虹吸式雨水原理2012

屋面雨水排水系統(tǒng)一般虹吸式雨水斗、無(wú)坡度懸吊管、立管和雨水出戶管（排出管）組成。形成虹吸式屋面雨水排放的前提條件是：必須具備擁有良好氣水分離裝置雨水斗。在設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度下，雨水斗不摻入空氣，降雨過(guò)程中利用雨水斗與出戶管之間的高差所形成的壓差，經(jīng)屋面內(nèi)排水系統(tǒng)，從戶外排除管排出。在這一過(guò)程中，排水管道中是全充滿的滿管壓力流狀態(tài)，屋面雨水的排放過(guò)程是一個(gè)在虹吸作用的結(jié)果。因此，把這樣的系統(tǒng)稱為虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)。原理虹吸式雨水排放系統(tǒng)管內(nèi)壓力和水的流動(dòng)狀態(tài)是不斷變化的過(guò)程。虹吸式排水系統(tǒng)在降雨初期，屋面雨水高度未超過(guò)雨水斗高度時(shí)，整個(gè)排水系統(tǒng)工作狀況與重力排水系統(tǒng)相同。在重力流系統(tǒng)中，水沿著立管的管壁流下。一般情況下，管材斷面約1/5-1/3為水，剩余為空氣。隨著降雨的持續(xù)，當(dāng)屋面雨水高度超過(guò)雨水斗高度時(shí)由于采用了科學(xué)設(shè)計(jì)的防漩渦雨水斗，通過(guò)控制進(jìn)入雨水斗的雨水流量和調(diào)整流態(tài)減少漩渦，從而極大地減少了雨水進(jìn)入排水系統(tǒng)時(shí)所夾帶的空氣量，使得系統(tǒng)中排水管道呈滿流狀態(tài)利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的勢(shì)能，在雨水連續(xù)流經(jīng)過(guò)雨水懸吊管轉(zhuǎn)入雨水立管跌落時(shí)形成虹吸作用，并在該處管道內(nèi)呈最大負(fù)壓。屋面雨水在管道內(nèi)負(fù)壓的抽吸作用下以較高的流速被排至室外。通過(guò)利用建筑物（雨水斗與排放點(diǎn)的高度差距）所產(chǎn)生的壓頭，管徑設(shè)計(jì)可達(dá)到滿管流。管子里的壓力有別于大力氣強(qiáng)?；旧?，系統(tǒng)可接受管子里的壓力超出于大氣壓強(qiáng)。管子內(nèi)的壓力若相當(dāng)于水的蒸發(fā)壓力，可能會(huì)導(dǎo)致氣化作用的產(chǎn)生。為避免氣化作用的發(fā)生，管子里的壓力必需維持在水的蒸發(fā)壓力以上。也就是說(shuō)，如果大力氣強(qiáng)被制定為0管內(nèi)負(fù)壓力則需高于一0.08MPa。過(guò)大的負(fù)壓會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)水流流速過(guò)快，發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。當(dāng)負(fù)壓在0.92公斤左右時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的氣泡會(huì)在壓力的作用下破裂，使整個(gè)管道說(shuō)系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，管道振動(dòng)的危害是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。如果振動(dòng)不加以防范，可能會(huì)影響減少建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命，也可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)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(dòng)，從而避免振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。虹吸式雨水與重力排水區(qū)別：虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的最大改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步是開(kāi)發(fā)了一種具有良好整流功能的雨水斗。雨水斗在其額定設(shè)計(jì)流量時(shí)處于淹沒(méi)泄流排水狀態(tài)，不滲氣；設(shè)計(jì)排水量大；雨水斗淹沒(méi)泄流的斗前水深小。采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系統(tǒng)，在降雨過(guò)程中相當(dāng)于從屋面上的一個(gè)穩(wěn)定水面的水池中泄水，經(jīng)屋面內(nèi)排水管系，從排出管排出，管道全充滿的壓力流狀態(tài)，此雨水的排水過(guò)程是一個(gè)虹吸排水過(guò)程。所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)稱之為虹吸式屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)。虹吸式屋面排水系統(tǒng)的管道在設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度呈負(fù)壓，管材的選用應(yīng)考慮承受負(fù)壓的能力，雨水斗淹沒(méi)泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗開(kāi)始有空氣滲入，排水管道內(nèi)的真空被破壞，排水系統(tǒng)會(huì)從虹吸壓力流的工況轉(zhuǎn)向重力流。缺點(diǎn):虹吸雨水瞬間大流量，與其連接的市政管網(wǎng)無(wú)接納能力，導(dǎo)致雨水從井內(nèi)外溢。原理概括:由于壓強(qiáng)差在起作用。當(dāng)彎管兩側(cè)中同一液面的壓強(qiáng)不同時(shí)，管中的水（或其它液體）就向著壓強(qiáng)較小的一側(cè)流動(dòng)。利用虹吸原理必須滿足三個(gè)條件：1、 管內(nèi)先裝滿液體2、 管的最咼點(diǎn)距上容器的水面咼度不得咼于大氣壓支持的水柱咼度。3、 出水口比上容器的水面必須低。這樣使得出水口液片受到向下的的壓強(qiáng)（大氣壓加水的壓強(qiáng)）大于向上的大氣壓。保證水的流出。重力流雨水系統(tǒng)特點(diǎn)：氣液二相流雨水斗數(shù)量多管徑大立管數(shù)量多4?水平集水管需要坡度雨水檢查井?dāng)?shù)量多大屋面工程，地面需布置排水溝7?影響建筑美觀虹吸雨水系統(tǒng)特點(diǎn)：滿管流雨水斗布置靈活管徑縮小管道走向可以根據(jù)需要靈活設(shè)置水平集水管不要坡度雨水斗檢查井?dāng)?shù)量少大屋面工程，無(wú)需設(shè)置室內(nèi)檢查井有利于建筑美觀&管道內(nèi)水流流速很高系統(tǒng)具有較好的自清作用虹吸系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出在某一暴雨強(qiáng)度下的天溝水深，因而能夠保證在天溝不溢水的情況下，有效的減小天溝的尺寸。虹吸系統(tǒng)的雨水斗效率高、水阻低，能有效的控制管內(nèi)的壓力，同時(shí)具有高度靈活性，在施工調(diào)整時(shí)能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活處理。在屋面下有限的空間內(nèi)，虹吸系統(tǒng)以最小的管徑和沒(méi)有坡度的水平橫管盡量占有最小的空間,同時(shí)我們將利用每個(gè)雨水斗的高效率排水，組成最少的管道系統(tǒng)。選用管材可分為以下幾類：HDPE管：塑料管材，造價(jià)低，內(nèi)壁光滑，水力條件好，施工簡(jiǎn)便，采用熱熔焊接。涂塑鋼管：鋼塑復(fù)合管，造價(jià)偏高，鋼性好，防火性能好，內(nèi)壁光滑，水力條件好，使用壽命長(zhǎng)，采用平板式卡箍或法蘭連接。鍍鋅鋼管：普通鋼管，造價(jià)高，鋼性好，防火性能好，使用壽命長(zhǎng)，采用溝槽式卡箍連接。不銹鋼管：高檔排水鋼管，造價(jià)最高，鋼性好，防火性能好，使用壽命長(zhǎng)，采用亞弧焊或電聯(lián)焊連接。4、虹吸式屋面排水系統(tǒng)的水力計(jì)算要點(diǎn)：（1）管道的設(shè)計(jì)流速不小于1m/s。（2） 排水管的總水頭損失應(yīng)小于或等于雨水斗頂面與臨界點(diǎn)的幾何高差，宜使壓力余量△PrWIOOmbar。（3） 虹吸式屋面排水系統(tǒng)的是大負(fù)壓值在懸吊管與總立管的交叉點(diǎn)。該點(diǎn)的負(fù)壓值，應(yīng)根據(jù)不同的管材而有不同的限定值。對(duì)于使用鑄鐵和鋼管的排水系統(tǒng)應(yīng)小于900mbar；對(duì)于塑料管道，管徑De50-Del60應(yīng)小于800mbar，管徑De200-De300應(yīng)小于450mbar。（4） 虹吸式屋面排水系統(tǒng)管系各節(jié)點(diǎn)由不同支路計(jì)算得到的壓力差不大于150mbar。（5） 虹吸式屋面排水系統(tǒng)使用內(nèi)壁涂塑柔性排水鑄鐵管或鋼管及高密度聚乙烯管，應(yīng)使用相應(yīng)的計(jì)算圖表計(jì)算管道的沿程水頭損失。（6） 虹吸式屋面排水系統(tǒng)管道的局部水頭損失的系數(shù)按表3采用。局部阻力系數(shù)表管件名稱內(nèi)壁涂塑鑄件管或鋼管塑料管90°彎頭0.81.045。彎頭0.30.4干管上斜三通0.250.35支管上斜三通0.501.0轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓α魈幊隹?.81.8四、設(shè)計(jì)理念1、 在設(shè)計(jì)虹吸系統(tǒng)時(shí)，秉承為建筑、結(jié)構(gòu)服務(wù)的原則，最大限度地減少業(yè)主在建筑、結(jié)構(gòu)方面的投資，同時(shí)保障建筑的美觀、可靠。2、 根據(jù)屋面標(biāo)高及形狀，以有利于自然匯水、天溝布置的原則劃分，同時(shí)盡可能不跨越防火分區(qū)和伸縮縫。塑料管在跨越防火分區(qū)的位置，必須加設(shè)阻火圈作保償措施。3、 屋面排水考慮設(shè)匯水天溝的做法，這有利于建筑屋面排水集中性，更好發(fā)揮系統(tǒng)的功效，同時(shí)兼顧虹吸排雨水系統(tǒng)斗前水深的需要。4、 排水橫管盡可能不穿越敏感區(qū)域，以有利于日后更改用途及維護(hù)保養(yǎng)。5、 管材選用要堅(jiān)固耐用，同時(shí)有利于建筑美觀需要。在本工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，虹吸系統(tǒng)對(duì)管材的耐負(fù)壓能力要求嚴(yán)格，為滿足技術(shù)及系統(tǒng)安全的要求，系統(tǒng)采用符合虹吸壓力等級(jí)的管材，防腐性能好，堅(jiān)固耐用，確保系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓下運(yùn)行工作的安全性。6、 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性虹吸系統(tǒng)使用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)管道，為工程提供成本最經(jīng)濟(jì)的方案。每個(gè)虹吸系統(tǒng)都精心設(shè)計(jì)，并用系統(tǒng)計(jì)算軟件精確計(jì)算來(lái)確定管道直徑。精確設(shè)計(jì)能最大限度的節(jié)省材料，直接為業(yè)主節(jié)約成本。在本次工程設(shè)計(jì)方案中，系統(tǒng)管道走向嚴(yán)格依據(jù)招標(biāo)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)走向的要求。虹吸系統(tǒng)能將系統(tǒng)管道作有效控制，以節(jié)約工程造價(jià)。在重要建筑工程中，使用不銹鋼管造價(jià)是非常昂貴的，如在暗裝的管段使用較經(jīng)濟(jì)的管材（如HDPE或普通鋼管）可將工程造價(jià)大幅度降低，同時(shí)排水能力不變，獲得同樣的效雨水斗一般來(lái)說(shuō)，雨水斗的設(shè)計(jì)是整個(gè)虹吸系統(tǒng)的能否按設(shè)計(jì)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，總體性能就越優(yōu)越。標(biāo)準(zhǔn)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(hù)帽，微型加熱電圈等配件。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(jìn)水格柵。降雨過(guò)程中，雨水通過(guò)格柵蓋側(cè)面進(jìn)入雨水斗，當(dāng)屋面匯水達(dá)到一定高度時(shí)，雨水斗內(nèi)的反渦流裝置將阻擋空氣從外界進(jìn)入同時(shí)消除渦流狀態(tài)使雨水平穩(wěn)地淹沒(méi)泄流進(jìn)入排水管。虹吸式雨水斗最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最小，同時(shí)提高了雨水斗的額定流量。目前比較領(lǐng)先的產(chǎn)品，完全可以做到部分通用。它的最大優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)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(shuō)，一種雨水斗通過(guò)于相應(yīng)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(gè)虹吸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。對(duì)于整個(gè)虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)而言，最主要的就是要避免空氣通過(guò)雨水斗進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)。如果空氣直接進(jìn)入雨水斗，會(huì)在管道內(nèi)形成氣團(tuán)，這樣會(huì)大大降低系統(tǒng)排水效率，最終和傳統(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(shè)計(jì)的反渦流功能的蓋罩防止空氣通過(guò)雨水斗入口處的水流帶入整個(gè)系統(tǒng)，并有助于當(dāng)斗前水位升高到一定程度時(shí)，形成水封完全阻隔空氣進(jìn)入。雨水斗的設(shè)計(jì)安裝也有一定嚴(yán)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，最小粒徑必須為15mm。（4） 如果雨水斗是安裝再檐溝內(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(kāi)口為70mmx270mm至290mmx290mm。（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(kāi)口，為安裝固定件，尺寸必須是280mmx280mm，如果開(kāi)口大于300mmx300mm，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(duì)應(yīng)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(dāng)長(zhǎng)度。系統(tǒng)管道管道作為虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)最主要的部分，必須確保系統(tǒng)安全可靠，高效持續(xù)的運(yùn)行。虹吸式系統(tǒng)作為一個(gè)特殊的排水系統(tǒng)，其管道必須保證完全的密封性和完備的防火措施，并且做到盡可能降低噪聲，吸收震動(dòng)，抗擊沖擊外力，最大程度滿足抗溫度變化引起的形變。管道的完全抗?jié)B漏并不意味著系統(tǒng)密封性得到滿足。一般情況下，對(duì)于抗?jié)B漏的要求是允許發(fā)生小范圍的滲漏，只要有補(bǔ)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(dāng)突然出現(xiàn)暴雨的降雨強(qiáng)度，則可能立即造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰。進(jìn)而因?yàn)槲菝嬗晁疅o(wú)法及時(shí)排放，超過(guò)屋面可負(fù)荷的荷載強(qiáng)度，引起屋面坍塌。當(dāng)然，微小的不密封并不一定會(huì)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(tuán)，虹吸式排水的效率馬上大大降低，嚴(yán)重的甚至?xí)茐暮缥饔?。由于虹吸系統(tǒng)是利用負(fù)壓排水的，因此管道的管壁必須具備相當(dāng)?shù)某袎耗芰?。但是也不是完全的剛性體。因?yàn)楹缥到y(tǒng)的負(fù)壓一般不大于-0.08Mpa。過(guò)大的負(fù)壓會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)水流流速過(guò)快，發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，對(duì)于金屬管道或者是金屬質(zhì)地的連接處產(chǎn)生極大的傷害（-0.09Mpa已經(jīng)接近氣蝕的臨界值）。同時(shí)負(fù)壓過(guò)高也會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)極大的震動(dòng)，減少系統(tǒng)的使用壽命。管道和配件都必須具備阻燃的條件，當(dāng)建筑物一處發(fā)生火災(zāi)時(shí)系統(tǒng)能夠防止火災(zāi)被迅速傳遞到建筑物的其他部分。所以，材料本身的阻燃性并不是最重要的，整個(gè)管道系統(tǒng)的防火擴(kuò)散性才是將災(zāi)害損失降至最低的關(guān)鍵。HDPE管材的優(yōu)勢(shì)：承壓性能良好，管壁在外荷載作用下，不會(huì)破裂。能抵抗沖擊壓力，減少水錘沖擊破壞，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，維持虹作用的負(fù)壓。管道連接方式方便靈活。管道可根據(jù)需要，采用不同的連接方法，如：對(duì)焊、電焊管箍連接、法蘭連接、螺紋連接、伸縮管接頭等。HDPE還可以和鋼管，鑄鐵管，陶瓷管等其它管材的管道連接。只需通過(guò)專門(mén)的加熱電焊機(jī)就可以進(jìn)行操作。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(guò)程中已消減，所以成品以后可能產(chǎn)生的尺寸微變不會(huì)有任何危害，將熱脹冷縮引起的危害降至最小。從物理和化學(xué)性質(zhì)上看，HDPE管道的防腐能力極強(qiáng)，不受各種酸、堿、鹽所引起的電化學(xué)反應(yīng)的影響。HDPE管道比金屬管更耐磨損?？箻O端溫度在-0°C?100°C。管子重量輕，施工方便，可以事先預(yù)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(guó)目前建筑行業(yè)住宅產(chǎn)業(yè)化，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，材料集約化，建筑生產(chǎn)施工工廠化，管理科學(xué)化的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，是有很大的發(fā)展?jié)摿?。采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系統(tǒng)，在降雨過(guò)程中相當(dāng)于從屋面上的一個(gè)穩(wěn)定水面的水池中泄水，經(jīng)屋面內(nèi)排水管系，從排出管排出，管道全充滿的壓力流狀態(tài)，面雨水的排水過(guò)程是一個(gè)虹吸排水過(guò)程。虹吸式屋面排水系統(tǒng)的管道在設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度呈負(fù)壓，管材的選用應(yīng)考慮承受負(fù)壓的能力，雨水斗淹沒(méi)泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗開(kāi)始有空氣滲入，排水管道內(nèi)的真空被破壞，排水系統(tǒng)會(huì)從虹吸壓力流的工況轉(zhuǎn)向重力流。雨水斗頂面至過(guò)渡段的高差，在立管管徑不大于DN75時(shí)，宜大于3m；在立管管徑不小于DN90時(shí)，宜大于5m；懸吊管設(shè)計(jì)流速不宜小于1.0m/s；立管設(shè)計(jì)流速不宜小于2.2m/s，且不宜大于10m/s；虹吸式屋面雨水排水管系過(guò)渡段下游的流速，不宜大于2.5m/s;當(dāng)流速大于2.5m/s時(shí)，應(yīng)采取消能措施；輔助的固定系統(tǒng)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(dǎo)軌，管道與方形鋼導(dǎo)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(dǎo)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(diǎn)。汽水混合流的排水過(guò)程中，有一個(gè)非常重要的要求，是關(guān)于在系統(tǒng)各部位內(nèi)負(fù)壓的限制，規(guī)定負(fù)壓不得低于-0.8公斤。其原因在于，當(dāng)負(fù)壓在-0.92公斤左右時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的氣泡會(huì)在壓力的作用下破裂，使整個(gè)管道系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。因此，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，管道振動(dòng)的危害是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。如果振動(dòng)不加以防范，可能會(huì)影響減少建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命，也可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)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(dòng)，從而避免振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。由于溫度的變化，管道必然會(huì)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(duì)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(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞，吸收熱脹冷縮導(dǎo)致的管道位移。同時(shí)，還可以避免管道因?yàn)閼覓焓芰Χ冃?。無(wú)論是系統(tǒng)震動(dòng)帶來(lái)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(dǎo)軌，避免引起系統(tǒng)的變化，減少對(duì)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?？偠灾?，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(hù)的作用。管道中的壓力與大氣壓有很大不同。對(duì)于管道內(nèi)的正壓并沒(méi)有限制，然而，對(duì)于負(fù)壓必須考慮蒸發(fā)壓力問(wèn)題即氣蝕問(wèn)題。因而管道內(nèi)的壓力必須保持在系統(tǒng)所在地區(qū)的蒸發(fā)壓力以上。管子內(nèi)的壓力若相當(dāng)于水的蒸發(fā)壓力，可能會(huì)導(dǎo)致氣化作用的產(chǎn)生。為避免氣化作用的發(fā)生，管子里的壓力必需維持在水的蒸發(fā)壓力以上。虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)的技術(shù)條件水的持續(xù)流動(dòng)性在滿足流速大于等于0.7m/s的條件下，保證水流方向的持續(xù)流動(dòng)性是維持虹吸作用的關(guān)鍵。特別是在管道轉(zhuǎn)彎角度相對(duì)較大，甚至呈90°的時(shí)候，很有可能因?yàn)楣軆?nèi)流速的突然下降而引起虹吸作用被破壞。因此，當(dāng)水流有90°的方向改變時(shí)，此處彎頭的連接方式，必須注意設(shè)計(jì)一個(gè)銜接管段，以保證流速不會(huì)突然大幅下降，而是維持上升的狀態(tài)，從而整個(gè)虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)得以正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)90°T型支管時(shí)，當(dāng)橫管內(nèi)水流以較快的速度沖向管壁突然遇到阻礙，在極短的時(shí)間內(nèi)速度降為零。一方面對(duì)于管壁形成極大的沖擊，另一方面，水流撞擊管壁后又以一個(gè)與初始方向相反的速度，迅速的在管內(nèi)形成回流，這樣，兩股方向相反的水流在管內(nèi)沖撞，很容易形成水塞，阻礙排水管排放，破壞虹吸作用。因此，必須采用相對(duì)較大的管徑，具體情況可根據(jù)管道的空間和環(huán)境情況來(lái)進(jìn)行選擇。水力情況最好的選擇還是設(shè)計(jì)一個(gè)避免出現(xiàn)90o變化的銜接管段。氣水混合流的存在當(dāng)系統(tǒng)管道內(nèi)形成虹吸作用時(shí)，由于可供使用的管道管徑不一定恰好是計(jì)算所得的管徑尺寸，因此管道內(nèi)部會(huì)有很多溶解在水中的小氣泡，并不是完全理想化的液體單相流。這些微小氣泡在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)逐漸釋放，然而這種氣水混合流而非氣水兩相流的流態(tài)，仍可以被看作虹吸作用是允許存在的狀態(tài)，并不影響虹吸作用的形成，也不影響系統(tǒng)的排水能力。但是，溶解在水中的氣泡并不意味著管道內(nèi)的氣團(tuán)。如果排水管道內(nèi)，中間部分是氣團(tuán)，沿壁部分是水流，這樣就是傳統(tǒng)重力雨水排放系統(tǒng)的管內(nèi)流態(tài)。管道內(nèi)氣團(tuán)的存在，嚴(yán)重影響虹吸作用時(shí)管內(nèi)滿流狀態(tài)的形成，水流在管內(nèi)的充滿度相當(dāng)?shù)?，大大減小了系統(tǒng)的排水能力。系統(tǒng)的一體性和密封性為保證虹吸排水的產(chǎn)生和持續(xù)作用，就要求從雨水斗到管道系統(tǒng)的整套排放系統(tǒng)必須是一體的，各部分緊密相連。如果雨水斗有一個(gè)完全敞開(kāi)的入口，空氣就會(huì)在水流旋轉(zhuǎn)作用的帶動(dòng)下，從入口出進(jìn)入整個(gè)雨水排放系統(tǒng)，這樣就根本無(wú)法形成滿流的虹吸狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)也不再是高效的虹吸式排放系統(tǒng)了，實(shí)際上已經(jīng)作為一個(gè)傳統(tǒng)的重力式排水系統(tǒng)在工作了。但是，重力式排放系統(tǒng)為了達(dá)到比較好的排放效果，在安裝管道時(shí)要求懸吊管的最小坡度為2%。而虹吸式系統(tǒng)的懸吊管安裝坡度為零，沒(méi)有重力勢(shì)能的作用，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法有效進(jìn)行排水。因此，只有當(dāng)雨水口的入口處半敞開(kāi)時(shí)，才能有效阻止空氣隨時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)，當(dāng)斗前水深滿足一定要求時(shí)，能夠形成水封，完全隔斷空氣，迅速形成虹吸作用。除了必須保證入口處有效阻止空氣進(jìn)入，還必須保證系統(tǒng)管道中沒(méi)有空氣進(jìn)入。所以，另一個(gè)要求就是系統(tǒng)的完全密封性，要保證管道無(wú)滲漏。為此，配件連接時(shí)不能采用橡膠密封圈，用承插的方式進(jìn)行連接。這樣系統(tǒng)的氣密性很難得到有效保證，容易導(dǎo)致管道滲漏。因?yàn)樵诤缥饔脮r(shí)，管道內(nèi)的管流是壓力流的狀態(tài)，一方面管壁承受壓力，承插口處同樣受壓，容易發(fā)生滲漏；另一方面，一旦發(fā)生滲漏，則管內(nèi)壓力狀態(tài)改變，影響正常的虹吸作用。屋面水位只有當(dāng)屋面水位達(dá)到一定程度時(shí)（根據(jù)不同的雨水斗產(chǎn)品有不同的固定值），整個(gè)系統(tǒng)才真正作為一個(gè)虹吸式雨水排放系統(tǒng)工作。在某個(gè)持續(xù)的降雨過(guò)程中，開(kāi)始水位低于形成虹吸作用的高度，隨著水位逐漸上升，達(dá)到這一特定值后，系統(tǒng)開(kāi)始形成虹吸作用。水位一直持續(xù)，直到屋面的雨水量小于虹吸系統(tǒng)的排水能力為止。但是，水位必須嚴(yán)格控制及限定在某一高度，否則屋面上累積的雨水會(huì)對(duì)屋面形成極大的未能預(yù)見(jiàn)的荷載，可能導(dǎo)致屋面結(jié)構(gòu)的變形或者破壞，甚至出現(xiàn)滲漏。根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，屋面雨水的水位高度必須限制在55毫米內(nèi)。這個(gè)數(shù)字是長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。可以將毫米水量換算至每平方米的雨水重量：由此可知，屋面承受的荷載與毫米水深的關(guān)系。顯而易見(jiàn)，當(dāng)水位大于55毫米時(shí)，會(huì)對(duì)屋面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相當(dāng)大的重量負(fù)荷。當(dāng)在屋面或天溝設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到這方面的情況。尤其對(duì)于天溝來(lái)說(shuō)，水位絕對(duì)不可以超過(guò)55毫米，否則隨著時(shí)間的推移，天溝將會(huì)慢慢變形。對(duì)于排水系統(tǒng)和整個(gè)建筑產(chǎn)生非常大的影響。屋面排水技術(shù)的發(fā)展重力流技術(shù)目前國(guó)內(nèi)絕大部分屋面仍采用重力流技術(shù)排水。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)施工方便，造價(jià)低。但隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，這種技術(shù)越來(lái)越難以滿足對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)或大面積屋面對(duì)排水的要求壓力流（虹吸）技術(shù)重力－壓力流這