虹吸排水原理和技术交底.docx

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虹吸排水原理和技术交底

虹吸雨水斗原理

虹吸式屋面雨水排水系统是利用建筑物与地面的高差所产生的水头，经过准确的计算来调节管道的配置，以平衡管网的压力及流速，在设计状态下管道中充满水而产生虹吸并快速排放雨水的系统，其实质是一种多斗压力流雨水排水系统，其基本水力学原理为伯努里方程。

该系统主要工作原理是依靠独特的雨水斗设计，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流排水系统相同。

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并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。

屋面雨水则在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外

虹吸原理

虹吸原理：

虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处.由於管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动.利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出.

原理概括：

由于压强差在起作用。

当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就会向着压强较小的一侧流动。

利用虹吸原理必须满足三个条件：

1、管内先装满液体

2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度。

3、出水口比上容器的水面必须低。

这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。

保证水的流出。

技术、安全交底记录

施工单位：

永济电气建筑安装有限责任公司2010年11月7日编号：

工程名称

线圈制造生产厂房

交底部位

虹吸排水

共4页

第1页

交底内容：

虹吸（屋面雨水）排水系统中，各种材料的应用，其管道安装技术应符合相关的“管道工程技术规程”及《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002中的有关规定要求进行施工。

其系统的设计和施工应符合《虹吸式屋面雨水排水系统技术堆程》CECS183：

2005的规定要求。

一、雨水斗安装

虹吸式雨水斗的组成和材质。

组成部件一般有：

防叶罩/防涡流装置/斗体/安装接触片等。

斗体材质有：

铸铁/铝合金/不锈钢/高密度聚乙烯（HDPE）/聚丙烯（PP）等。

安装前应根据系统设计的斗体位置和形状、规格、尺寸，配合土建做好预留工作。

钢质天沟可采用等离子或其它有效切割方式直接取孔。

如遇复合材料屋面，直接在屋面上安装的，屋面材料需在工厂预制生产且施工现场开挖取孔会对其结构产生破坏的结果，须由设计单位向屋面材料供应商，提供详细的屋面斗体安装数量，位置尺寸及斗体形状、规格尺寸等资料。

雨水斗的安装顺序：

斗体安装----防涡流装置安装----防叶罩安装----其它辅助部件安装。

斗体在与建筑屋面板或混凝土天沟的连接，其安装的可靠性应牢固，连接必须紧密，并配合屋面防水施工。

斗体应安装在适当找坡的混凝土或其它复板材料屋面的坡底或天沟内。

斗体的固定可采用将斗体临时固定在预留孔内，在斗体的周围浇灌混凝土或其它可将斗体与屋同板有效连接的材料凝固。

有带安装接触片的雨水斗，可将斗体置入预留孔内，使接触片紧密的贴在屋面上，用螺栓植入屋面板内将其固定或采用钢钉锚固植入板内固定，这样的安装方式必须能保证雨水斗固定牢固，否则应有其他固定措施。

斗体固定牢固后应配合屋面防水施工和屋面隔热层及保护面层施工。

防水施工必须保证防水材料与斗体可靠粘接，斗体边缘连接密闭，不渗不漏；屋面隔热层、保护层施工应在雨水斗周围留出能保证雨水斗均匀进水的空间范围。

对于钢质天沟内安装的斗体，在取孔后可直接采用电弧焊机焊接。

（可根据不同材质选用氩弧焊/交流弧焊/直流弧焊等）施工完成后天沟内或屋面上应做闭水试验，以检验安装后防水效果。

雨水斗安装的注意事项：

防时罩，防涡流装置及其它助部件就在系统管道安装完成后再进行安装/雨水斗各部件应按说明要求的顺序进行安装/斗体的安装应保证固定牢固/雨水斗的排水口应采取临时封堵措施，临时封堵应不漏水，以防止施工中雨期的屋面雨水直接流入室内或施工中的管道内/选择几个靠近外墙面的雨水斗，连接临时管道出外墙面，作为施工临时屋面排水措施。

技术负责人：

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二、系统管道安装

用于虹吸（屋面雨水）排水系统安装的管道材料有：

高密度聚乙烯（HDPE）/钢管（镀锌钢管，涂塑钢管）/不锈钢管/铸铁管等。

系统一般由：

雨水斗/连接管/悬吊管/立管/排出管（埋地管）/管件配件和管道固定系统（固定件）等构成。

在应用中系统材料不同，其水力特性也相对不同。

系统组件，管道固定件安装的准确度都会对设计系统水力产生影响，为保证系统水力计算精度的应用，使水力计算结果与系统的实际水工况相一致，在施工过程中应尽量减少误差，严格按照设计各项指标要求进行安装。

在虹吸（屋面雨水）排水系统中，高密度聚乙烯，（HDPE）管材具有卓越的理化性能和耐腐蚀性能，与金属管材相比，HDPE管同样具有一定的强度、钢度、柔韧性、搞冲击性、耐磨性、耐腐蚀性等。

国外的使用经验表明，HDPE管连接方便、可靠施工简单维修少，使用寿命长、经济优势明显。

因此，较多的虹吸供应商选择了HDPE管材，并开发了配套组件和特别适合HDPE管固定安装的管道固定系统和固定件。

高密度聚乙烯管材（HDPE）的连接工艺。

在虹吸（屋面雨水）排水系统应用中，HDPE管连接可采用，对口接触焊和电热熔连接。

绝不可采用粘接口和在管壁上直接套丝成型螺纹接口连接。

对口接触焊多用于预制管段，首先将管道（段）放在专用焊接设备的夹具上对齐，使两段管道的中心轴线保持在同一直线上，如管口有偏差应调平夹牢，清除管端的杂质，使用管口创刀或管道切割机具创切，管口应垂直于管中心轴线，移动管道对齐应使两段管道管端平整，紧密无间隙，然后用电加热盘进行管端加热，加热时间应控制得当，可根据管道的壁厚和不同季节环境温度的影响适当调整。

并观察管端加热时管口的软化、膨胀情况，当管端软化程度与管壁厚相当，管口膨胀高度相当于管壁厚的1/2时，即可撤除电加热盘，注意加热时不可对管道加压。

电加热盘撤除后应立即将两管道（段）靠紧、施加压力，使熔融表面连成一体，此时两管端表面会外翻，外翻半径到相当于管壁厚即可。

一般对其加压力表的大小在专用设备上都有针对各种管道的管径壁厚的相应压力刻度。

施加压力应保持到接口自然冷却。

（不能采用浇水或其它快速冷却方式）。

连接方式二：

电热熔套管连接。

此方式多用于预制完成的管段在排水管道系统中的连接，具体操作如下：

对接的两管道管口应创切平整，对口无间隙或在允许的微小间隙范围内，管道端部表面就清洁无杂质，可使用细砂布磨刷。

套入电热熔套管前须用色笔作记号（记号应标明电热熔套管套入的深度）以确保两段管道紧密连接。

套紧后用电熔焊机（设备）加入电流热熔（焊接）。

焊接时管道内应干燥，绝不能有水滴溢出。

电热熔焊接过程由电熔焊设备自动控制，但焊接完后应观察电热熔套管表面变形是否过大，一般允许有规则的围绕套管边缘少许凹陷。

如遇变形严重应切除，并重新处理。

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管段的预制。

对于预制的管段长度不宜超过10m，以便于施工安装。

预制管应根据施工现场实测的尺寸要求进行加工，并按管道固定系统的要求，在须设置锚固点的位置焊接锚固管件（DN200以下管径的锚固点在系统组装后安装），系统中悬吊横管预制应将雨水斗连接管一起预制以方便面安装。

预制过程中，雨水斗之间距离应换算成所应用的管道长度和管配件长度尺寸，制作过程因个人的施工经验而定。

预制完成的管段安装时应保证雨水斗连接管均保持垂直度。

三、HDPE管固定件和固定系统安装

管道固定件由各种规格，型号的管卡，安装在墙上或承重结构上的安装件，以及连接管卡与安装件的组成。

固定系统是由钢导管、连接导管的连接件、支吊件，螺纹杆件，承重结构上安装的安装片以及钢导管上HDPE管道连接的各种规格型号管卡，和其它五金配件。

安装件（片）的固定一般采用膨胀螺栓植入墙体，柱内或承重结构上，在钢结构建筑中可采用焊接，焊接后须在焊接部位作防腐处理。

安装时应放线对直，以减少偏差，安装间距应符合各管径管道支架允许最小间距。

立管与架间距一般不大于15倍管径。

固定系统的悬挂悬挂点安装片问距一般不大于2.5m，连接杆件和管卡应在管管道组装前安装完毕。

固定系统的导管和其他配件应配合悬吊管的组装进行安装，其安装技术要求和具体尺寸要求可参见《虹吸式尾面雨水排水系统技术规程》第五章，第四节的要求进行。

高密度聚乙烯管（HDPE）必须设置锚因管卡，锚固点间距为不大于5m。

并应在直线管道的首、尾和Y型支管的每个方向上设置，在固定系统的直线导管中有断开处，导管的两端也必须设置。

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四、管道安装顺序

一般由先地下部分再安装地上部分管道。

如埋地管道先安装再进行立管和悬吊管（包含雨水斗连接管）安装。

系统管道可按照设计施工图上标注的规格、型号，并根据现场实测尺寸分段在工作区内预制，再搬移到现场位置安装。

埋地管部分的预制安装应将检查口及以下排出管部分一起预制，其长度如超过10m以上，但小于20m，视安装现场敷设难、易程度，确定是否分段预制，埋地开挖深度、宽度应满足施工要求。

沟槽底部和管周围应铺垫细砂，其厚度不小于10公分，与室外雨水井连接的部位应涂刷粘结剂滚砂处理以保证连接可靠性。

立管管道安装。

立管一般为等径直管无Y型支管连接，预制长度可以适当延长，加快安装速度。

如遇安装具体部位穿越楼层较多，而层高又低，无法进行管道预制的情况，可将管道在现场部位采用电热熔套管连接组装，安装时应考虑锚固点的设置。

悬吊管的组装，应配合管道固定系统安装。

悬吊管预制时可将管道固定系统同时在工作区组装，然后再吊装到现场安装位置上，这种方法在实际的安装过程中可能产生误差的机率较大。

为减小误差产生，安装时可分成两个步骤，先将管道固定系统的钢导管，按设计要求吊装好，布置几个管卡在钢导管上，以便吊装管道时作临时固定，再将悬吊管吊装，然后根据管卡的固定间距逐一安装，完成整个悬吊管系统的组装。

HDPE管道的悬吊管部分是配合管道固定系统安装的。

管道固定系统的钢导管与HDPE管连接应采用导向管卡（管道可在管卡内自由伸缩）和锚固管卡配合固定。

导向管卡之间设置间距为10倍管径。

锚固管卡配合导向管卡使用在每5m间距内必须设置。

/导管的道、尾端也应设置。

/立管与悬吊管连接处，两边必须设置。

悬吊管管段连接一般采用电热熔套管。

焊接时应注意管道内是否有积水存在，在实际的工程施工中经常遇到雨季，屋面的雨水经雨水斗渗漏下来或雨水斗的临时封堵遭破坏，使管内积水。

这种情况一般是采用清除管内积水，重新封堵雨水斗排水口，以保证管内干燥，在实践经验中这样的处理方法有时很难达到要求，根据个人经验可用（作闭水试验用的）橡胶球封堵有积水一端管道，使积水不再流向连接部位，焊接完成后再取出。

系统管道的连接短管与雨水斗的连接应采用电热熔套管连接方式。

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