サイホン排水システムとは？サイホン排水システムの原理、組成と施工ポイント

参照:5 時間:2025-06-17

サイホン排水システムはサイホン現象を利用して排水を実現するシステムであり、建築屋根の排水、市政工事などのシーンによく使われる。

その核心原理はパイプ内の空気が排出された後に形成された真空圧力差を利用して、水が重力と大気圧の共同作用に依存することができて、高いところからパイプを通じて急速に低いところに流れることができて、伝統的な重力自流排水方式に依存する必要はありません。具体的には、

-排水システムが起動すると、雨水はまず樋を通って集められ、サイホンパイプに入る。

・管路内の空気は徐々に水流によって排出され、局所的な真空を形成し、管路内の気圧は外部の大気圧よりも低い。

-大気圧の作用の下で、雨水はパイプを「吸引」されて急速に通過し、パイプに一定の曲がりや高さが悪くても、効率的に排水でき、排水効率は通常の重力排水システムよりはるかに高い。

サイホン排水システムの原理、組成と施工ポイント

一、サイホン排水システム原理コア

サイホン排水の本質は真空圧力差と大気圧を利用して効率的な排水を実現することである：

1.起動段階：雨水が配管に流入し、配管内の空気が水流によって徐々に排出され、局所的な真空を形成する。

2.サイホン形成：真空状態における配管内の気圧は外界の大気圧より低く、大気圧は雨水の「吸引」を推進して配管を通過し、配管に曲がりや高さ差があっても、差圧に依存して急速に排水することができる（ストローで飲料を吸引するように、液体の自流を必要としない）。

二、サイホン排水システムの構成

サイホン排水システムは主に以下の部分から構成されている：

-雨水タンク：屋根に設置され、雑物の遮断と水流の加速作用を兼ね備え、空気の迅速な排出を確保する。

-サイホン管：高密度ポリエチレン（HDPE）管または鋼管を採用し、耐高圧、耐腐食要求を満たす必要があり、管の勾配設計が柔軟である（非伝統的な重力排水の厳格な勾配要求）。

-サスペンションシステム：パイプを固定し、サイフォンによる負圧張力に耐え、パイプの変位を回避する。

-排出管：地下排水管網を接続し、雨水を導出する。

三、サイホン排水システムの施工の重要なステップと要点

1.前期設計

-屋根雨水斗の配置は集水面積に基づいて計算し、流量のバランスを確保し、局所的な水溜りを避ける必要がある。

-パイプの進路計画には、十分なサスペンション支持点を確保しながら、エルボの数を減らし、水流抵抗を低減する必要がある。

2.材料の取り付け

-雨水タンクの設置：屋根の防水層と緊密に結合し、漏れを防止し、上部は水の均一性を確保するために水平に設置する必要がある。

-配管接続：HDPE管はよく熱溶融溶接し、接続口の密封性を確保する、鋼管はフランジ接続を採用し、溶接後に防腐処理を行う。

-サスペンションシステムの固定：設計ピッチでブラケット（膨張ボルトの固定など）を取り付け、パイプが負圧状態でゆるまないことを確保する。

3.システムテスト

−閉水試験：配管を取り付けた後、屋根の高さまで水を充填し、24時間浸出がないことを観察した。

-負圧試験：専用設備を通じてサイフォン状態をシミュレーションし、パイプインタフェース及びサスペンションシステムの抗圧能力を測定する。

4.注意事項

-配管内に異物が混入しないように施工し、目詰まりがサイホン形成に影響を与えないようにする。

-寒冷地では配管の保温を考慮し、凍傷を防ぐ必要があります。

-他の建築パイプライン（消防、換気など）と交差する場合は、衝突を回避するために事前にレイアウトを調整する必要があります。

四、サイホン排水優勢の比較

-効率が高い：排水速度が速く、同等の管径での排水量は重力排水の3-5倍である。

-省スペース：配管勾配の要件が低く、柔軟に配置でき、建築構造の占有を減らすことができる。

-コスト最適化：配管の数量とブラケットの使用量を減らし、後期メンテナンスが便利である。

施工時は厳格に設計規範に従って実行し、特に密封性とシステムの圧力抵抗性に注意し、サイフォン効果の安定的な実現を確保する必要がある。