虹吸雨水原理系统图
虹吸式屋面雨水排放系统
虹吸式屋面雨水排放系统本文从大型屋面雨水排放系统的角度对虹吸式屋面雨水排放系统进行了简单的介绍，同时将传统的重力流雨雨水排放和虹吸雨水排放的特点进行比较，提出了现阶段虹吸雨水设计及施工所面临的问题，以及该技术对将来的展望。
标签虹吸；大型屋面；压力流；重力流1 虹吸式雨水系统概述随着建筑行业的发展，尤其是在工业厂房和公共建筑都朝着“大面积”、“大体量”的方向发展。
而传统工艺是按“重力式”设计的，也就是说雨水管道的多少及管径的大小及是决定雨水排泄顺敞的主要依据。
这样在新型建筑中，仅靠传统施工工艺，屋面面积的增大，势必导致雨水管道增多，管径增大，悬吊管坡度加大，从而影响建筑物的美观和实用。
因此，传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了，而“大面积屋面排水系统的设计”便成了现代施工的一个新课题。
采用虹吸原理，是对大屋面雨水积水进行快速、彻底的排除的有效途径。
压力流屋面雨水排放系统在国际上通用的叫法即虹吸式屋面雨水排放系统。
该排水系统主要工作原理是在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况与重力排水系统相同。
随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时，由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，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雨水所具有的势能，在雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内呈最大负压。
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。
由于该系统排水管道均按满流有压状态设计，因此虹吸排水系统中雨水悬吊管可做到无坡度敷设，而当产生出虹吸作用时管道内水流流速很高，因此系统具有较好的自清作用。
虹吸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，采用虹吸排水系统的排水管管径要小于采用重力排水系统的排水管管径。
虹吸排水系统
虹吸排水系统虹吸排水系统虹吸系统的优势传统重力排水系统：横管需要一定坡度立管较多，影响美观管道和配件使用量大使用寿命较短大范围的地面开挖工作现场施工量大后期装修费用较高虹吸雨水排放系统：横管不需要坡度管径较小，便于建筑处理减少立管和雨水斗数量系统寿命长最小的地面开挖工作，雨水井少施工简单快捷可节省大量装修费用虹吸演示1.降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是一有自由液面的波浪流2.随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流3.降雨量再增大，系统出现间歇式虹吸现象,出现满管气泡流和满管汽水混合流,并逐步趋于稳定4.降雨量进一步增大，系统达到设计状态，出现水的单向流状态,稳定且全面的系统虹吸形成虹吸系统的技术参数虹吸系统的技术参数:雨水斗的技术参数:雨水斗底盘尺空气挡初步最高雨水井/天天沟开孔天沟以下所需空气挡板种类寸板尺寸设计排量沟最小尺寸尺寸空隙高度A(mm)B(mm)(l/s)C(mm)D(mm)E(mm)F(mm)TY56TY9026029022025 030TY11039535050600320320__01230045016020__502602025 虹吸排水与同层排水应用分析摘要:对虹吸排水和同层排水进行介绍和分析后,提出利用虹吸排水系统和同层排水系统的方法解决大面积屋面雨水排水和本层排水管检修影响上下层的问题,以提高人们对这两种排水方式的认识,可供设计人员参考借鉴。
1虹吸排水系统随着时代的前进,建筑业的发展,工业厂房和公共建筑均朝着大面积的方向发展,在建筑屋面的排水系统中,传统的设计和施工是按“重力式”考虑的,因此屋面的坡度、雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄畅通的首要条件。
在新型建筑中,屋面面积的增大,必然导致雨水管道增多,管径增大,从而影响建筑的美观和实用。
因此,传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了,而大面积屋面排水系统的设计,变成了现代建筑的一个新课题。
为此,认为采用屋面雨水虹吸排水,是解决大面积屋面排水设计的有效途径。
GeberitPluvia虹吸排水PPT课件
传统重力流状态 空气 水
虹吸流状态 只有水
管径减小
满流排水更高效
流量增加
负压的抽吸作用，使流 速更快
第1页/共27页
虹吸水力原理
HT：提供虹吸式雨水的动力 HT ＝ 10m，水头损失最多为1000mbar
HT 越大，管径越小 HT 越小，管径越大
建筑物的总高度是产生虹吸的 原动力，建筑的最小高度不能 低于4米
HT 10m
9m
1m
30 m
l/s
折点
Critical point
HT = height total
0 mbar
Pluvia
Convent.
第2页/共27页
虹吸形成的过程
刚开始下雨，系统仍处于 重力流状态
第3页/共27页
虹吸形成的过程
水平悬吊管内水流速度较慢， 管内充满度逐渐增加
第4页/共27页
方钢
M10螺杆
三角楔
使用紧固系统的目的：
➢限制因水流在管道内急速流动 产生的震动
➢限制管道因热胀冷缩引起的轴 向力
方钢连接 虹吸管卡 夹
➢无需伸缩节，杜绝漏水的可能
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方钢夹
Back
计算软件
吉博力采用DLS软件进行虹吸 水力计算，快捷简便
充分考虑了气水混合流状态， 不仅计算沿程损失，还考虑了局 部阻力损失
雨水斗数量及布置
第五步 5th step
Determination of pipe layout
管道的布置
第六步 DLS computer program Design of isometric view
使用DLS 计算机软件 计算图的设计
屋面虹吸排水系统技术交流PPT(28张)
2011
1874
吉博力屋面虹吸排水系统介绍 5
百年老店
在中国 ——
把虹吸式屋面排水技术引入中国，是 中国虹吸式屋面雨水排放系统的技术标准 制定者
超过100,000个雨水斗被安装应用在 2,000多个项目上
累计超过1,000万平米的屋面采用了吉 博力虹吸式雨水排放系统
吉博力屋面虹吸排水系统介绍 6
生产过程中分子链被拉伸（图二） 未做处理管道的分子链还是处于拉伸（图三）
特殊回火处理后分子链状态（图） 吉博力屋面虹吸排水系统介绍 16
虹吸雨水排放系统组成——悬吊紧固系统
方钢
M10螺杆
三角楔
方钢连接夹
虹吸管卡
方钢夹
吉博力屋面虹吸排水系统介绍 17
材料比较——悬吊紧固系统 未采用合格的紧固悬吊系统的管道因为热胀冷缩而严重变形！
系统组成
虹吸系统几个要素 ——
专业的虹吸雨水斗 管道，管件和紧固系统 专业，严密的水力计算 有效的质量保证措施
吉博力屋面虹返吸回排水系统介绍 9
虹吸雨水排放系统组成——雨水斗
25~100 L/s
6 L/s
12 L/s
• 雨水斗经历了8代的发展,满足不同材质屋面及防水形式的要求。
76 78 80 82 84 86 88 92 94 96 98 00 02
纵向回缩率
“回火”工艺
在管道的生产过程中，原材料的分子链被拉伸长（见图二），当管道从高温230摄氏度降低到 40摄氏度时，管道内部积聚的应力会在冷却过程中被”凝固“。吉博力通过特殊的回火处理技术， 有效的从最大程度上消除内部应力，从而使分子链恢复到其正常”放松“的状态（见图四）。
（图一）
出厂管道 根据相关标准其伸缩率为3% 吉博力管道允许的伸缩率小于1%
虹吸雨水排水原理
虹吸⾬⽔排⽔原理原理：利⽤屋⾯与地⾯⾼差产⽣的能量，在屋⾯积⽔达到⼀定⾼度时，使得管道内不进⼊空⽓，以满管流状态（即虹吸状态）排⽔时产⽣负压，管道内形成抽吸作⽤将⾬⽔迅速排掉。
实现：基于形成原理，利⽤“伯努利”⽅程，经过周密计算，有效控制和平衡管道内⾬⽔的流速、压⼒，使得⾬⽔管道在短时间内达到满管流状态（即虹吸状态），快速将⾬⽔排出室外。
⼀、虹吸排⽔系统原理虹吸屋⾯⾬⽔排放系统采⽤特殊设计的⾬⽔⽃，使⾬⽔在很浅的天沟⽔深下，即可在管道中形成满流状态。
利⽤建筑物的⾼度和落⽔具有的势能，在管道中造成局部真空，使⾬⽔⽃及⽔平管内的⽔流获得附加的压⼒⽽形成虹吸现象。
利⽤虹吸作⽤，极⼤地加快⽔在排⽔管内的流速，快速排放屋⾯⾬⽔。
⼆、虹吸排⽔系统组成虹吸式屋⾯⾬⽔排⽔系统由防漩涡⾬⽔⽃、⾬⽔悬吊管、⾬⽔⽴管、埋地管、⾬⽔出户管、45度弯头、偏⼼异径短束节、Y型顺⽔三通以及⼀些辅料组成（管道设计必须满⾜当地国家规范并能抵抗正、负压⼒的管道系统均可⽤于虹吸系统排⽔管道。
⽐如ABS、PVC、HDPE、PP、铜管、钢管和铸铁管都⼤量成功地⽤于UV系统）。
三、虹吸排⽔系统演⽰降⾬初期，⾬量⼀般较⼩，悬吊管内是⼀有⾃由液⾯的波浪流→→随着降⾬量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流→→降⾬量再增⼤，系统出现间歇式虹吸现象,出现满管⽓泡流和满管汽⽔混合流,并逐步趋于稳定→→降⾬量进⼀步增⼤，系统达到设计状态，出现⽔的单向流状态,稳定且全⾯的系统虹吸形成；具体形成的图如下：↓↓↓↓↓↓四、虹吸排⽔系统的优势传统重⼒排⽔系统：横管需要⼀定坡度⽴管较多，影响美观管道和配件使⽤量⼤，使⽤寿命较短⼤范围的地⾯开挖⼯作，现场施⼯量⼤，后期装修费⽤较⾼。
虹吸⾬⽔排放系统：横管不需要坡度、管径较⼩，便于建筑处理、减少⽴管和⾬⽔⽃数量、系统寿命长、最⼩的地⾯开挖⼯作，⾬⽔井少、施⼯简单快捷、可节省⼤量装修费⽤。
五、虹吸排⽔与重⼒排⽔的⽐较传统重⼒式⾬⽔排放系统是利⽤⾬⽔本⾝重⼒作⽤，由屋⾯⾬⽔⽃需经过排⽔系统⾃流排放。
虹吸排水系统设计的基本原理
虹吸排水系统基本原理及设计基础（Principle and design foundation）1屋面虹吸排水系统的工作原理（Principle of siphonic roof rainwater drainadge systems）1.1什么是虹吸排水下面是一红虹吸过程示意图。
C这是一个典型的2雨水斗虹吸排水系统。
当然，这也可以是一个重力排水系统（gravity drainage systems）。
如果是重力排水系统，在管道中肯定是处于气水混合流(mixed stram of air-water)状态，而且可以认为整个系统从下到上气流贯贯通的，也就是说，管道内各点的压力都等于大气压。
水流在这种状态下，只能靠重力的作用，从高向低流。
在连接管管和立管内，由于进出口高差的作用，水流自上而下流动不成问题。
但是在水平管和过渡段，要使水流保持足够的流速，就必须使管道有一定坡度（gradient）。
坡度的大小，自然和流量以及管道通流有效面积有关，一般可以用谢才公式（the Chezy formulas）计算流量：Q=AR2/3J0.5/n （1）式中，Q—管道流量（rate of flow），m3/sA—有效过流面积（effective area），m2R—管道水力半径（hydraulic radius）,mJ—管道坡度，无量纲n—管道表面粗糙度（roughness），对塑料管道，n=0.009，对钢管，n=0.011管道水力半径R=A/湿周长度，m在实践中要使管道用小的坡度通过较大的流量，需要很大的管道直径，而且有坡度的管道在现代厂房中铺设也存在困难，因为其他管线都是水平铺设的。
我们可以做一个简单的计算来说明重力排水在大屋面排水中有多大困难。
设排水管线长度为100米，如果保持J=1%=0.01的坡度，就意味着上下游有1m的高差，这已经给管线铺设带来的许多不便。
假定屋面面积3000m2，大约有150L/s=0.15m3/s的雨水量。
虹吸雨水系统
建筑雨水排放新技术—虹吸式屋面雨水排水系统介绍一、前言虹吸式屋面雨水排水系统的概念是由欧洲国家的科技人员最先提出并给予实施的，我国是20世纪九十年代开始将此技术用于大型公共建筑的大屋面雨水排放上。
随着此项技术应用的成熟，其还被广泛用于商业建筑、生产厂房、仓库、办公楼、医院等建筑中。
二、运行原理虹吸式屋面雨水排水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并快速排放雨水的系统，其实质是一种多斗压力流雨水排水系统，其基本水力学原理为伯努里方程。
该系统主要工作原理是依靠独特的雨水斗设计，在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况与重力流排水系统相同。
随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗（见图一）通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使得系统中排水管道呈满流状态并利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能，在雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内呈最大负压。
屋面雨水则在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。
（参见图二）图一虹吸式雨水斗结构组成图图二虹吸式雨水系统原理图三、优点1、虹吸式屋面雨水排水系统，由于利用负压作用排水，其排水快捷且悬吊安设的雨水横管道无需象重力流系统那样设坡度，从而提高了建筑空间利用率和综合经济性能。
2、虹吸式屋面雨水排水系统的管道均通过精密的水力计算确定管径，且当达到设计雨量时管内呈充满水流动状态，充分利用了排水管径，相同管径的管道排水量是重力流系统的5~8倍。
3、由于虹吸式屋面雨水排水系统，可以让许多雨水斗共用一根立管排放，而丝毫不影响其排水能力，进而可以大量减少从建筑屋面引至地面的雨水立管，使得建筑物的立面更加美观及空间利用率得到提高。
虹吸式屋面雨水排放系统讲义通用课件
01
设计与安装
设计流程与原则
01
02
03
04
确定雨水来源
根据建筑物的屋面材料、面积 、坡度等因素，确定雨水的来
源和流量。
确定排放标准
根据当地暴雨强度、地形、水 文等条件，确定屋面雨水的排
放标准。
设计管道系统
根据建筑物的布局和地形，设 计合理的管道系统，确保雨水
能够顺利排出。
考虑环境因素
在设计过程中，应充分考虑环 境因素，如风向、风速、气温 等，以减少对环境的影响。
管道与配件选择
管道材料选择
根据实际情况选择合适的管道材料， 如PVC、HDPE等。
管道直径选择
配件选择
选择合适的配件，如弯头、三通、四 通等，以确保管道系统的连接和转向 。
根据设计流量和流速，选择合适的管 道直径，以确保足够的排水能力。
安装步骤与注意事项
安装前准备
检查设计图纸、材料和工具， 确保准备工作充分。
案例三
某工厂厂房采用虹吸式屋面雨水排 放系统，有效保障了厂房的正常运 行，避免了因排水不畅导致的生产 损失。
效果评估与分析
效果一
通过实际应用案例的对比分析， 可以看出采用虹吸式屋面雨水排 放系统可以有效提高排水效率， 减少积水现象，保障建筑物的安
全。
效果二
通过数据分析，可以看出采用虹 吸式屋面雨水排放系统可以大大 提高排水能力，有效降低城市内
虹吸现象不明显
如发现虹吸现象不明显，可能是管道布置不合理或管径选 择不当。应重新检查管道布置和管径选择，调整相关参数 。
排水不畅
如发现排水不畅，可能是管道堵塞或水泵故障。应检查管 道是否畅通，清理杂物；同时检查水泵是否正常工作，必 要时进行维修或更换。
虹吸雨水排放系统原理及实践39页PPT
6 虹吸雨水斗工作原理
weipike威派克TM 基本型雨水斗
WPK-56雨水斗 设计排量：12升/秒, 接管直径56mm
WPK-90雨水斗 设计排量：24升/秒, 接管直径 90mm
WPK-110/125雨水斗,设计排量 40/80升/秒, 接管直径 110/125mm
扩展盖板
8 关注天沟
8.1 虹吸生成过程对天沟的要求
威派克(青岛)雨水科技股份有限公司
屋面雨水虹吸排放系统专家 给你一个完美的解决方案
虹吸雨水排放系统 原理及实践
weipike威派克TM来自1 重力屋面排水系统存在的主要问题
1.1 必需的水平管坡度给管道铺设带来困难 有坡度的长管道两端的落差可能被禁止； 有坡度的排水管道会影响其他相邻管道铺设。
1.2 大量的立管可能需要开挖排水沟 在现代化车间内排水沟是被禁止的； 在暗沟内布置有坡度的排水管实现上也往往存在困难（100米长坡度
1%会有1米落差）； 1.3 不能适应灵活布置立管位置的要求 1.4 雨水斗即使以淹没方式进水，也必须有相当大的斗前水深
以管径100mm为例，如果流量为20升/秒，即进口流速为 V=0.02/(0.7854d2)=2,55m/s，设进口局部阻力 系数为0.1，斗前水 深为
H=(1+0.1)V2/(2g)=0.345m 设计师的希望：能够像布置导线那样布置水管会多么方便！
2 虹吸现象给了我们什么启示