虹吸雨水系統在工程中的應用

虹吸原理簡述如下：在重力作用下，管中較高處的液體向低位的管口處運動，形成真空，在真空作用下，高位管口處的液體被吸到較高點，形成虹吸現象。

虹吸是利用液面高度差的作用力現象，在倒置的U形管狀結構內注入液體后，將開口較高的一端放置于盛有液體的容器中，使容器中的液體不斷通過虹吸管流出。

比如說，在一個裝有水的水缸里，用一根管子把水一頭放在水中，另一頭自然垂在缸沿上，用嘴在這頭口吸氣一會兒，然后再松口，那么缸里的水就會從管子上面流出.因為管子是呈弧形，像彩虹一樣，又可以吸水，所以叫虹吸。虹吸式排水裝置和抽水馬桶的工作原理是一樣的。

虹吸原理可應用于各個方面，大到水利工程，小到家庭排水，人們利用其物理特性，如不借助虹吸原理，將流體移到另一處會很費時費力。

不少水工利用虹吸原理排出河流、湖泊等，節(jié)省了機械設備的用量和電力消耗，非常有效地解決了許多問題。很多企業(yè)都采用虹吸原理，生產了大量的實用新型產品，如樓頂排水系統、屋頂排水系統、大型體育場館的排水系統等，基本上都是按照虹吸原理來設計施工的。

《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019第5.2.13條對不同建筑屋面雨水排水系統的設計流態(tài)作了相應規(guī)定，規(guī)定檐溝外排水，高層建筑屋面雨水排水宜采用重力流系統設計，但許多設計人員對重力流系統設計存在誤解和盲區(qū)，不了解重力流系統的水力特性和設計要求，造成許多工程采用半有壓流代替重力流，管材設計不合理，工程實際中存在管道漏水、干裂、噪音、振動等問題。

重力流雨水斗應具有的水力特性可歸納為：

▼屋頂溢流水位以下，雨水斗及其排水管的流態(tài)應為重力流(無壓)，不能轉入兩相流或有壓流，泄流應達到但不超過重力流的上限值，排水管應保持空氣入流。

▼雨水斗結構設計和重力流雨水系統設計應具有控制流態(tài)的作用，且滿足斗前水深在屋面溢流水位以內仍為重力流，不出現二相流或壓力流的要求。重流屋面雨水系統應采用重流式雨水斗，或采用通氣式，使系統處于重流型控制狀態(tài)。

▼在高層建筑中，重力流雨水斗和虹吸雨水系統應用于屋頂雨水系統和外墻雨水系統的設計，將有助于提高管道運行的穩(wěn)定性，減少管道振動和排水噪音。

重力 雨水

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