虹吸式屋面雨水排水系统

虹吸式屋面雨水排水系统已有二十多年的发展历史，在工程中有些广泛的应用。虹吸式屋面雨水排水系统是利用“伯诺里”方程，依靠特殊的雨水斗的设计。雨水通过格栅盖侧面进入雨水斗，当屋面汇水达到一定高度时，雨水斗内的反涡流装置将阻挡空气从外界进入同时消除涡流状态，使雨水平稳地淹没泄流进入排水管。充分利用屋面和地面的高差产生的能量形成虹吸作用系统在满流状况下快速排泄雨水。实行气水分离，从而使雨水立管中为满流状态，当立管中的水达到一定的容量时，就产生了虹吸作用。

虹吸式屋面雨水排水系统管内压力和水的流动状态是不断变化的过程。

降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是自由液面的波浪流。根据雨量大小的不同，部分情况下初期无法形成虹吸作用，是以重力流为主的流态。随着降雨量的増加，管内逐渐呈现脉动流拔拉流，进而出现满管气泡流和满管汽水混合流，直至出现水的单向流状态。

降雨中期，当屋面汇水达到定高度时，雨水斗内的反涡流装置将阻挡空气从外界进入同时消除涡流状态，使雨水有着平稳的单向流状态，形成稳定的虹吸作用排水。

降雨末期，雨水量减少，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一特定值（根据不同的雨水斗产品设计而不同），雨水斗逐渐开始有空气掺入，排水管内的虹吸作用被破坏，排水系统又从虹吸流状态转变为重力流状态。

在整个降雨过程中，随着降雨量的増加或减小，悬吊管内的压力和水流状态会出现反复变化的情况。与悬吊管相似，立管内的水流状态也会从附壁流逐渐向气泡流，气水浮化流过渡，最终在虹吸作用形成的时候，出现接近单向流的状态。

虹吸式屋面雨水排水系统一般由虹吸雨水斗、无坡度悬吊管、立管和雨水出户管（排出管）等组成。一般来说，雨水斗的设计是整个虹吸系统的能否按设计要求工作的关键所在之ー，它的稳流性越好，产生虹吸所需的屋面汇水高度越低，总体性能就越优越。浙江乐泰虹吸雨水斗，它是由雨水斗底座，碟片，格栅顶盖组成。另外根据需要可提供通用型的绝缘底座，固定件，法兰片，焊接片，防火保护帽，微型加热电圈等配件。

虹吸雨水斗的最大优点在于对于不同功能及材料的屋顶系统，产品具有广泛的适用性。换句话说，一种雨水斗通过相应的配件组合就能适合不同的屋顶。例如：混凝士屋顶，金属屋顶，木屋顶，考虑人行走或绿化的屋顶，屋面不平呈梯形结构的屋顶等。虹吸雨水斗是整个虹吸系统的关键部分，对于整个虹吸式屋面雨水排放系统而言，最主要的就是要避免空气通过雨水斗进入整个系统。如果空气直接进入雨水斗，会在管道内形成气团，这样会大大降低系统排水效率，最终和传统重力式排水系统一样。

浙江乐泰虹吸雨水斗具有反涡流功能的盖罩，防止空气通过雨水斗入口处的水流带入整个系统，并有助于当斗前水位升高到一定程度时，形成水封完全阻隔空气进入。最大限度减小了天沟的积水深度，使屋面承受的雨水荷载降至最小，同时提高了雨水斗的额定流量。

虹吸式屋面雨水排水系统作为一个特殊的排水系统，其管道必须保证完全的密封性和完备的防火措施，并且做到尽可能降低噪声，吸收震动，抗击冲击外力，最大程度满足抗温度变化引起的形变。在《虹吸式屋面雨水排水系统技术规范》（CECS183:215）中推荐HDPE高密度聚乙烯管材作为虹吸式屋面雨水排水系统管材。同时我国已经出版《建筑排水用高密度聚乙烯（HDPE）《建筑排水用高密度聚乙烯（HDPE）管材及管件》（CJ/T250-2007）规范，确保系统安全可靠，高效持续的运行。

HDPE管材的优势

1、连接可靠：管道连接方式方便灵活。管道可根据需要，采用不同的连接方法，如：对焊、电焊管箍连接、法兰连接、螺纹连接、伸缩管接头等。HDPE还可以和钢管，铸铁管，陶瓷管等其它管材的管道连接。只需通过专门的加热电焊机就可以进行操作。

2、低温抗冲击性好：HDPE管道是在热力条件下生产的，材料本身的张力在制造过程中已消减，所以成品以后可能产生的尺寸微变不会有任何危害，将热胀冷缩引起的危害降至最小。

3、耐化学腐蚀性好：从物理和化学性质上看，HDPE管道的防腐能力强，不受各种酸、碱盐所引起的电化学反应的影响。HDPE管道比金属管更耐磨损。聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-60-60℃温度范国内安全使用。冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂

4、抗应力开裂性好：HDPE具有低的缺回敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出。

5、耐老化，使用寿命长：含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使50年，不会因遭受紫外线辐射而损害。

6、可挠性好；HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。

薄壁不锈钢是不锈钢中常见的一种材质，是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，作为一种用途广泛的钢，使用温度196℃-800℃，具有良好的耐蚀性、耐热性、初性高、低温强度和机械特性；冲压、曲等热加工性好，无热处理硬化现象。在虹吸式屋面雨水排水系统中广泛应用于大型建筑项目等工程。

虹吸式屋面雨水排水系统的固定装置包括与管道平行的方形钢导轨，管道与方形钢导轨间的连接管卡（根据不同的管径，每隔0.8至2.0米布置管卡，用于固定钢导轨的吊架及镀锌角。安装固定系统还包括管卡配件，这些配件可以固定管道的轴向，利用锚固管卡安装在管道的固定点。

虹吸式屋面雨水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，采用虹吸式屋面雨水排水系统的排水管管径要小于果用重力排水系统的排水管管径。相对重力式排水系统，虹吸式屋面雨水排水系统其实质是种多斗压力流雨水排水系统，因此埋地要明显减少。

虹吸式屋面雨水排水系统优势：

1、有效水流量

传统的排水系统使用的是“空气流和水流”，水只通过整个管径的三分之一就被排出。而虹吸式屋面雨水排水系统是以“伯努利方程"为依据，通过精确的计算已经能够获得管中的“满流”，从而大大提高了排水效率。

2、管道直径小，使用的管子少并且不需要维护

因为虹吸式屋面雨水排水系统使用的是满管流，所以它所用的管子的直径要比传统排水系统中的小50%。由于系统的排水量比传统系统的要大4倍，所以立管的数量可以减少75%。由于水流量速度在1m/s及以上，所以在虹吸系统中有自我清洁管道的功能，减少了维护成本。

3、节省空间

虹吸式屋面雨水排水系统由于是负压引流，因此横管不需要坡度，节省高度空间。

4、节水和环保

由于虹吸式屋面雨水排水系统中的压力，相对于重力流雨水排水系统更容易集中收集和回收利用系统雨水。