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摘 要与传统的重力流排水系统相比，虹吸排水系统具有显著的优越性，本文主要介绍了虹吸排水系统的构成、工作原理、技术优势和施工要点，认为虹吸排水系統的优越性使其超越传统排水系统，在很多建筑中普及应用。
关键词虹吸排水；工作原理；优势；施工
中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0193-01
虹吸排水系统最早应用于1968年的芬兰，随后相继在欧、美、日等国家得到应用。虹吸排水系统在我国的应用始于2001年，之后发展迅速，现在已经成为屋面排水中运用最普遍的技术。
1虹吸排水技术简介
1）虹吸排水系统工作原理。最早的屋面雨水排放系统，属于重力流排水系统，是指雨水在天面天沟汇集后通过雨水斗下接的立管自动流出。通常情况下该系统中的水沿立管管壁流下时，只占立管断面的一部分，另外一部分为空气。如果可以将上述系统中的重力流转变为满管流，就可以缩小立管直径，并且产生抽吸作用，提高排水速度。虹吸排水就是使排水系统在一定的水量下，达到满管流状态的系统。虹吸式屋面排水系统采用特殊的雨水斗，通过复杂的计算严格精确控制各段雨水管的管径，平衡各雨水斗的流量和压力，避免管道中进入空气，使管道形成液态单相流状态，单相流迅速流动会产生负压，从而形成虹吸效应，迅速排走屋面雨水。
2）虹吸排水系统的构成。虹吸排水系统主要由虹吸雨水斗和雨水管道构成，通常为多斗系统。①虹吸雨水斗。与传统的雨水斗相比，虹吸雨水斗的特别之处在于整流器的设计，该设计在淹没水深较浅的状况下能够防止产生漩涡，避免进入空气。实验表明，虹吸雨水斗在淹没水深4厘米是就能达到满流状态，而普通雨水斗则需要水深40厘米才可。按照材质不同，雨水斗分为铸铁雨水斗、铸铝雨水斗和不锈钢雨水斗，排出管管径分为DN50、DN75和DN100三种规格，在实验中相对应得排水能力分别是6L/s、12L/s和24L/s，实际排水能力则能够达到实验效果的两倍。②悬吊管。悬吊管在虹吸排水系统中的作用及其重要，悬吊管与立管的连接处就是虹吸现象发生的地方，而且悬吊管连接多个雨水斗，节省了立管。一般悬吊管多是管径为DN50和DN75的小管，可以节省屋面下的空间。因为虹吸排水系统中由于负压推动产生雨水的流动，所以悬吊管不需要设坡度。③立管。与以往的重力流系统相比，虹吸排水系统中的雨水斗数量少，切由悬吊管汇集到立管，因此立管的数量大大减少，不过管径较大，必须隐藏在管井中。④管材。压力流雨水排放系统要求管材具备较高的承受能力和接头严密性。一般采用的管材及连接方式包括：铸铁管—卡箍连接；HDPE管—热熔对接；涂塑钢管—螺纹连接；不锈钢管—焊接。在塑料管中推荐使用具有良好物理和化学性能的HDPE管，掺有碳黑的管材能够提高防紫外线的性能。压力流雨水排放系统中有正压也有负压，HDPE管在负压下的抗渗气性优于其它塑料管材。
2虹吸排水系统的优势
以往的重力流屋面排水系统有很多技术方面的缺陷，例如重力雨水斗的排水属于自由堰流，流入雨水斗的雨水掺入空气，形成水汽混合流，排水能力较弱；传统排水系统中的悬吊管要求充满度不大于0.8，坡度大于5%，因此要求具备较大的管径和坡降；而且同一悬吊管连接的雨水斗数量不能超过四个，这样一来，要接入的立管的数量也随着增加。因此重力式排水系统立管多、管径大，排水能力弱，并且影响装修和美观。虹吸式排水系统的排水能力大大增强；在符合水力计算的前提下，接入的雨水斗的数量不受限制，从而减少了立管的数量；并且悬吊管无须坡度，安装方便，外形美观；系统管道的管径减小，管内水流速度增加，提高了管道的自净能力；单一系统中的悬吊管最大长度可达150米，因此可以把主立管设在靠近外墙的位置，建筑物内不做管道井，不埋设管道。
3虹吸排水的施工要点
1）雨水斗安装。虹吸系统的雨水斗中含有结构独特的空气挡板，空气挡板能够有效阻止空气进入尾管，还可以整流经空气挡板下面流入尾管的雨水，而且能够防止垃圾堵塞雨水斗。雨水斗由不锈钢底盘、夹圈和空气挡板组成。不锈钢底盘安装在天面，其上固定安装空气挡板，下接尾管。不锈钢底盘具有承上启下的作用，它的位置就是雨水斗的位置，因此安装前应注意核实定位尺寸和标高。不锈钢底盘的安装有两种方式：预埋和预留。预埋是指在天面施工完成配筋后，根据楼板的厚度确定不锈钢底盘的安装高度并固定，确保在混凝土灌浆时底盘不移位，封堵好排水口，防止混凝土灌入排水口。预留是指在天面雨水斗安装位置由土建预留孔后安装不锈钢底盘。一般多采用预留孔的安装方式。底盘安装完成后进行防水卷材施工。施工过程中既要留出排水口的空间，又要敷满底盘的其余部分，接着上紧夹圈确不渗漏。夹圈装好后，堵好排水口，做好夹圈和底盘的保护，等到天面土建全部施工完成后再安装空气挡板，至此，雨水斗的安装完成。
2）悬吊管和立管的安装。安装管线的过程中要注意弯头、大小头、三通等处的准确定位。系列图中所有管道长度的测量都以管道中心为准，所有弯头、三通、变径接头都以连接管中心交点为准。不要随意改变悬吊管的标高，以免虹吸条件被破坏。虹吸条件具备的情况下系统产生虹吸也需要一个过程：由重力流发展成为脉冲流，进而转化为气液混合流，最后发展成为满管流。因此安装过程中要注意正确配置管道，保证管道不进入空气。
3）尾管的安装。尾管的安装时间很重要，应该放在天面施工结束，建筑垃圾被清理之后，与雨水斗的空气挡板同步施工。如果过早接入尾管，就会使虹吸系统过早投入使用，而施工过程中的水泥沙石会随着雨水流入管道，凝固结块，破坏整个虹吸排水系统。因此在施工合同中国要与建筑方明确说明，虹吸系统不能被用于施工期间的排水。
4）抓好图纸会审工作。每个虹吸系统都是精确计算而设计出来的，任何改动都需要计算确认。因此，为了避免在施工中的改动，施工前要认真会审图纸，重点确定系统定位和标高等与其他安装有无冲突。并且确认雨水斗的预留洞和管线穿墙出预埋套管的位置是否准确。派一人在土建施工过程中跟进检查，确定其预留和预埋的效果。当具备全面施工的条件时，集中力量完成主要安装工作。最后可以竣工时安排适量人力完成空气挡板和尾管的安装，提高工作效率。
4结语
随着科学技术的发展进步，新型建筑材料的出现和采用，人们对建筑的实用性和外形美观越来越高。在屋面排水方面，虹吸排水系统具有广泛的发展前景和价值，尤其是在厂房、场馆等跨度大的建筑屋面，虹吸排水系统不仅能够解决传统排水系统无法克服的技术难点，而且在节省人力物力、外形美观等方面有着无法比拟的优点。
参考文献
[1]虹吸式雨水排水系统技术规程,CECS183:2005.
[2]建筑给水排水设计规范,GB50015-2003.
[3]建筑给水排水设计手册,中国建筑工业出版社.
[4]民用建筑给水排水设计技术措施,中国建筑工业出版社.
关键词虹吸排水；工作原理；优势；施工
中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0193-01
虹吸排水系统最早应用于1968年的芬兰，随后相继在欧、美、日等国家得到应用。虹吸排水系统在我国的应用始于2001年，之后发展迅速，现在已经成为屋面排水中运用最普遍的技术。
1虹吸排水技术简介
1）虹吸排水系统工作原理。最早的屋面雨水排放系统，属于重力流排水系统，是指雨水在天面天沟汇集后通过雨水斗下接的立管自动流出。通常情况下该系统中的水沿立管管壁流下时，只占立管断面的一部分，另外一部分为空气。如果可以将上述系统中的重力流转变为满管流，就可以缩小立管直径，并且产生抽吸作用，提高排水速度。虹吸排水就是使排水系统在一定的水量下，达到满管流状态的系统。虹吸式屋面排水系统采用特殊的雨水斗，通过复杂的计算严格精确控制各段雨水管的管径，平衡各雨水斗的流量和压力，避免管道中进入空气，使管道形成液态单相流状态，单相流迅速流动会产生负压，从而形成虹吸效应，迅速排走屋面雨水。
2）虹吸排水系统的构成。虹吸排水系统主要由虹吸雨水斗和雨水管道构成，通常为多斗系统。①虹吸雨水斗。与传统的雨水斗相比，虹吸雨水斗的特别之处在于整流器的设计，该设计在淹没水深较浅的状况下能够防止产生漩涡，避免进入空气。实验表明，虹吸雨水斗在淹没水深4厘米是就能达到满流状态，而普通雨水斗则需要水深40厘米才可。按照材质不同，雨水斗分为铸铁雨水斗、铸铝雨水斗和不锈钢雨水斗，排出管管径分为DN50、DN75和DN100三种规格，在实验中相对应得排水能力分别是6L/s、12L/s和24L/s，实际排水能力则能够达到实验效果的两倍。②悬吊管。悬吊管在虹吸排水系统中的作用及其重要，悬吊管与立管的连接处就是虹吸现象发生的地方，而且悬吊管连接多个雨水斗，节省了立管。一般悬吊管多是管径为DN50和DN75的小管，可以节省屋面下的空间。因为虹吸排水系统中由于负压推动产生雨水的流动，所以悬吊管不需要设坡度。③立管。与以往的重力流系统相比，虹吸排水系统中的雨水斗数量少，切由悬吊管汇集到立管，因此立管的数量大大减少，不过管径较大，必须隐藏在管井中。④管材。压力流雨水排放系统要求管材具备较高的承受能力和接头严密性。一般采用的管材及连接方式包括：铸铁管—卡箍连接；HDPE管—热熔对接；涂塑钢管—螺纹连接；不锈钢管—焊接。在塑料管中推荐使用具有良好物理和化学性能的HDPE管，掺有碳黑的管材能够提高防紫外线的性能。压力流雨水排放系统中有正压也有负压，HDPE管在负压下的抗渗气性优于其它塑料管材。
2虹吸排水系统的优势
以往的重力流屋面排水系统有很多技术方面的缺陷，例如重力雨水斗的排水属于自由堰流，流入雨水斗的雨水掺入空气，形成水汽混合流，排水能力较弱；传统排水系统中的悬吊管要求充满度不大于0.8，坡度大于5%，因此要求具备较大的管径和坡降；而且同一悬吊管连接的雨水斗数量不能超过四个，这样一来，要接入的立管的数量也随着增加。因此重力式排水系统立管多、管径大，排水能力弱，并且影响装修和美观。虹吸式排水系统的排水能力大大增强；在符合水力计算的前提下，接入的雨水斗的数量不受限制，从而减少了立管的数量；并且悬吊管无须坡度，安装方便，外形美观；系统管道的管径减小，管内水流速度增加，提高了管道的自净能力；单一系统中的悬吊管最大长度可达150米，因此可以把主立管设在靠近外墙的位置，建筑物内不做管道井，不埋设管道。
3虹吸排水的施工要点
1）雨水斗安装。虹吸系统的雨水斗中含有结构独特的空气挡板，空气挡板能够有效阻止空气进入尾管，还可以整流经空气挡板下面流入尾管的雨水，而且能够防止垃圾堵塞雨水斗。雨水斗由不锈钢底盘、夹圈和空气挡板组成。不锈钢底盘安装在天面，其上固定安装空气挡板，下接尾管。不锈钢底盘具有承上启下的作用，它的位置就是雨水斗的位置，因此安装前应注意核实定位尺寸和标高。不锈钢底盘的安装有两种方式：预埋和预留。预埋是指在天面施工完成配筋后，根据楼板的厚度确定不锈钢底盘的安装高度并固定，确保在混凝土灌浆时底盘不移位，封堵好排水口，防止混凝土灌入排水口。预留是指在天面雨水斗安装位置由土建预留孔后安装不锈钢底盘。一般多采用预留孔的安装方式。底盘安装完成后进行防水卷材施工。施工过程中既要留出排水口的空间，又要敷满底盘的其余部分，接着上紧夹圈确不渗漏。夹圈装好后，堵好排水口，做好夹圈和底盘的保护，等到天面土建全部施工完成后再安装空气挡板，至此，雨水斗的安装完成。
2）悬吊管和立管的安装。安装管线的过程中要注意弯头、大小头、三通等处的准确定位。系列图中所有管道长度的测量都以管道中心为准，所有弯头、三通、变径接头都以连接管中心交点为准。不要随意改变悬吊管的标高，以免虹吸条件被破坏。虹吸条件具备的情况下系统产生虹吸也需要一个过程：由重力流发展成为脉冲流，进而转化为气液混合流，最后发展成为满管流。因此安装过程中要注意正确配置管道，保证管道不进入空气。
3）尾管的安装。尾管的安装时间很重要，应该放在天面施工结束，建筑垃圾被清理之后，与雨水斗的空气挡板同步施工。如果过早接入尾管，就会使虹吸系统过早投入使用，而施工过程中的水泥沙石会随着雨水流入管道，凝固结块，破坏整个虹吸排水系统。因此在施工合同中国要与建筑方明确说明，虹吸系统不能被用于施工期间的排水。
4）抓好图纸会审工作。每个虹吸系统都是精确计算而设计出来的，任何改动都需要计算确认。因此，为了避免在施工中的改动，施工前要认真会审图纸，重点确定系统定位和标高等与其他安装有无冲突。并且确认雨水斗的预留洞和管线穿墙出预埋套管的位置是否准确。派一人在土建施工过程中跟进检查，确定其预留和预埋的效果。当具备全面施工的条件时，集中力量完成主要安装工作。最后可以竣工时安排适量人力完成空气挡板和尾管的安装，提高工作效率。
4结语
随着科学技术的发展进步，新型建筑材料的出现和采用，人们对建筑的实用性和外形美观越来越高。在屋面排水方面，虹吸排水系统具有广泛的发展前景和价值，尤其是在厂房、场馆等跨度大的建筑屋面，虹吸排水系统不仅能够解决传统排水系统无法克服的技术难点，而且在节省人力物力、外形美观等方面有着无法比拟的优点。
参考文献
[1]虹吸式雨水排水系统技术规程,CECS183:2005.
[2]建筑给水排水设计规范,GB50015-2003.
[3]建筑给水排水设计手册,中国建筑工业出版社.
[4]民用建筑给水排水设计技术措施,中国建筑工业出版社.