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室内排雨悬吊管放坡影响室内使用空间，排水管与建筑不协调。
同时把屋面排雨水设计带到新的领域。
自从UV排水系统在1968年发明以来，第一个UV系统（1968年发明）提供了屋面排水技术的突破，它在雨水斗周围的水深达到一定高度时，可以避免空气通过雨水斗进入排水管内。
世界各国越来越多对虹吸排雨水系统的研究。
，一些科学家和工程师，如Bernouilli，
Prandtl，
Darcy，
Weisbach，
Colebroke等建立起来的设计理论便可以用来进行精确的满管流排水系统的设计，这项技术对于建筑界的贡献立即表现出来。
一、虹吸系统基本原理介绍
原理简介
基本上，屋面雨水排放系统可分为重力流系统与满管流或虹吸系统。
重力流系统
在重力流系统中，水沿着立管的管壁流下。
一般情况下，管材断面约1/5-1/3为水，
剩余为空气。
水平管的流量系数则可能达到1。
因此，重力流系统的流量得视其管子所装置的坡度而定。
虹吸系统
在虹吸系统中，所有的管子在指定的降水强度下将达到1的流量系数。
管子内的压力也有别于大气压强。
通过利用建筑物（雨水斗与排放点的高度差距）所产生的压头，管径设计可达到满管流。
因此，概念上，利用较小于传统管径的管道便可更快速地排出相同的水量。
虹吸系统电脑软件利用建筑物所产生的压头
（h1-h2）来平衡管子内的磨擦系数损失以及计算出以最小的管径来排放所设计的水量。
捷流系统电脑软件通过分析水平管与立管的剖面以及管子的长度来平衡系统的压力。
正如以上所提及的，管子里的压力有别于大力气强。
基本上，系统可接受管子里的压力超出于大气压强。
无论如何，管子内的压力若相当于水的蒸发压力，可能会导致气化作用的产生。
为避免气化作用的发生，
管子里的压力必需维持在水的蒸发压力以上。
也就是说，
如果大力气强被制定为0，管内负压力则需高于－8.0m。
重力流系统与系统的比较
重力流雨水系统
特点：
气液二相流
1．雨水斗数量多
2．管径大
3．立管数量多
4．水平集水管需要坡度
5．雨水检查井数量多
6．大屋面工程，地面需布置排水沟
7．影响建筑美观
虹吸雨水系统
满管流
1．雨水斗布置灵活
2．管径缩小
3．管道走向可以根据需要灵活设置
4．水平集水管不要坡度
5．雨水斗检查井数量少
6．大屋面工程，无需设置室内检查井
7．有利于建筑美观
二、虹吸雨水排水系统特点介绍
虹吸系统在世界上的应用有30多年的历史，虹吸雨水排水系统经过精确的计算能以最小的管径达到最大的流量。
世界上已有超过
1亿
m2的屋面采用这种排水系统。
？
雨水斗高效、低阻
虹吸系统的雨水斗效率高、水阻低，能有效的控制管内的压力，同时具有高度灵活性，在施工调整时能够根据现场实际情况灵活处理。
管道节约空间，美观大方
在屋面下有限的空间内，虹吸系统以最小的管径和没有坡度的水平横管尽量占有最小的空间，同时我们将利用每个雨水斗的高效率排水，组成最少的管道系统。
管材选用灵活
在管材的选用上，虹吸系统可选用不锈钢管、铸铁管、HDPE管、涂塑钢管等多种满足虹吸技术要求的管道。
天沟尺寸精确，安全
虹吸系统能够准确的计算出在某一暴雨强度下的天沟水深，因而能够保证在天沟不溢水的情况下，有效的减小天沟的尺寸。
三、设计原理
在设计的降雨量达到时，真正的虹吸系统中所有管道都呈现为满管流动，管道中的压力分布与传统的排水系统也有许多不同。
由于屋面雨水斗与地面排水井间的全部高度差距得到充分利用，与重力排水系统比较，因而虹吸排水管道与重力排水管道的直径相等时，虹吸管道中的水流量比重力的大得多。
虹吸系统利用建筑高度简称为水头，充分考虑管道中的水力学损失，尽可能地减小管道直径，将屋面的雨水排入雨水井。
并通过调节垂直尾管和水平集水管的结构和长度来实现水力平衡。
管道中的压力与大气压有很大不同。
对于管道内的正压并没有限制，然而，对于负压必须考虑蒸发压力问题即气蚀问题。
因而管道内的压力必须保持在系统所在地区的蒸发压力以上。
1、虹吸雨水斗设计
重力排水雨水斗与虹吸系统雨水斗主要的区别在于雨水斗中设置了空气挡板。
空气挡板是叠型的，没有透孔。
屋面结合部件、防水层和树叶罩的设计都遵从常规思想。
雨水斗体、空气挡板与出水口的直径组合是在任何水流情况下获得稳定功能的保证，这种组合从理论上很难进行优化设计，必须通过大量的试验和总结才得出的结论。
2、系统管道设计
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。
不同的塑料管具有不同的抵抗负压的能力，材料品质、壁厚和管道直径的区别决定了这种能力。
管道系统一般根据工程实际情况进行选择，需要综合考虑适用性、排水能力、耐用性、刚性、防火性、噪音、绝缘、造价和安装费用等等因素。
3、相关设计要点：
雨水斗选用
采用平底式金属雨水斗，确保雨水斗在长时间日照下的防老化性能及防渗漏性能。
平底式雨水斗保证施工简易安全。
由于天沟既有外天沟也有内天沟，采用专利设计的平底式雨水斗，安装于混凝土屋面上，简便快速，且能有效地防止漏水情况出现。
根据建筑物屋面结构形式，本工程采用的虹吸雨水斗：
虹吸雨水斗排量一般为20
l/s至40
l/s，选择雨水斗时，设计排量应按最大排量的70~80%设计。
相对重力流系统而言减少天沟开孔尺寸和数量，也减少了可能的渗漏点，节省工程施工时间；
虹吸系统多为串联系统，屋面通过建筑找坡排水至天沟或汇水点，雨水斗同一屋面分区时计算系统以同一标高作依据（施工存在误差，同一屋面同一系统中每个雨水斗的标高必须在50mm以内，否则系统计算无效，系统被破坏），另一方面，系统计算时，还要控制好雨水斗的斗前水深，若不能控制好每个水斗的排水量及斗前水深，则使系统排水不均衡。
只有经过精密计算的考虑，才可保证减少屋面的积水深度，排水效果更好。
部分系统采用不同标高屋面雨水系统高低接入，实现快速、安全排水。
在雨水斗排量充足的前提下，再通过精确计算而保证排水量及虹吸的快速形成。
管材
选用的管材和接口必须能够同时满足正、负压的需要。
选用管材可分为以下几类：
HDPE管：
塑料管材，造价低，内壁光滑，水力条件好，施工简便，采用热熔焊接。
涂塑钢管：
钢塑复合管，造价偏高，钢性好，防火性能好，内壁光滑，水力条件好，使用寿命长，采用平板式卡箍或法兰连接。
镀锌钢管：
普通钢管，造价高，钢性好，防火性能好，使用寿命长，采用沟槽式卡箍连接。
不锈钢管：
高档排水钢管，造价最高，钢性好，防火性能好，使用寿命长，采用亚弧焊或电联焊连接。
4、虹吸式屋面排水系统的水力计算要点：
（1）管道的设计流速不小于1
m/s。
（2）排水管的总水头损失应小于或等于雨水斗顶面与临界点的几何高差，宜使压力余量△Pr≤100mbar。
（3）
虹吸式屋面排水系统的是大负压值在悬吊管与总立管的交叉点。
该点的负压值，应根据不同的管材而有不同的限定值。
对于使用铸铁和钢管的排水系统应小于900mbar；
对于塑料管道，管径De50-De160应小于800mbar，管径De200-De300应于于450
mbar。
（4）虹吸式屋面排水系统管系各节点由不同支路计算得到的压力差不大于150
（5）虹吸式屋面排水系统使用内壁涂塑柔性排水铸铁管或钢管及高密度聚乙烯管，应使用相应的计算图表计算管道的沿程水头损失。
（6）虹吸式屋面排水系统管道的局部水头损失的系数按表3采用。
局部阻力系数表
表3
管件名称内壁涂塑铸件管或钢管塑料管
90°
弯头0.801.0
45°
弯头0.300.40
干管上斜三通0.250.35
支管上斜三通0.501.00
转变为重力流处出口1.801.80
虹吸式雨水斗厂商提供
5、设计步骤
（1）计算屋面面积；
（2）计算出总的降降；
（3）布置雨水斗的位置，组成屋面雨水排水管网；
（4）绘制水力计算草图，标注各管段的长度；
（5）用总的等效长度和系统资用水头计算单位长度的水头损失的初始估算值，选出各管段的管径。
（6）进行第一次水力计算，计算结果若已满足以上第3部分的要求，则可按计算结果绘成正式图纸。
（7）若第一次计算不满足第3部分的要求，则应对系统中某些管段的管径进行调整，必要时有可能对系统重新布置，然后再次进行水力计算，直至满足为止，按最后结果绘制图纸。
6、计算公式
（1）降雨量
式中
Q——降雨量，L/S；
A——屋面面积，m2；
r
——降雨强度，L/（S.100m2）。
（2）资用水头
E=ρ•g•H•
E——资源水头，mbar；
ρ——水密度，1000kg/m3；
g
——重力加速度，9.8lm/s2；
a
——换算系数，a=100。
（3）等效长度初始估算值
L0=1.2L
L0——等效长度，m；
L——计算长度，m；
1.2——考虑管件阻力引入的系数。
（4）单位长度水头损失的初始估算值
R0=
R0——单位长度的水头损失初始估算值，mbar/m。
（5）局部阻力损失
Zj=
Z——局部阻力损失，mbar；
T——局部阻力系数；
Vx——管道流速，m/S。
（6）沿程阻力损失
ZL=R•L
ZL——沿程阻力损失，mbar；
R——单位长度水头损失，mbar/m；
L——管道长度，m。
四、设计理念
1、在设计虹吸系统时，秉承为建筑、结构服务的原则，最大限度地减少业主在建筑、结构方面的投资，同时保障建筑的美观、可靠。
2、根据屋面标高及形状，以有利于自然汇水、天沟布置的原则划分，同时尽可能不跨越防火分区和伸缩缝。
塑料管在跨越防火分区的位置，必须加设阻火圈作保偿措施。
3、屋面排水考虑设汇水天沟的做法，这有利于建筑屋面排水集中性，更好发挥系统的功效，同时兼顾虹吸排雨水系统斗前水深的需要。
4、排水横管尽可能不穿越敏感区域，以有利于日后更改用途及维护保养。
5、管材选用要坚固耐用，同时有利于建筑美观需要。
在本工程系统设计中，虹吸系统对管材的耐负压能力要求严格，为满足技术及系统安全的要求，系统采用符合虹吸压力等级的管材，防腐性能好，坚固耐用，确保系统产生负压下运行工作的安全性。
6、系统经济性
虹吸系统使用国产优质管道，为工程提供成本最经济的方案。
每个虹吸系统都精心设计，并用系统计算软件精确计算来确定管道直径。
精确设计能最大限度的节省材料，直接为业主节约成本。
在本次工程设计方案中，系统管道走向严格依据招标图纸设计走向的要求。
虹吸系统能将系统管道作有效控制，以节约工程造价。
在重要建筑工程中，使用不锈钢管造价是非常昂贵的，如在暗装的管段使用较经济的管材（如HDPE或普通钢管）可将工程造价大幅度降低，同时排水能力不变，获得同样的效
屋面雨水虹吸排放个人浅见：
1、对于雨水立管设置有要求，重力排水不能满足的建筑可以考虑设计虹吸雨水排放系统；
2、对于大型屋面的建筑可以考虑设计虹吸雨水排放系统；
3、对于设置悬吊横管及地面埋地管不能满足工艺要求的生产厂房等可以考虑设计虹吸雨水排放系统；
4、目前国内屋面雨水虹吸排放系统的设计是由专业公司完成的，费用较传统重力雨水排放系统高，
其中虹吸雨水斗费用、管材费用、吊挂系统费用是整个系统费用高的关键。
通过本人实际遇到的几个工程分析：
国内专业公司每平米的造价约25元（RMB）,外资专业公司每平米的造价约60~80元（RMB）。
5、屋面雨水虹吸排放系统的设计是由专业公司的专业软件设计计算的，若计算软件市场化，从而设计院即可进行完整设计出施工图，一般施工安装公司可以承揽施工的话，相信屋面雨水虹吸排放系统的造价会降低，此系统的应用会更普遍。
以上浅见，欢迎大家一起讨论！
虹吸式与重力流排水区别：
虹吸式屋顶雨水系统的原理就是依靠特殊的雨水斗的设计，实行汽水分离，从而使雨水立管中为満流状态，当立管中的水达到一定的容量时，虹吸作用就产生了。
在降雨过程中，由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以令人惊奇的快速排除屋顶上的雨水。
．虹吸系统简介
1.1虹吸式屋面排水系统的特点 虹吸式排水系统在降雨初期，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。
1.2虹吸式与重力式与面雨水排放系统的区别
虹吸式屋面雨水排放系统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。
同时，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。
而重力式排水设计计算不按满流计算，雨水悬吊管的敷设坡度不得小于0.005。
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。
虹吸排水系统其实质是一种多斗压力流雨水排水系统。
因此埋地管相对重力式排水系统要明显减少。
目前该系统在国内应用刚刚开始，而在国际上该系统已有近二十年的应用历史，涉及建筑有航站楼（法国戴高乐机场航站楼、香港新机场航站楼、瑞士苏黎世机场航站楼）、展览馆（香港会展中心）、体育场（丹麦哥本哈根足球场、澳大利亚悉尼体育场）、工业厂房（奥地利克莱斯勒汽车厂、法国雪铁龙汽车厂）、商业中心、停车场、货运仓库、办公大楼等等。
据不完全统计，采用吉博力虹吸排水系统的工程项目有近4万个，约3000万m2屋面排水面积。
2．系统组成及工作情况
2.1综述
屋面雨水排水系统一般由虹吸式雨水斗、无坡度悬吊管、立管和雨水出户管（排出管）组成。
形成虹吸式屋面雨水排放的前提条件是：
必须具备拥有良好气水分离装置雨水斗。
在设计降雨强度下，雨水斗不掺入空气，降雨过程中利用雨水斗与出户管之间的高差所形成的压差，经屋面内排水系统，从户外排除管排出。
在这一过程中，排水管道中是全充满的满管压力流状态，屋面雨水的排放过程是一个在虹吸作用的结果。
因此，把这样的系统称为虹吸式屋面雨水排放系统。
虹吸式雨水排放系统管内压力和水的流动状态是不断变化的过程。
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。
根据雨量大小的不同，部分情况下初期无法形成虹吸作用，是以重力流为主的流态。
随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流，进而出现满管气泡流和满管汽水混合流，直至出现水的单向流状态。
降雨末期，雨水量减少，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一特定值（根据不同的雨水斗产品设计而不同），雨水斗逐渐开始有空气掺入，排水管内的虹吸作用被破坏，排水系统又从虹吸流状态转变为重力流状态。
在整个降雨过程中，随着降雨量的增加或减小，悬吊管内的压力和水流状态会出现反复变化的情况。
与悬吊管相似，立管内的水流状态也会从附壁流逐渐向气泡流，气水浮化流过渡，最终在虹吸作用形成的时候，出现接近单向流的状态。
2.2雨水斗
一般来说，雨水斗的设计是整个虹吸系统的能否按设计要求工作的关键所在之一，它的稳流性越好，产生虹吸所需的屋面汇水高度越低，总体性能就越优越。
标准型的雨水斗，它是由雨水斗底座（PE材料），碟片（ASA），格栅顶盖（PE）组成。
另外根据需要可提供通用型的绝缘底座，固定件，法兰片，焊接片，防火保护帽，微型加热电圈等配件。
压力流（虹吸式）雨水斗材质为HDPE、铸铁或不锈钢。
其各部分有不同的结构功能。
雨水斗置于屋面层中，上部盖有进水格栅。
降雨过程中，雨水通过格栅盖侧面进入雨水斗，当屋面汇水达到一定高度时，雨水斗内的反涡流装置将阻挡空气从外界进入同时消除涡流状态，使雨水平稳地淹没泄流进入排水管。
虹吸式雨水斗最大限度减小了天沟的积水深度，使屋面承受的雨水荷载降至最小，同时提高了雨水斗的额定流量。
目前比较领先的产品，完全可以做到部分通用。
它的最大优点在于对于不同功能及材料的屋顶系统，产品具有广泛的适用性。
换句话说，一种雨水斗通过于相应的配件组合就能适合不同的屋顶，例如：
混凝土屋顶，金属屋顶，木屋顶，考虑人行走或绿化的屋顶，屋面不平呈梯形结构的屋顶等。
雨水斗是整个虹吸系统的关键部分。
对于整个虹吸式屋面雨水排放系统而言，最主要的就是要避免空气通过雨水斗进入整个系统。
如果空气直接进入雨水斗，会在管道内形成气团，这样会大大降低系统排水效率，最终和传统重力式排水系统一样。
因此，虹吸式屋面雨水排放系统所采用的雨水斗必须具有优化设计的反涡流功能的盖罩，防止空气通过雨水斗入口处的水流带入整个系统，并有助于当斗前水位升高到一定程度时，形成水封完全阻隔空气进入。
雨水斗的设计安装也有一定严格的要求:
（
1）雨水斗离墙至少1米。
（2）雨水斗之间距离一般不能大于20米。
（3）平屋顶上如果是沙砾层，雨水斗格栅顶盖周围的沙砾厚度不能大于60mm，最小粒径必须为15mm。
（4）如果雨水斗是安装再檐沟内，且采用焊接件的话，檐沟的宽度至少是350mm，檐沟内的雨水斗安装开口为70mm×
270mm至290mm×
290mm。
（5）如果雨水管是安装在混凝土屋顶面层内，那么屋顶至少有160mm厚。
（6）断面呈连续梯形的屋面雨水斗开口，为安装固定件，尺寸必须是280mm×
280mm，如果开口大于300mm×
300mm，屋顶则需加固。
（7）如果屋顶是混凝土的，雨水斗下连的雨水管管径至少是35mm（用电焊管箍连接件连接），与此对应的屋顶厚度是180mm至190mm。
（8）带隔离层的屋顶隔离层厚度至少40mm。
如果隔离层厚于180mm，雨水斗的底座必需延伸至能与管径56mm的连接管相连的恰当长度。
2.3系统管道 管道作为虹吸式屋面雨水排放系统最主要的部分，必须确保系统安全可靠，高效持续的运行。
虹吸式系统作为一个特殊的排水系统，其管道必须保证完全的密封性和完备的防火措施，并且做到尽可能降低噪声，吸收震动，抗击冲击外力，最大程度满足抗温度变化引起的形变。
管道的完全抗渗漏并不意味着系统密封性得到满足。
一般情况下，对于抗渗漏的要求是允许发生小范围的渗漏，只要有补救措施即可。
但是虹吸系统一旦发生渗漏，并不易发现。
当突然出现暴雨的降雨强度，则可能立即造成整个系统崩溃。
进而因为屋面雨水无法及时排放，超过屋面可负荷的荷载强度，引起屋面坍塌。
当然，微小的不密封并不一定会造成渗漏，但是足以造成漏气，一旦排水管道内出现气团，虹吸式排水的效率马上大大降低，严重的甚至会破坏虹吸作用。
由于虹吸系统是利用负压排水的，因此管道的管壁必须具备相当的承压能力。
但是也不是完全的刚性体。
因为虹吸系统的负压一般不大于-0.08Mpa。
过大的负压会导致管内水流流速过快，发生气蚀现象，对于金属管道或者是金属质地的连接处产生极大的伤害（-0.09Mpa已经接近气蚀的临界值）。
同时负压过高也会给系统带来极大的震动，减少系统的使用寿命。
管道和配件都必须具备阻燃的条件，当建筑物一处发生火灾时系统能够防止火灾被迅速传递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，整个管道系统的防火扩散性才是将灾害损失降至最低的关键。
HDPE管材的优势
承压性能良好，管壁在外荷载作用下，不会破裂。
能抵抗冲击压力，减少水锤冲击破坏，保证系统的安全运行，维持虹作用的负压。
管道连接方式方便灵活。
管道可根据需要，采用不同的连接方法，如：
对焊、电焊管箍连接、法兰连接、螺纹连接、伸缩管接头等。
HDPE还可以和钢管，铸铁管，陶瓷管等其它管材的管道连接。
只需通过专门的加热电焊机就可以进行操作。
HDPE管道是在热力条件下生产的，材料本身的张力在制造过程中已消减，所以成品以后可能产生的尺寸微变不会有任何危害，将热胀冷缩引起的危害降至最小。
从物理和化学性质上看，HDPE管道的防腐能力极强，不受各种酸、碱、盐所引起的电化学反应的影响。
HDPE管道比金属管更耐磨损。
抗极端温度在–400c～1000c。
管子重量轻，施工方便，可以事先预制，安装工效大大提高。
HDPE管作为一种新型的节能管材，从我国目前建筑行业住宅产业化，设计标准化，材料集约化，建筑生产施工工厂化，管理科学化的发展趋势来看，是有很大的发展潜力。
2.4辅助的固定系统 安装固定系统的主要功能是辅助安装与固定管道。
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