城市建筑1学者论坛1URBANISMANDARCHITECTURE1SCHOLARSFORUM
虹吸原理在屋面排水系统中的应用
SiphonPrincipleintheApplicationofRoofDrainageSystem
gLiChang
徐建明李畅ShenMingfeiXuJianming
■沈明飞：
[演要】本文主要介绍了妊吸屋面商水排放系统的工作原理、设计原理、施工要点、点控制等，用明了虹吸量面雨水排放系统比重力式雨水排效系统更具经济性，科学性
它必将越来越广泛的运用于大跨度、大面积屋面[关键词】屋面虹吸式经济性安全性科学性应用
[Abstract] This article mainly introduced the sipbon roof rainwater drainage sysiem working principle, desig principle, construction key points and diffieulties of control, and illus trales the siphon roof rainwater drainage system is more economic and scientifie than gravity foroe type rainwater drainage system , which willbecome more and more widely used in large span and lange arearoof.
[Keywords] roof, siphon, economy, safety, scientifie, spplie ation
一、引膏
随着我国经济的发展，大跨度、大面积星面的公共建筑越来感多，因传统的重力用水排放系统悬吊管要求一定披度，需要大量的雨水立管，管道管径大，浪费空间，管道易堵塞，现场施工量大，需要设大量客并等因素造成工程不够经济、美观、科学；而虹吸屋面两水排放系统却具有排雨速度快，施工简单快捷，节约空间，不易堵塞，有自洁功能，整套系统可以做到少维护，可减少工程造价等优势，经济性、科学性、安全性、美观性明显，所以虹吸式屋面南水排放系统的应用必将是今后大屋面雨水排放发展的方向。
虹吸式雨水系统的特点和工作原理三、
1.虹吸式雨水系统的特点
般采用专用的虹吸式雨水斗、：
水平最吊管紧管材管件以及
固系统、管道及配件、虹吸消能井、专用安装工具。
虹吸式不锈钢南水斗采用机械固定的方式，能确保雨水斗与屋面连接的密封，并有根强的抗腐性性能，安装时不必做防锈处理；管道排水实现有压满流，管道不易堵塞，雨水斗有DN50～DN150等多种规格，一般都能满足工程的实际要求，在降需过程中，通过格栅盖进入雨水斗的属面南水落入深斗内，
使处于涡流状态的雨水平稳
斗内带孔隙的整流晕，
地以滤没泄流流出进入排水管，下沉式的雨水斗最大限度的减小了天沟的进水深度，使屋面承受的雨水荷较降至最小，同时又使水斗的出口获得较大
万方数据
的滤没水深，消除了在设计流量下工作时的渗气现象，提高了两水斗的额定流量，
2.虹吸式南水系统的工作原理
(1)虹吸式屋面雨水排水系统组成及工作原理虹吸式屋面雨水排水系统由南水斗、雨水悬吊
管、雨水立管、雨水埋地管组成，虹吸式屋面用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函水斗，其工作原理是：虹吸式雨水系统依掌虹吸式的雨水斗在天沟水深达到一定深度时实现水气分高，利用建筑物的高度和雨水所具有的势能，在南水连续流经过雨水悬吊管转入雨水管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内形成最大负压，从面进入虹吸状态，整个管道呈现满流，实现其迅速高效的排水功能。
(2)虹吸式屋面雨水排水系统与重力式屋面雨水排水系统区别
虹吸式屋面雨水排放系统是当今国际上较为先进的屋面雨水排放系统，它与传统的重力式雨水排放系统是完全不同的，与传统重力式雨排放系统相比其主要区别在于：重力式系统是利用用水本身重力，经管道白由排放，其流态为气水混合流。而虹吸式系统则不同，在雨量较小时，该系统工作状态与重力式系统相同，都是利用重力进行排水，由于空气进入雨水斗中，导致管网的排水能力受到限制：当屋面上的水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔断空气进入，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周水所具有的势能，在雨水流入立管时跌落形成虹吸作用，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，
虹吸式屋面用水排水系统管道内设计状态下的压力分布与一般的重力式屋面雨水排水系统有明显的区别。虹吸式屋面雨水排水系统自雨水斗连接管以下，管道内呈负压，在悬吊管与立管的交叉点处负压最大，其后立管上的负压减小，至临界点负压消失，管道内的压力为零，水流状态转为重力流。从上面的分析可以得出，用水斗的进水水面至临界总高度是有效作用高度，在设计计算中应充分利用：另一方面对用水斗至悬吊管的末端的总水头损失应有所限制，以控制悬吊管末端的最大负压值。
三，
虹吸式屋面的施工要求
虹吸式屋面雨水排放系统是一种高科技的排水
系统，系统的计算，采用的产品，雨水斗的设计布以及系统的安装技术，必须要有很高的质量保，
证。整套系统由于各个部分联系紧密，系统需要保证水力上的平衡才能使其正常工作，而且施工安装
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也必须精确地按照系统的水力计算与施工规范实施。
(1)管道安装设置的固定件必须承受满流管道
的重量以及高速水流所产生的冲击力和吸收管道热冷缩时产生的辅间应力。
(2）固定件位置正确，理设平整，与管道按般案
密，不得损伤管道表面
(3)管道的支吊架间距及设置要求满足规范要求，并固定在承重结构上，
（4）悬吊管应采用方形钢导管进行固定，方形导管沿悬吊管悬挂在建筑物结构上，悬吊管采用导向管卡和销固管卡连接在方形钢导管上，
（5）悬吊管的固定支架一般设置在模管的始端末端及支管处，当管径大于DN250时，每个固定点采用两个错固管卡。
(6)立管的销固态管卡间距最大为5，导向管卡间距最大为15倍管外径。
（7）南水斗安装位置应符合设计要求，雨水斗边缘与屋面之间连接处应严密不漏。
(8)虹吸式雨水斗应布置在屋面或天沟的最低点，虹吸式雨水斗的布置对雨水立管作对称布置。
(9）当虹吸式雨水排水系统接多个虹吸式雨水斗时，雨水斗排水连接管接在悬吊管上，不得直接接在需水立管的项部。
（10）管道安装应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242一 2002的有关规定，雨水主立管及水平干管均应作通水试验，排水应畅通，无堵塞，
四、
结束语
虹吸式属面雨水排放系统是利用建筑物与地面
的高差所产生的水头，经过准确的计算来调节管道的配置，以平衡管网的压力及流速，在设计状态下管道中充满水而产生虹吸，由于虹吸效应排雨速度更快，与重力式屋面两水排水系统相比有明显的技术优势。同时管道具有防腐和自净功能，不易堵塞，整套系统可以做到免维护，它广泛适用于各种类型
的工业与民用建筑，具有广泛的应用前景。参考文献
[1】《建筑给排水设计规范》GB50015-2003.
[2]《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183： 2005.
[3《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242—2002
（作者单位：中元建设集团股份有限公司，浙江嘉兴314000）