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虹吸排水系統(tǒng)的介紹：

虹吸排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務是及時排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動。虹吸排水系統(tǒng)的特點是橫管不設坡度的情況下，形成滿管流，以較快的速度排清屋面的積水。虹吸排水系統(tǒng)主要部件有虹吸排水管道和雨水斗構(gòu)成。

虹吸排水系統(tǒng)與傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)的區(qū)別：

虹吸排水系統(tǒng)的特點：

1、只要滿足計算要求，單系統(tǒng)所帶雨水斗個數(shù)不限；

2、雨水斗流量大，氣水分流，排水速度快效果好；

3、懸吊管呈水平狀態(tài)，無需做任何坡度，施工方便；

4、立管管徑小，數(shù)量少，便于裝修；

5、埋地管少，地面開挖工作量小，有效縮短工期；

傳統(tǒng)重力排水特點：

1、單系統(tǒng)所帶雨水斗個數(shù)受限；

2、雨水斗流量小，氣水合流，排水效果差；

3、立管管徑大，數(shù)量多，交叉施工易打架；

4、埋地管多，土建工作量大，地溝易返水

虹吸排水系統(tǒng)的組成：

1、雨水斗

用于虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的雨水斗。它具有氣水分離、防渦流等功能。其斗前水深可有效控制，當斗前水位穩(wěn)定達到設計水深時，系統(tǒng)內(nèi)形成虹吸滿管壓力流。

一般來說，雨水斗的設計是整個虹吸系統(tǒng)的能否按設計要求工作的關(guān)鍵所在之一，它的穩(wěn)流性越好，產(chǎn)生虹吸所需的屋面匯水高度越低，總體性能就越*。

標準型的雨水斗，它是由雨水斗底座（PE材料），碟片（ASA），格柵頂蓋（PE）組成。另外根據(jù)需要可提供通用型的絕緣底座，固定件，法蘭片，焊接片，防火保護帽，微型加熱電圈等配件。雨水斗額定流量分12L/s 、25L/s、40L/s、60L/s和72L/s等，ZUI常用的為25L/s和40L/s兩種額定流量的雨水斗。

壓力流（虹吸式）雨水斗材質(zhì)為HDPE、鑄鐵或不銹鋼。其各部分有不同的結(jié)構(gòu)功能。雨水斗置于屋面層中，上部蓋有進水格柵。降雨過程中，雨水通過格柵蓋側(cè)面進入雨水斗，當屋面匯水達到一定高度時，雨水斗內(nèi)的反渦流裝置將阻擋空氣從外界進入同時消除渦流狀態(tài)，使雨水平穩(wěn)地淹沒泄流進入排水管。

虹吸式雨水斗ZUI大限度減小了天溝的積水深度，使屋面承受的雨水荷載降至ZUI小，同時提高了雨水斗的額定流量。WAN全可以做到部分通用。它的優(yōu)點在于對于不同功能及材料的屋頂系統(tǒng)，產(chǎn)品具有廣泛的適用性。換句話說，一種雨水斗通過于相應的配件組合就能適合不同的屋頂，例如：混凝土屋頂，金屬屋頂，木屋頂，考慮人行走或綠化的屋頂，屋面不平呈梯形結(jié)構(gòu)的屋頂?shù)?。雨水斗是整個虹吸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。

對于整個虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)而言，主要的就是要避免空氣通過雨水斗進入整個系統(tǒng)。如果空氣直接進入雨水斗，會在管道內(nèi)形成氣團，這樣會大大降低系統(tǒng)排水效率，和傳統(tǒng)重力式排水系統(tǒng)一樣。因此，虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)所采用的雨水斗必須具有優(yōu)化設計的反渦流功能的蓋罩，防止空氣通過雨水斗入口處的水流帶入整個系統(tǒng)，并有助于當斗前水位升高到一定程度時，形成水封阻隔空氣進入。

雨水斗的設計安裝也有一定嚴格的要求:

（1）雨水斗離墻至少1米。

（2）雨水斗之間距離一般不能大于20米。

（3）平屋頂上如果是沙礫層，雨水斗格柵頂蓋周圍的沙礫厚度不能大于60mm，ZUI小粒徑必須為15mm。

（4）如果雨水斗是安裝在檐溝內(nèi)，且采用焊接件的話，檐溝的寬度至少是350mm，檐溝內(nèi)的雨水斗安裝開口為70mm x 270mm至290mm x 290mm。

（5）如果雨水管是安裝在混凝土屋頂面層內(nèi)，那么屋頂至少有160mm厚。

（6）斷面呈連續(xù)梯形的屋面雨水斗開口，為安裝固定件，尺寸必須是280mm x 280mm，如果開口大于300mm x300mm，屋頂則需加固。

（7）如果屋頂是混凝土的，雨水斗下連的雨水管管徑至少是35mm （用電焊管箍連接件連接），與此對應的屋頂厚度是180mm至190mm。

（8）帶隔離層的屋頂隔離層厚度至少40mm。如果隔離層厚于180mm，雨水斗的底座必需延伸至能與管徑56mm的連接管相連的恰當長度。

2、系統(tǒng)管道

管道作為虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)ZUI主要的部分，必須確保系統(tǒng)安全可靠，高效持續(xù)的運行。虹吸式系統(tǒng)作為一個特殊的排水系統(tǒng)，其管道必須保證密封性和備的防火措施，并且做到盡可能降低噪聲，吸收震動，抗擊沖擊外力，滿足抗溫度變化引起的形變。管道的抗?jié)B漏并不意味著系統(tǒng)密封性得到滿足。一般情況下，對于抗?jié)B漏的要求是允許發(fā)生小范圍的滲漏，只要有補救措施即可。但是虹吸系統(tǒng)一旦發(fā)生滲漏，并不易發(fā)現(xiàn)。當突然出現(xiàn)暴雨的降雨強度，則可能立即造成整個系統(tǒng)崩潰。進而因為屋面雨水無法及時排放，超過屋面可負荷的荷載強度，引起屋面坍塌。

當然，微小的不密封并不一定會造成滲漏，但是足以造成漏氣，一旦排水管道內(nèi)出現(xiàn)氣團，虹吸式排水的效率馬上大大降低，嚴重的甚至會破壞虹吸作用。由于虹吸系統(tǒng)是利用負壓排水的，因此管道的管壁必須具備相當?shù)某袎耗芰Α５且膊皇堑膭傂泽w。因為虹吸系統(tǒng)的負壓一般不大于-0.08Mpa。過大的負壓會導致管內(nèi)水流流速過快，發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，對于金屬管道或者是金屬質(zhì)地的連接處產(chǎn)生的傷害（-0.09Mpa已經(jīng)接近氣蝕的臨界值）。同時負壓過高也會給系統(tǒng)帶來的震動，減少系統(tǒng)的使用壽命。

3、HDPE管材的優(yōu)良特性

HDPE管道是在熱力條件下生產(chǎn)的，材料本身的張力在制造過程中已消減，所以成品以后可能產(chǎn)生的尺寸微變不會有任何危害，將熱脹冷縮引起的危害降至小。從物理和化學性質(zhì)上看，HDPE管道的防腐能力強，不受各種酸、堿、鹽所引起的電化學反應的影響。HDPE管道比金屬管更耐磨損?？箿囟仍?– 40攝氏度 ～100攝氏度。管子重量輕，施工方便，可以事先預制，安裝工效大大提高。

HDPE管作為一種新型的節(jié)能管材，從我國建筑行業(yè)住宅產(chǎn)業(yè)化，設計標準化，材料集約化，建筑生產(chǎn)施工工廠化，管理科學化的發(fā)展趨勢來看，是有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

HDPE管與PVC及鑄鐵管相比較：

①由碳水化合物組成，對人體及動植物無害。使用周期長，焚燒后不產(chǎn)生有害物質(zhì)（如PVC焚燒后會產(chǎn)生鹽酸），生產(chǎn)及運輸過程中比鑄鐵管消耗更少的能源。

②排水管表面光滑，排水能力是鑄鐵管的1.5倍；HDPE 0.0015~0.015mm；新鑄鐵管 0.2~0.3；舊鑄鐵管 0.5~1.6。

③相同管徑坡度，HDPE管排水能力遠遠高于鑄鐵管。

坡度：i=0.025，充滿度：h/d=0.5時：鑄鐵管Dn50=0.64L/s，Dn75=1.9，Dn100=4.08；HDPE管Dn50=1.32L/s，Dn90=3.59，Dn110=6.12。

④HDPE是非性材料，使用過程中不結(jié)垢，排水能力不下降。

⑤　HDPEP排水重量輕，強度高，滿足現(xiàn)代建筑要求。

⑥　熱熔連接，安全可靠。

⑦HDPE管防噪音效果好，提高生活環(huán)境質(zhì)量。

各種管材在某一相同測試條件下，HDPE屬于彈性材料，彈性模量低，密度小，能大限度避免噪音，防止噪音傳播。

⑧HDPE排水管抗沖擊性能好，安全性高，可保證放心使用50年。

HDPE排水管抗沖擊性能遠好于PVC。HDPE屬于柔性材料，在GB/T標準中無抗沖擊性能檢測的要求。HDPE管斷裂伸長率大于350%，高可用于240m建筑中。

HDPE管能夠使用在0.6Mp的壓力下，也可用于有壓排水中。

PVC管非常脆，在正負壓的反復作用下易產(chǎn)生疲勞破損。（在高層建筑中更為明顯）

⑨施工安全性高

施工現(xiàn)場意外撞擊、摔打，對HDPE排水管的影響較小，在低溫下搬運、施工不易破損，也不會留下隱患。

一般的PVC排水管在常溫下，尤其在低溫下，非常容易破損，在施工中必然留下隱患，給用戶和施工單位都帶來巨大的損失。

4、輔助的固定系統(tǒng)

安裝固定系統(tǒng)的主要功能是輔助安裝與固定管道。虹吸式雨水管道系統(tǒng)的固定裝置包括與管道平行的方形鋼導軌，管道與方形鋼導軌間的連接管卡（根據(jù)不同的管徑，每隔0.8至1.6米布置管卡），用于固定鋼導軌的吊架及鍍鋅角。安裝固定系統(tǒng)還包括管卡配件，這些配件可以固定管道的軸向，利用錨固管卡安裝在管道的固定點。氣水混合流的排水過程中，有一個非常重要的要求，是關(guān)于在系統(tǒng)各部位內(nèi)負壓的限制，規(guī)定負壓不得低于-0.8公斤。其原因在于，當負壓在-0.92公斤左右時，系統(tǒng)內(nèi)的氣泡會在壓力的作用下破裂，使整個管道說系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈振動。

因此，為保證系統(tǒng)的正常運行，管道振動的危害是一個不容忽視的問題。如果振動不加以防范，可能會影響減少建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命，也可能會導致整個系統(tǒng)的破壞。安裝固定系統(tǒng)的主要功能之一是吸收這些振動，從而避免振動對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。由于溫度的變化，管道必然會發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象。在系統(tǒng)內(nèi)部形成拉力或壓力，對于管道連接處形成作用。

安裝固定系統(tǒng)可以防止在剛性安裝的排放系統(tǒng)中，由于熱脹冷縮受到阻隔而產(chǎn)生的力會對建筑結(jié)構(gòu)的破壞，吸收熱脹冷縮導致的管道位移。同時，還可以避免管道因為懸掛受力而變形。

無論是系統(tǒng)震動帶來的外力，還是熱脹冷縮引起的內(nèi)力，甚至是懸掛管道承受的重力，都由連接件傳至方形導軌，避免引起系統(tǒng)的變化，減少對于建筑結(jié)構(gòu)的影響。

固定系統(tǒng)除了可以起到固定管道，轉(zhuǎn)移管道受力的作用，還有助于增加屋面到水平管的間距，而不影響管道的水平受力。

總而言之，固定系統(tǒng)雖然是虹吸式雨水排放系統(tǒng)的輔助部分，卻起到至關(guān)重要的保護的作用。

在整個降雨過程中，隨著降雨量的增加或減小，懸吊管內(nèi)的壓力和水流狀態(tài)會出現(xiàn)反復變化的情況。

與懸吊管相似，立管內(nèi)的水流狀態(tài)也會從附壁流逐漸向氣泡流，氣水浮化流過渡，在虹吸作用形成的時候，出現(xiàn)接近單向流的狀態(tài)。通過對管道的管徑、高差的控制，可以實現(xiàn)對管道內(nèi)雨水的流態(tài)的控制，使系統(tǒng)大部分時間工作在虹吸壓力滿管流的流態(tài)。使管道內(nèi)滿管流形成一定的負壓，斗前水面受到管道內(nèi)外壓差的作用，增大了管道的流量，大大增強了雨水系統(tǒng)的排水能力。這便是虹吸式雨水排放系統(tǒng)的工作原理。與傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)相比，虹吸雨水系統(tǒng)管徑小，排水量大，立管少，對建筑立面和空間影響小。