虹吸雨水排水系统Word格式.docx

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2.0.6溢流口overflow

当降雨量超过系统设计排水能力时，用来溢水的孔口或装置。

2.0.7溢流系统overflowsystems

排除超过设计重现期雨量的雨水系统。

溢流系统可以是重力系统或虹吸系统。

溢流系统不得与其他系统合用。

2.0.8固定件fasteningsystem

用于固定水平管和立管的装置。

固定件具有吸收管道振动、限制管道因热胀冷缩导致的位移、避免管道因悬挂受力而变形，以及不影响管道水平受力等作用。

2.0.9过渡段transitionsection

流态由虹吸满管压力流向重力流过渡的管段。

过渡段设置在系统的排出管上，为虹吸式屋面雨水排水系统水力计算的终点。

在过渡段通常将系统的管径放大。

3、系统设计

3.1一般规定

3.1.1系统设计时采用的设计降雨历时、设计降雨强度、屋面汇水面积、设计雨水

流量的计算，应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》gb50015的有关规定。

3.1.2虹吸式屋面雨水排水系统采用的设计重现期，应根据建筑物的重要程度、汇水区域性质、气象特征等因素确定。

对一般建筑物屋面，其设计重现期不宜小于2～5年；

对重要的公共建筑物屋面、生产工艺不允许渗漏的工业厂房屋面，其设计重现期应根据建筑的重要性和溢流造成的危害程度确定，不宜小于10年。

注：

大型屋面的设计重现期宜取上限值。

3.1.3虹吸式屋面雨水排水系统的雨水斗应采用经检测合格的虹吸式雨水斗。

3.1.4虹吸式屋面雨水排水系统的计算参数应与所采用系统组件的参数相一致。

3.1.5对汇水面积大于5000m2的大型屋面，宜设置不少于2组独立的虹吸式屋面雨水排水系统。

3.1.6虹吸式屋面雨水排水系统应设溢流口或溢流系统。

虹吸式屋面雨水排水系统和溢流口或溢流系统的总排水能力，不宜小于设计重现期为50年、降雨历时5min时的设计雨水流量。

3.1.7不同高度的屋面、不同结构形式的屋面汇集的雨水，宜采用独立的系统单独排出。

当受条件限制必须合用一套系统时，应经计算确保每个雨水斗均同时保持虹吸满管压力流流态。

3.1.8当其他屋面雨水排水系统的管道接入虹吸式屋面雨水排水系统时，应有确保虹吸系统发挥正常功能的措施。

3.1.9与排出管连接的雨水检查井应能承受水流的冲力，应采用钢筋混凝土结构或消能井，并宜有排气措施。

3.2管道布置和敷设

3.2.1悬吊管可无坡度敷设，但不得倒坡。

3.2.2管道不宜敷设在建筑的承重结构内。

因条件限制管道必须敷设在建筑的承重结构内时，应采取措施避免对建筑的承重结构产生影响。

3.2.3管道不宜穿越建筑的沉降缝或伸缩缝。

当受条件限制必须穿越时，应采取相应的技术措施。

3.2.4管道不宜穿越对安静有较高要求的房间。

当受条件限制必须穿越时，应采取隔声措施。

3.2.5当管道表面可能结露时，应采取防结露措施。

3.2.6当管道采用hdpe等塑料材质时，应符合国家有关防火标准的规定。

3.2.7过渡段的设置位置应通过计算确定，宜设置在排出管上，并应充分利用系统的动能。

3.2.8过渡段下游管道应按重力流雨水系统设计，并符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》gb50015的规定。

3.2.9虹吸式屋面雨水排水系统的最小管径不应小于dn40。

3.2.10溢流口或溢流系统应设置在流流时雨水能通畅流达的场所。

3.2.11溢流口或溢流装置的设置高度应根据建筑屋面允许的最高溢流水位等因素确定。

最高溢流水位应低于建筑屋面允许的最大积水水深。

4系统组件

4.1虹吸式雨水斗设置

4.1.1虹吸式雨水斗应由防叶罩、防涡流装置、斗体等主要部件组成。

4.1.2虹吸式雨水斗最大斗前水深应通过计算排水量和排水管管径进行控制。

最大

斗前水深不宜大于本规程附录b表b的规定值。

4.1.3虹吸式雨水斗应设置在每个汇水区域屋面或天沟的最低点，每个汇水区域的雨水斗数量不宜少于2个。

2个雨水斗之间的间距不宜大于20m。

设置在裙房屋面上的虹吸式雨水斗距裙房与塔楼交界处的距离不应小于1m，且不应大于10m。

4.1.4虹吸式雨水斗斗体材质可采用铸铁、铝合金、不锈钢、高密度聚乙烯（hdpe）和聚丙烯（pp）等。

4.1.5虹吸式雨水斗与屋面或天沟和管路系统应可靠连接。

4.1.6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。

4.1.7虹吸式雨水斗防叶罩格栅间隙的形状可采用孔状或细槽状。

孔状间隙口的直径不宜小于6mm，且不宜大于15mm。

4.1.8虹吸式雨水斗宜对雨水立管做对称布置。

4.1.9当连接有多个虹吸式雨水斗时，虹吸式雨水斗的排水连接管应接在悬吊管上，不得直接在雨水立管的顶部。

4.1.10天沟的起点深度应根据屋面的汇水面积、坡度和虹吸式雨水斗的斗前水深确定，天沟坡度不宜小于0.003。

4.1.11天沟的过水断面应根据汇水面积的设计流量计算确定。

天沟的宽度应保证雨水斗周边均匀进水。

4.2管材和管件

4.2.1用于虹吸式屋面雨水排水系统的管道，应采用铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（hdpe）管等材料。

用于同一系统的管材和管件以及与虹吸式雨水斗的连接管，宜采用相同的材质。

4.2.2管材的选择应根据不同建筑的特点和要求，综合考虑系统的工作压力、防火、降噪、安装方便、经济性等因素。

4.2.3虹吸式屋面雨水排水系统采用的铸铁管管材、管件应符合现行国家标准《排水用柔性接口铸铁管及管件》gb/t12772、现行行业标准《建筑排水用卡箍式铸铁管及管件》cj/t177、《建筑排水用柔性接口承插式铸铁管及管件》cj/t178等的规定；

涂塑钢管应符合现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》gb/t3091的规定；

高密度聚乙烯（hdpe）排水管应符合现行国际标准《建筑内污废水排放（低温和高温）用塑料管系统－聚乙烯（pe）》iso8700的规定。

4.2.4铸铁管管材、管件应符合下列要求：

1材质应为铸铁。

组织应致密，化学元素含量应符合国家现行有关产品标准的要求；

2管材与管件之间的连接宜采用卡箍式，卡箍宜采用不锈钢卡箍件，且内衬橡胶密封圈。

4.2.5不锈钢管和钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）的管件应符合下列要求：

1不锈钢管和钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）的管材、管件质量和尺寸应符合国家现行标准的规定；

2管材与管件之间的连接可采用焊接式、法兰式或沟槽式。

焊接、法兰连接应二次镀锌。

4.2.6高密度聚乙烯（hdpe）管的管材、管件应符合下列要求：

1管材和管件应采用不低于pe80等级的高密度聚乙烯（hdpe）原材料制造；

2管材的纵向回缩率不应大于3％；

3管材和管件的内外表面应光滑平整，壁厚应均匀、无划痕，外壁颜色应为黑色，且最有抗紫外线的能力。

管材外壁应标注供应厂名称、产品型号、尺寸、生产日期、

原材料型号、产品标准等；

4管材端品必须平整，且端面应垂直于管材的轴线；

5管材和管件之间的连接应采用热熔对焊连接或电熔连接，管道与雨水斗的连接应采用电熔连接。

4.2.7用于虹吸式屋面雨水排水系统的管材除承受正压外，还应能承受负压。

管材供应厂应提供管材耐正压和负压的检测报告，并进行评价。

4.3固定件

4.3.1管道安装时应设置固定件。

固定件必须能承受满流管道的重量和高速水流所产生的作用力。

对高密度聚乙烯（hdpe）管道系统，固定件还应能承受管道热胀冷缩时产生的轴向应力。

4.3.2固定件应根据各管件按不同管径和要求设置，位置应准确，埋设应平整，与管道接触应紧密，且不得损伤管道表面。

4.3.3对采用高密度聚乙烯（hdpe）管道的虹吸式屋面雨水排水系统中的固定件，应采用与系统管材配套的专用管道固定系统。

4.3.4金属固定件的里层和外层均应做防腐处理，并符合国家现行有关标准的规定。

5系统安装

5.1一般规定

5.1.1系统安装前应具备下列条件：

1施工图纸和其他技术文件齐全，并经会审；

2有批准的施工方案或施工工艺，已进行技术交底；

3材料、机具和施工力量等准备就绪，能保证正常施工；

4施工前应了解建筑的结构，并根据设计图和施工方案制订了与土建工种和其他工种的配合措施。

施工人员应经虹吸式屋面雨水排水系统安装的技术培训。

5.1.2材料验收应符合下列要求：

1管材、管件、雨水斗等材料的规格、型号和性能应符合设计规定，并有质量合格证明文件；

2管材、管件等材料的表面应完好无损。

钢管和管件表面应无裂纹、夹渣、重皮等缺陷；

铸铁管和管件表面应无裂缝、砂眼、飞刺、瘪陷等缺陷；

高密度聚乙烯（hdpe）管管材和管件表面应无裂缝、凹陷、分层和气泡等缺陷。

5.1.3材料贮运应符合下列要求：

1管材、管材、雨水斗等应分类堆放。

管材应水平堆放在平整的地上，管件、雨水斗应逐层码堆，且不应超过产品标准规定的堆码高度；

2铸铁管、高密度聚乙烯（hdpe）管装卸时，严禁撞击和抛、摔、拖等；

3高密度聚乙烯（hdpe）管贮存堆放时，不得受日光长时间暴晒，且应远离明火、热源。

5.1.4管道敷设应符合下列要求：

1雨水立管应按设计要求设置检查口，检查口中心宜距地面1.0m。

当采用高密度聚乙烯（hdpe）管时，检查口的最大设置间距不宜大于30m；

2雨水管道应按设计规定的位置安装；

5高密度聚乙烯（hdpe）管道穿过墙壁、楼板或有防火要求的部位时，应按设计要求设置阻火圈、防火胶带或防炎套管；

6雨水管穿过墙壁和楼板时，应设置金属或塑料套管。

楼板内的套管，其顶部应高出装饰地面20mm，底部与楼底面齐平。

墙壁内的套管，其两端应与饰面齐平。

套管与管道之间的缝隙应采用阻燃密实材料填实；

7在安装过程中，管道和雨水斗的敞开口应采取临时封堵措施。

5.2雨水斗安装

5.2.1雨水斗的进水口应水平安装。

5.2.2雨水斗的进水口高度应保证天沟内的雨水通通过雨水斗排净。

5.2.3雨水斗应按产品说明书的要求和顺序进行安装。

5.2.4在屋面结构施工时，必须配合土建工程预留符合雨水斗安装需要的预留孔。

5.2.5安装在钢板或不锈钢板天沟（檐沟）内的雨水斗，可采用氩弧焊等与天沟（檐沟）焊接连接或其他能确保防水要求的连接方式。

5.2.6雨水斗安装时，应在屋面防水施工完成、确认雨水管道畅通、清除流入短管内的密封膏后，再安装整流器、导流罩等部件。

5.2.7雨水斗安装后，其边缘与屋面相连处应严密不漏。

5.3钢管安装应符合下列规定：

1碳素钢管应采用法兰连接或沟槽式连接，内外表面镀锌。

不锈钢管应采用焊接连接、法兰连接或沟槽式连接。

2碳素钢管宜采用机械方法切割。

当采用火焰切割时，应清除表面的氧化物。

不锈钢管应采用机械或等离子方法切割。

钢管切割后，切口表面应平整，并与管的中轴线垂直。

3法兰连接时，法兰应垂直于管道中心线，两个法兰的表面应相互平行，紧固螺纹部分应做防腐处理；

管径大于100mm的镀锌钢管应采用法兰或卡套式专用管件连接，在镀锌钢管与法兰的焊接处应二次镀锌。

5.3.2铸铁管安装应符合下列规定：

1铸铁管应采用机械式接口连接或卡箍式连接。

2铸铁管应采用机械方法切割，切口表面应平整无裂缝。

3铸铁管连接时，应先清除连接部位的沥青、砂、毛刺等物。

4机械式接口连接时，在插口端应先套入法兰压盖，再套入橡胶密封圈，然后应将插口端推入承口内，对称交叉地紧固法兰压盖上的螺栓。

5卡箍式连接时，应将管道或管件的端口插入橡胶套筒和不锈钢节套内，然后拧紧节套上的螺栓。

5.3.3高密度聚乙烯（hdpe）管安装应符合下列规定：

1高密度聚乙烯（hdpe）管应采用热熔对焊连接或电熔连接。

2高密度聚乙烯（hdpe）管应采用管道切割机切割，切口应垂直于管中心。

3高密度聚乙烯（hdpe）预制管段不宜超过10m，预制管段之间的连接应采用电熔、热熔对焊或法兰连接。

4在悬吊的高密度聚乙烯（hdpe）水平管上宜使用电熔连接，且与固定件配合安装。

5.3.4排出管安装应符合下列规定：

1排出管可采用铸铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（hdpe）管等材料。

2埋地雨水管的埋设深度应考虑冰冻和外部荷载的影响。

3铸铁管可直接铺设在未经扰动的原土地基上。

当不符合要求时，在管沟底部应铺设厚度不小于100mm的砂垫层。

4埋地雨水管在穿入检查井时，与井壁接触的管端部位应涂刷两道黏结剂，并滚上

【篇二：

虹吸雨水系统的原理】

其关键技术为不掺气的新型雨水斗，该种雨水斗采用特殊的构造，使雨水在进入雨水排放系统前得到整流，最大限度地将空气隔离在雨水排放系统之外，为系统内形成满管流提供条件。

虹吸雨水的形成过程经历三种流态，重力流、两相流、满管压力流。

在降雨初期，雨水刚刚汇集，斗前水深不大，雨水斗内不能有效阻止空气进入，此时其流态为非满管流，气水逆向流动，此阶段为重力流。

随暴雨的发展，雨水越聚越多，斗前水深加大，空气进入的越来越少，管道内形成断断续续的满管流和掺有气泡的满管流――两相流，当斗前水深达到一定高度，不再有空气掺入时，便形成满管压力流态。

通过对管道的管径、高差的控制，可以实现对管道内雨水的流态的控制，使系统大部分时间工作在虹吸压力满管流的流态。

使管道内满管流形成一定的负压，斗前水面受到管道内外压差的作用，增大了管道的流量，大大增强了雨水系统的排水能力。

这便是虹吸式雨水排放系统的工作原理。

与传统雨水系统相比，虹吸雨水系统管径小，排水量大，立管少，对建筑立面和空间影响小。

虹吸式雨水排放系统应用中应注意以下的几个问题。

首先，斗前水深的控制。

斗前水深太小，不能有效地形成虹吸满管流，系统不能在虹吸状态下运行，排水能力便不能达到设计要求的状态。

斗前水深太大，给屋面增加荷载，为结构安全带来隐患，可能需要提高结构的强度，而造成工程造价的提高。

尤其对轻钢结构的屋面，其承载力需结构工程师校核并相应提高，而且对此种屋面，其天沟与与屋面不能完全密闭，斗前水深过高，可能使雨水通过其间缝隙渗漏至室内。

在设计中必须予以重视，合理控制天沟深度、斗前水深及屋面、天沟的承载力，并设置必要的溢水系统，防止积水过高，造成危险。

第二、合理地选取暴雨重现期。

重现期选取太大时，造成管径偏大，系统大部分工况运行于重力流状态和两相流状态，排水能力达不到设计要求，而且雨水流速偏小，不能对管道形成有效的冲刷力，管道容易堵。

重现期取值太小，则遇特大暴雨时，建筑的安全得不到保障。

因此应根据工程实际情况，结合本地的气象条件、气象资料，合理选取暴雨重现期。

第三、管径的选取必须经过水力计算。

要尽可能的控制管道内雨水流态和负压值，就必须经过严格的水力计算，合理地确定各段的管径。

目前，国内外对虹吸雨水系统的计算方法主要有两种，一种是基于满流状态的伯努力方程，其方法是国内水力学课程的基础之一，经过了科学的验证。

另一种是基于两相流技术的计算，这种方法是建立在生产厂家自己大量试验基础上的，是半经验的计算方法，是普遍适用，还是只对厂家自己的产品适用还有待定论。

目前只有少数专业厂家掌握该项技术，而一般的设计单位缺乏试验的条件，还不能完全掌握此计算方法。

第四、悬吊管的热力补偿，由于热胀冷缩作用，悬吊管的涨力需要受到控制，否则会对建筑的结构造成威胁。

现在大多数专业厂家采取用专用的紧固系统，使管道与建筑的结构脱离开来，把大管段涨缩分成若干小管段涨缩，通过紧固系统吸收，从而可以取消伸缩节，保证虹吸不因管道的缝隙而破坏。

第五、要特别注意管道内的震动和噪声问题，由于管道内的压力变化有正有负，在未达到满管虹吸状态时还夹杂有空气的作用，系统在运行中会有较大的震动和噪声，虽然震动可以被紧固系统吸收一小部分，但对结构的影响不能忽视，应提醒相关专业在结构计算中考虑此部分的荷载。

而噪声问题，目前只能采取一定的消声措施，完全解决的办法还没有出现，因此对于环境噪声控制严格的建筑，需要认真研究确定系统的方案。

【篇三：

虹吸式雨水排水系统的案例】

虹吸式雨水排水系统的案例

1、北京中关村科贸中心工程简介

北京中关村科贸中心，位于中关村核心地带，南临中科大厦，西临中关村大街，与海龙大厦、太平洋科技发展中心隔街相望，占地2.27公顷，建筑面积20万㎡，地下四层，地上22层，建筑高度92.4m。

是集科技会展、科技产品交易、商贸办公、商务公寓、酒店、餐饮娱乐为一体的综合性智能建筑，它将不同性质的科技会展、产品交易场所和写字楼、商务公寓及酒店设计成三个体型关系明确的建筑分区，用建筑的线条和优美的弧面来体现建筑艺术。

本工程由主体建筑部分及北侧纯地下配套部分组成，两者建设永久性沉降缝，该部分与主体建筑的基底标高相同。

主体结构采用框架—剪力墙结构。

地下部分建筑面积共58568㎡，屋面总汇水面积（含侧墙）约2.29万㎡，设计采用虹吸式屋面雨水排放技术，具有雨水斗少、立管少、横吊管不需要坡度、排水量大及排放速度快等特点。

按北京地区当地5年重现期5分钟暴雨强度q5=5.06l/s（100㎡）设计，设计雨水总排水量为1159l/s。

2、重力式雨水系统设计方案

2.1设计原则

本建筑为高层建筑，并且建筑外观为干挂石材和玻璃幕墙并用，所以雨水排水系统只能采用内排水方式设计；

由于屋面面积较大，系统设计尽可能采用多斗连接排水以减少雨水立管数量，当采用多斗排水时，一根悬吊管及立管上雨水斗最多不得超过4个；

雨水斗的排水连接管管径不得小于100mm，悬吊管管径不得大于300mm；

雨水立管连接悬吊管不宜多于两根；

雨水立管距地面1.0m处或其他必要处应设置检查口；

宜采用承压铸铁管（石棉水泥或胶圈接口）、镀锌钢管、无缝钢管或承压u-pvc管；

雨水悬吊管的排水坡度≥5‰；

埋地管的排水坡度≥3.5‰；

悬吊管管径不得小于雨水斗连接管管径，立管管径不得小于悬吊管管径，下游管径不得小于上游管径；

本建筑屋面多为可上人屋面，设计选用65型平箅型雨水斗，自由堰流排水，单斗泄流量≤12l/s。

3.1设计原则

即通虹吸式屋面雨水排放系统，是利用雨水在满管流的状态下，封闭管道内各处水的不同势能而形成管道的真空状态，使管道内的压力小于外界压力，从而将屋面雨水抽吸进入雨水系统并迅速将之排放。

任何一个虹吸式屋面雨水排放系统的内部连接都必须是紧密的、环环相扣的，并保证气密性，在管网中的任意一个位置设计参数的改变，都会不同程度地改变或破坏整个管网的水力平衡。

即设计中的管网水力平衡实际上是一个动态平衡的过程，在平衡计算的过程中要满足以下原则，系统的设计运行状态才是可行的。

原理见右图。

（1）雨水进水口与排出口之间有足够的高差水头△h可以利用；

（2）所有水平管部分水的流速v＞1.0m/s；

（3）所有立管部分水的流速v＞2.2m/s；

（4）任何管段的充满度h/d＞60％；

（5）任何管段的负压值大于管道的工作负压值；

（6）任何管段内的负压值大于水的蒸发压力；

（7）满足施工现场的实际现状和施工要求；

因此，虹吸式雨水排放系统在建筑工程上应用的核心技术是系统的平衡计算，对于任何虹吸系统来说，无论是复杂的系统还是简单的系统，只要满足计算规定及施工要求，其系统的设计才是可行的。

3.2设计思路

在进行重力式雨水系统设计时我们分析过屋面，16个大小不同的独立屋面，15个不同屋面的标高，设计时将91.6m、86.4m、54.8m和45.55m标高处的设备机房和楼梯间屋顶的雨水以外排水方式重力流汇集至大屋面，将小流量雨水汇集成大流量，这部分处理跟重力式相同。

汇集后的雨水再应用虹吸式按内排水方式排放。

由于虹吸式屋面雨水排水系统是利用较小管径排放大流量雨水的最理想的排水系统，再配合不同标高屋面的雨水接入同一系统时的各水量的平衡计算。

另外，管道的平面布置不需要设置坡度，所以可将各雨水悬吊管连接后立管布置在七个结构核心筒的综合管道井内，各户内区域不设置雨水立管，以尽量减少立管数量；

同时所有雨水立管进入地下一层高位转悬吊管后，再进行合理汇合连接后引至地库外围剪力墙出户，以尽量减少雨水出户管的数量。

3.3设计成果

虹吸式雨水系统

造价

主要工程量

材质

概算