随着城市发展的加快，居住小区生态环境的自然回归，强化修复水环境措施的出台和评估系统的完善，人工河流、溪流、喷泉等水环境已成为可持续发展生态居住小区及城市环境的重要组成部分，这些设施不可避免地要与市政设施，尤其是排水管网在平面上或竖向相交叉，对相应配套的排水系统提出了更高的要求。在传统的排水系统设计观念中，设计者往往采用重力排水系统，在上述条件下，传统重力排水系统越来越显现其发展的弊端，为解决传统重力排水系统的问题而发展了真空排水系统。　　 本论文介绍了室外真空排水系统的工作原理，以及针对特定地区对传统室外重力排水系统和室外真空排水系统进行了设计与技术经济分析。在真空排水系统中，真空排水管道的真空是由真空泵和真空容器产生和维持的。污水被重力吸收到真空系统起端的污水收集井里。当收集井内的污水水位达到预先设定的值时，自动气动装置打开真空阀。在气压差的作用下，将污水从收集井送到辅设成波浪形的真空排水管网作波浪形间歇运动，气水混合物沿着管网输送直到停留在波浪形管道的低洼处。污水停留在低洼处直到收集井水位再次达到设计值，气压差促使污水更进一步的沿管路流动，直至输送到真空站内的真空容器中。再由污水泵从容器底部把污水抽出，排放到市政污水管网，或者污水处理装置进行处理。真空排水系统相对传统的重力排水具有较大的优势，与传统重力排水系统相比，室外真空排水系统在特殊地区的运用占有明显的优势。管道可随地形铺设，埋深小，土方开挖量少，排水管道的管径小，所占空间小，无臭气向环境溢散等优点。真空排水系统国产化的研究及今后的应用将推动我国生态卫生系统的发展，提高人们的人居环境。　　 论文根据理论分析计算，自主研制开发了一套真空排水系统的试验设备，模拟了一个实际工程的规模，进行了试验研究，确定了系统真空泵可靠运行的条件及污水泵运行故障的解决方案，同时得出影响系统气密性的主要因素。　　 本文还对进水启动阀的设计与运作进行了理论分析和实验研究。推导出进水启动阀前后管径大小与进水流量之间的关系，同时通过实验验证了管径大小与进水流量之间的关系，对以后的进一步研究提供了参考依据。　　 最后还对室外真空排水系统的设计进行了探讨，由于目前国内还没有任何关于室外真空排水系统的规范、相应政策和法规。作者参考了国内外室外真空排水系统的设计，对室外真空排水系统的设计参数与施工条件提供了参考意见，并通过实际工程案例，进行了设计计算和施工图设计。