以用在虹吸系統(tǒng)中。例如ABS,Type,PE,PP，銅管，鋼管和Type管在UV系統(tǒng)中有大量成功的應(yīng)用。各種塑料管材抗負(fù)壓的能力各不相同，其材質(zhì)、壁厚及管徑的差異決定了其性能。一般根據(jù)工程實際選擇管道系統(tǒng)，需要綜合考慮適用性、排水量、耐久性、剛度、阻燃、噪音、絕緣、成本和安裝費用等因素。

有關(guān)設(shè)計要點：

為了保證長日照下雨水斗的抗老化性能和防滲漏性能，采用平底式金屬雨水斗。平板式雨水斗施工簡便、性能穩(wěn)定。因為天溝有內(nèi)天溝和外天溝之分，采用專業(yè)的平底式雨水斗，安裝在混凝土屋面上，方便快捷，并可有效防止漏水。

虹吸雨水斗一般為20l/s-40l/s，在選擇雨水斗時，應(yīng)按虹吸雨水斗流量的70%-80%進(jìn)行設(shè)計。與重力流系統(tǒng)相比，減少天溝開孔的尺寸和數(shù)量，同時也減少可能的滲漏點，節(jié)省工程施工時間；其主要特點是通過建筑物找坡排水到天溝或匯水點，雨水斗同一管段時，計算系統(tǒng)以同一高度為基礎(chǔ)(施工有誤差，同一管段內(nèi)每個雨水斗的標(biāo)高必須在50mm以內(nèi)，否則系統(tǒng)計算無效，系統(tǒng)被破壞)；另一方面，系統(tǒng)計算時，還需控制雨水斗的斗前水深，如果無法控制每個水斗的排水量和斗前水深，則造成系統(tǒng)排水不平衡。只要考慮準(zhǔn)確的計算，就能保證減小其受力程度，從而提高排水效果。其中一部分采用不同等級的雨水系統(tǒng)接入，實現(xiàn)快速穩(wěn)定排水。當(dāng)有足夠的雨水時，再通過準(zhǔn)確的計算來保證排出水量和快速形成虹吸。

虹吸式排水管網(wǎng)水力計算要點：(1)管道設(shè)計流量不小于1m/s。（2）排水管的總水頭損失應(yīng)小于或等于雨水斗頂部與臨界點之間的幾何高差，壓力余量△Pr≤100mbar為宜。(3)虹吸式排水管系懸吊管和總立管的負(fù)壓值交叉。該地點的負(fù)壓值，應(yīng)根據(jù)不同情況，有不同的限度。在排水系統(tǒng)中，使用的金屬和鋼管應(yīng)該小于900mbar；而在塑料管道中，管徑為50-160應(yīng)該小于800mbar，管徑為200-300應(yīng)該等于450mbar。(4)在虹吸式屋面排水系統(tǒng)中，管系節(jié)點通過不同支路計算得到的壓力差不得超過150mbar。(5)虹吸式排水管系采用內(nèi)壁涂塑軟質(zhì)排水管或鋼管及高密度聚乙烯管，應(yīng)用相應(yīng)的計算圖計算排水管的沿程水頭損失。

注：管路應(yīng)按設(shè)計要求的位置安裝，懸吊管不得設(shè)置斜度和水平安裝。橫管和豎管、立管和排管連接彎管時，彎頭采用兩個90°彎頭或R≥4D的90°彎頭。

雨水 排水管

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