虹吸雨水管规范

虹吸雨水管规范

【篇一：虹吸雨水技术交底】

本表由施工单位填写并保存（一式三份。接受交底人一份、交底人

一份、安全员一份）

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【篇二：虹吸雨水技术要求】

三、技术规格及要求：

1、虹吸雨水斗：

1）本次招标范围内的雨水斗采用具有国家专利的防冻型虹吸雨水斗； 2）本次招标范围内雨水斗规格不得小于dn90且不得大于dn110，

雨水斗应经特殊设计，带有防护外罩和抗旋涡装置；

3）防护罩应采用具有防腐性能的铝合金产品，使用及质保年限应与

整体系统一致；

4）雨水斗斗体须采用等级grade 1.4301（304）的奥氏体非磁性不

锈钢制品；

5）雨水斗连接管尺寸由根据设计计算确定，连接管材料应与管道材

料一致；

6）雨水斗泄流量应为12～50 升/秒。雨水斗的实际工作泄流量应不大于其额定泄流量；

7）雨水斗与屋面或天沟和管路系统应可靠连接。设置在屋面上的虹

吸式雨水斗，其接触片的材质应与屋面防水材料相适应。设置在天

沟内的虹吸式雨水斗可采用带连接片的形式，连接片的材质应根据

天沟的材质确定。

2、系统的管材管件采用不锈钢材料：

a) 所有雨水管均应为不锈钢管。不锈钢管应采用应当采用等级为grade

1.4301 （304）奥氏体非磁性不锈钢，且符合《流体输送用不锈钢

焊接钢管》（gbt12771）、《建筑给水排水设计规范》（gb 50015）和《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（gb50242）的

规定。

b) 不锈钢管应采用氩电联焊（氩弧焊打底，不锈钢焊条手工电焊对

焊成型），氩弧焊打底焊接时，焊缝内侧应充氩气保护，不锈钢管

连接焊缝应开坡口，坡口尺寸及管道焊接质量应符合《工业金属管

道工程施工及验收规范》（gb 50235附录b）和《现场设备、工业

管道焊接工程施工及验收规范》（gb 50236）的要求。焊缝外观质

量不低于焊缝质量分级标准-iii级标准（gb 50236的规定）。焊接处应做酸洗、钝化、打磨、抛光等表面处理。

c) 不锈钢管的弯曲部分应采用成品弯头，应保证弯曲部分成型质量

符合设计及计算要求。

d) 本系统所采用的所有不锈钢钢管配件，如：不锈钢变径管、三通、弯头

等不锈钢制品应采用与管道相同的材质。配件应适用于虹吸式雨排

水系统。上述所有管道配件均需为同一制造厂的产品。

3、投标文件中需对雨水斗生产厂家、规格型号、主要技术参数、主

要材质进行说明并附装配图。虹吸雨水斗必须提供国家级权威部门

测试报告；

4、本虹吸系统的使用寿命不少于50年。

【篇三：hdpe虹吸式雨水管道安装工艺】

hdpe虹吸式雨水管道安装工艺

1、工作原理

虹吸现象我们在日常生活中经常可以看到。如下图所示，我们把一

根灌满水的塑料管用手指堵住两端分别放入鱼缸和水杯中，同时放

开手指，由于两个液画存在高差h1，此高差部分水在重力作用下流

向水杯，从而使上部塑料管内产生负压，鱼缸内水就会被吸入塑料管，水就会不断的从鱼缸流向水杯。这就是虹吸现象。当鱼缸与水

杯液面高差越大时，塑料管内水流速度越大，排水越迅速。

虹吸式雨水排放系统正是利用这一原理，利用建筑物屋面高度所形

成的水头来实现虹吸排水。降雨来临时，屋面逐渐形成积水，由于

采用了科学设计的防漩涡雨水斗，当屋面雨水高度达到一定高度，

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，当雨水通过管道变径时，在此处产生负压，加速雨水

的排放速度。

2、工作状态

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，悬吊管雨水流态是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，直至出现水的单相流

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，气水混合

流过渡，最终在虹吸作用形成的时候，出现接近单相流的状态。

3、系统组成

3.1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，是由雨水斗底盘、夹圈、空气隔板、格栅外罩盖

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。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。

3.2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，而管道的变径可

以加速雨水的排放和流量，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，正常工作运行时管道内

呈负压状态，因此管道的管壁必须具备相当的承压能力，管道接口

必须完全的密封防止空气进入管道内出现气团，破坏虹吸作用。同

时管道要具有较高的防火性能，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。目前虹

吸式雨水管道系统一般采用镀锌无缝钢管沟槽管件连接、不锈钢管

或hdpe管粘接。

北京某工程虹吸式雨水排放系统就选用镀锌无缝钢管，连接方式为

沟槽连接。镀锌无缝钢管作为传统的管道材料能够满足虹吸式雨水

系统的承压要求和防火性能。但普通的沟槽连接管件不能满足系统

抗负压要求，如下列条件：

因此必须采用专门设计的抗负压的沟槽管件，在正负压不同状态下，通过不同的密封点

而保证系统的密封性。同时沟槽管件中管头缝隙还可以消除因热胀

冷缩而产生的管道位移。如下图所示：

因此必须采用专门设计的抗负压的沟槽管件，在正负压不同状态下，通过不同的密封点而保证系统的密封性。同时沟槽管件中管头缝隙

还可以消除因热胀冷缩而产生的管道位移。如下图所示：

4、系统安装

4.1雨水斗安装

雨水斗的安装位置应满足以下要求：

（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。

天沟雨水斗安装：在屋面防水层施工前安装不锈钢底盘放在预留孔

的正上方，确保底盘与面板顶面标高保持一致，同时用混凝土封堵

尾管与预留洞之间的空隙。在混凝土封堵完成后，土建方开始进行

防水施工，但要保证防水层不超过规定界限。防水施工完成后，安

装夹圈，防水保护层及找平层做到夹圈的边缘。在屋面工程结束，

管路系统安装完毕后安装空气挡板或隔栅防护罩。

4.2管道安装

4.3检验与试验

在系统管路安装完成后，排水管道按规范要求做灌水试验。系统灌

水试验合格后，还需要做排水性能试验。虹吸式排水系统可以采用

以下三种实验方法：

（2）、管道流量计测量的方法。在排水系统排出干管部分安装流量计，并密封出口，将对应的排水区域分开设立储水区，然后向储水

区内持续加水（要求水深小于0.5米，供水量应满足按设计排水量排放一分钟）。打开排水出口5秒钟后，记录30秒内流量计显示的数

值并计算平均值为其排水能力。

（3）、采用降雨时实际观测来计算雨水的排水能力的方法。降雨量依据当地气象部门监测数据。

5、技术要点

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，

因为整个系统的正常运行依靠虹吸作用，所以确保产生并维持虹吸

作用的技术要点是保证系统正常运行必要条件。

5.1水的持续流动性

5.2气水混合流的影响

当系统管道内形成虹吸作用时，由于可供使用的管道管径不一定恰

好是计算所得的管径尺寸，因此管道内部会有很多溶解在水中的小

气泡，并不是完全理想化的液体单相流。这些微小气泡在流动过程

中会逐渐释放，然而这种气水混合流而非气水两相流的流态，仍可

以被看作虹吸作用，是允许存在的状态，并不影响虹吸作用的形成，也不影响系统的排水能力。影响管道内水的流态的另一个重要因素

是系统内各部分的负压，负压过大时会导致管内流速过快，发生气

蚀现象，对于金属管道产生极大伤害。同时负压过高，系统内小气

泡会在负压作用—卜破裂使管道系统产生剧烈震动，减少系统使用

寿命。因此在虹吸式雨水管道计算时要求管道内负压不超过-

0.08mpa（气蚀临界值约为-0.092mpa）。

但是，溶解在水中的气泡并不意味着管道内的气团。如果排水管道内，中间部分是气团，沿壁部分是水流，这样就是传统重力雨水排

放系统的管内流态。管道内气团的存在，严重影响虹吸作用时管内

满流状态的形成，水流在管内的充满度相当低，大大减小了系统的

排水能力。

5.3系统的一体性和密封性

为保证虹吸排水的产生和持续作用，就要求从雨水斗到管道系统的

整套排放系统必须是一体的，各部分紧密相连。如果雨水斗有一个

完全敞开的入口，空气就会在水流旋转作用的带动下，从入口出进

入整个雨水排放系统，这样就根本无法形成满流的虹吸状态，整个

系统也不再是高效的虹吸式排放系统了，实际上已经作为一个传统

的重力式排水系统在工作了。但是，重力式排放系统为了达到比较

好的排放效果，在安装管道时要求悬吊管的最小坡度为2％。而虹吸

式系统的悬吊管安装坡度为零，没有重力势能的作用，整个系统无

法有效进行排水。因此，只有当雨水口的入口处半敞开时，才能有

效阻止空气随时进入系统，当斗前水深满足一定要求时，能够形成

水封，完全隔断空气，迅速形成虹吸作用。除了必须保证入口处有

效阻止空气进入，还必须保证系统管道中没有空气进入。所以，另

一个要求就是系统的完全密封性，要保证管道无渗漏。因为在虹吸

作用时，管道内的水流是压力流的状态，一方面管壁承受压力，承

插口处同样受压，容易发生渗漏；另一方面，一旦发生渗漏，则管

内压力状态改变，影响正常的虹吸作用。

6、效益分析

传统重力流雨水排放系统与虹吸式雨水系统相比管道内雨水流态是

不一样的。在重力流系统中，水沿着立管的管壁流下，中间形成空

气柱，在悬吊管段水依靠重力非满管水平流动，一般情况下，管材

断面约1／3为水，2／3为空气。如下图：

根据《建筑给排水设计规范》第4.9.20规定，重力流屋面雨水排水

管系的悬吊管应按非满流设计，其充满度不宜大于0.8，管内流速不

宜小于0.75m／s。且坡度不宜小于0.5％，需要较大的悬吊管管径

和坡降。同时为了在同一根雨水管上的各个雨水斗的雨水能够正常

排放，因而限定一根雨水悬吊管的雨水斗的数量不得超过4个，这

也导致了雨水悬吊管和雨水立管数量的增加，同时增加了屋面荷载，也增加了工程的造价。重力流屋面排水系统受其水

力特性的限制，造成排，水立管多，管径偏大，排水能力偏小，对

于大面积工业厂房及公共建筑屋面排水系统则更显突出。同时，由

于悬吊管需要一定的坡度，将影响建筑空间的利用。某工程地下建

筑面积6万平米，排出室外的地下一层雨水管道跨度长，按重力流

大部分的雨水管道坡度按0.5％计算坡降有40公分，选用虹吸式雨

水排放系统后，由于雨水管道无坡度要求，管径又缩小，大大提高

了地下室空间的利用。为地下室错综复杂的机电管线排布提供了便利。

由于虹吸式雨水系统管道排水均按满流有压状态设计，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，也即排出同

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。由于虹吸排水系统中雨水悬吊管内水流在负

压抽吸作用下流动，悬吊管可做到水平无坡度敷设，悬吊管接入雨

水斗的数量不受限制，可以减少雨水立管的数量，便于建筑空间的

利用。

某工程原设计的重力流雨水系统雨水立管数为22根，采用虹吸式雨水系统后雨水立管由原来的根减少到12根，同时由重力流雨水系统

中系统最大管径dn250减小到虹吸式雨水系统中系统最大管径

dnl50。

虹吸式雨水斗排水量远远大于普通重力流雨水斗，能够迅速排出屋面雨水，雨水斗前水深较浅，降低了建筑物物面荷载的要求，能够大大节约工程造价。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功能，管道不易堵塞。

虹吸式雨水系统与传统重力流雨水系统优缺点：

系统形式传统重力流雨水系统虹吸式雨水系统。

雨水斗布置数量多，规格大数量少，规格小。

悬吊管坡度依靠重力流坡度不小于0.005，占空间满管压力流，可水平安装，节约空间。立管根数立管根数多立管根数少。

管道管径管径大管径小。

管道布局受坡度限制，布局困难无坡度限制，布局灵活。

屋面荷载排水能力小、斗前水深、荷载要求高排水能力大，斗前水浅、荷载要求低。管内流速流速小，易阻塞流速高，有自洁功能。