虹吸雨排水系统（虹吸式水循环系统）

虹吸雨排水系统（虹吸式水循环系统）虹吸雨水排水系统(虹吸水循环系统)

1.项目概述

Xx楼屋面雨水排水系统采用* *牌虹吸式屋面雨水排水系统，共用14个立管、89个YGS230 φ 63雨水斗和15个YGS230 φ 90雨水斗。雨水斗分别位于屋顶最低排水点和四楼及裙房屋顶排水沟处。最大管径250mm，各系统由江苏* *专利压力流雨水斗、连接管、水平悬吊管、主立管、排放管、管件及固定系统组成。雨水斗固定在天沟底部，通过垂直支管与水平支管连接。水平支管通过45个弯头和45个三通与水平悬吊管连接。水平悬吊管通过90°弯头与主立管连接。主立管固定在主体结构上，与排水管连接，最后与室外雨水检查井连接。水平悬吊管和支管通过悬吊梁和管夹等固定系统固定在屋顶结构上。本工程使用的管材和管件采用高密度聚乙烯(HDPE)，雨水斗采用不锈钢，管夹采用镀锌金属制品。

2.虹吸雨水系统的特点

2.1.系统功能:

虹吸雨水排水系统是一种新型的雨水排水系统，与传统的重力式雨水排水系统完全不同。降雨初期，当天沟内雨水高度不超过雨水斗一定高度时，整个排水系统的工况与重力排水系统相同。随着持续降雨，当屋面雨水高度超过雨水斗一定高度时，通过控制雨水进入雨水斗的流量，调节流动状态，减少漩涡，从而大大减少雨水进入排水系统时的空风量。系统中的排水管道处于满流状态。利用建筑屋顶的高度和雨水的重力势能，当雨水的连续流通过雨水悬吊管落入雨水立管时，形成虹吸效应，在管道内形成最大负压。屋面雨水在管道内负压的抽吸下以高流量排至室外，此时的流量远大于重力排水。屋顶雨水的排水过程是虹吸作用的结果，我们称这样的系统为虹吸雨水排水系统。

2.2、系统组成:

屋面雨水排水系统一般由虹吸雨水斗、非斜坡悬挂管、悬挂装置、立管和末端排水管组成。虹吸雨水排水系统中的压力和水流

状态是一个不断变化的过程。降雨初期，雨量一般较小，悬管内有自由液面的波流。根据降雨量的不同，在某些情况下，虹吸在初期无法形成，是一种以重力流为主的流型。随着降雨量的增加，管内逐渐出现脉动流和牵拉流，然后出现满管气泡流和满管汽水混合流，直至出现水的单向流动。降雨结束时，雨水量减少，雨水斗前的水位淹排下降到一定值。雨水斗逐渐开始混入空气体，破坏了排水管内的虹吸效应，排水系统由虹吸流动状态变为重力流动状态。因此，在整个降雨过程中，悬管内的压力和水流状态会反复变化。

2.3、雨水斗

总的来说，雨水斗的设计是整个虹吸系统按照设计要求工作的关键之一。其流动稳定性越好，产生虹吸所需的屋顶集水高度越低，其整体性能越好。雨水斗一般由斗体、防水压板、防水压环、整流器和导流板组成。此外，还可根据需要提供通用绝缘底座、紧固件、法兰盘、焊接板、防火帽等附件。虹吸式雨水斗可以用铸铁、铝合金或不锈钢制作，其零件有不同的结构功能。雨水斗放置在屋顶层的最低点，最低点上部覆盖有进水格栅，主要是防止杂物进入雨水斗。降雨过程中，雨水通过格栅盖进入雨水斗。当集水达到一定高度时，雨水斗内的整流装置会阻挡空空气从外部进入，同时消除涡流状态，使雨水能够顺利淹没并排入排水管。虹吸式雨水斗最大限度地减少了天沟积水的深度，最大限度地减少了屋顶承受的雨水负荷，增加了雨水斗的额定流量。

2.4.悬挂系统:

管道内形成虹吸时，流速特别高，对管道的影响会特别大，容易损坏管道的固定系统。虹吸雨水排水系统的管道固定系统不同于一般的管道固定系统，行业内一般称之为“消能固定系统”。根据虹吸雨水排水系统独特的工作原理和运行时振动大的特点，该系统在设计时采用固定管夹分段补偿，主要由方钢导轨、吊滑管夹、吊固定管夹、方钢组件、立管管夹等组成。

3.主要施工程序

3.1施工准备:

3.1.1施工人员必须经过HDPE管现场安装的技术培训。

3.1.2认真审核图纸，预留管道穿过楼板和剪力墙的孔洞。屋面结构施工时，配合土建预留雨水斗安装孔(预留位置参照土建施工图，预留孔位置根据轴线、标高、用水图纸确定)。必须按设计坐标和标高位置进行，套管应平直，固定牢固。同时，应堵塞套管，防止混凝土和垃圾进入。然后安装垂直立管，最后安装支管、水平支管和排放管。立管安装必须遵循“下开上堵”的施工原则，确保管道畅通。

3.1.3为保证配管正确，需配合土建、装修施工单位，及时掌握吊顶高度、水平基准线、墙体线、卫生器具的配件尺寸，做好粗管的安装和敷设，确保管道预留坐标、标高符合验收要求。预埋墙体和预埋给排水支管应固定牢固，土建施工时应堵塞和保护墙体和楼板的管口。

3.2管道和配件的检查:

本工程使用的管材、管件有质量检验部门的产品合格证或证明文件。管材、管件上应标明规格、压力和制造商名称或商标，并标明生产日期和检验代码。热熔连接高密度聚乙烯管道时，应使用安全可靠的配套专用热熔连接工具。同时，部分管材需送建材复检中心检验，检验合格后方可使用。管道及配件外观应光滑、平整，无裂纹、裂纹、剥落和明显的标志和凹陷，配件应完整，无缺陷和变形。

3.3支架制造和安装:

根据规范和设计要求，支持相应管道的制作和安装，并应注意:

3.3.1.管道安装时应设置夹具，夹具必须能承受全流量管道的重量和高速水流产生的冲击力。对于高密度聚乙烯管道系统，固定件还应吸收管道热胀冷缩时产生的轴向应力。

3.3.2.夹具应根据各种管道的要求设置，位置准确，埋设平稳，与管道接触紧密，但不损伤管道表面。

3.3.3.固定件应采用与虹吸式屋面雨水排水系统相匹配的专用管道固定系统。其使用寿命不低于虹吸式屋面雨水排水系统。

3.3.4.管道支吊架应固定在承重结构上，位置正确，埋设牢固。

3.3.5.管道支吊架的间距和设置要求应符合规范要求。

3.3.6.HDPE悬吊管由方形钢管固定。方形钢管的尺寸如表4.2.6所示。方形导管沿高密度聚乙烯吊管悬挂在建筑结构上，高密度聚乙烯吊管通过导管夹和锚管夹与方形钢管连接。

方形钢管尺寸表4.2.6

3.3.7.HDPE管悬吊管的固定支架一般设置在横管的始端和末端，三通和支管的两端；当HDPE悬吊管直径大于DN250时，每个固定点应使用两个锚管夹C。

3.3.8.高密度聚乙烯立管锚夹之间的最大间距为5m，导向夹之间的最大间距为管道外径的15倍。当虹吸雨水斗下端与悬吊管的距离大于等于750mm时，在方钢管或悬吊管上加两个侧管夹。

3.3.9、汽水防腐技术要求:

3.3.9.1，由于本工程设计使用年限长，建筑外观要求高，支架采用井架和4#角钢、16#槽钢，面漆应具有良好的防静电和自洁性能，异物不易附着。耐高温的油漆不会产生有毒物质。

3.3.9.2和汽水的表面应该是光滑的。施工前，必须清除钢材表面的氧化皮、焊渣、焊疤、灰尘、毛刺、铁锈、油污和水痕。

3.3.9.3，尖角应该是圆形的，R=2mm。

3.3.9.4，对于分段对接接头和不能通过喷涂或喷丸达到的位置，使用电动工具进行机械抛光和除锈。

3.3.9.5，处理过的汽水基层，应及时涂刷底漆，间隔不超过5小时。支吊架处理后的表面不得再次污染。当它再次受到污染时，应该再次进行处理。

3.3.9.6支吊架安装完毕后，应对因防锈而损坏的紧固件和零件进行表面除锈。

3.4.雨水斗的安装

3.4.1.安装注意事项

3.4.1.1和雨水斗的定位尺寸

3.4.1.2和雨水斗的标高

3.4.1.3和天沟的最小宽度和深度

3.4.1.4和地沟底部应力水平

3.4.1.5和贫民区没有障碍。

3.4.1.6和阴沟的上层。

3.4.1.7和雨水斗应设置在排水沟的最低点。

3.4.2基本要求:

3.4.2.1和虹吸雨水斗应设置在屋顶或天沟的最低点，每个集水区的雨水斗数量不应少于2个。两个雨水斗之间的距离不得超过20m。雨水斗与屋面边缘的距离不小于1m，不大于lOm。

3.4.2.2、虹吸雨水斗与屋面或天沟及管道系统应可靠连接。

3.4.2.3，当系统连接多个虹吸式雨水斗时，雨水斗的排水连接管应连接到悬吊管，而不是直接连接到雨水立管的顶部。

3.4.2.4与虹吸雨水斗连接的同一悬吊管应在同一屋面标高。

3.4.2.5和天沟的起始深度应根据屋面的集水面积和坡度以及虹吸雨水斗前的水深来确定。天沟的坡度不应小于0.003。

3.4.2.6，注意不要在雨水斗中留下杂物、填充物或包装材料，清除流入短管的密封膏，然后安装其他部件以避免堵塞。

3.4.2.7，现浇钢筋混凝土屋面雨水斗安装:

3.4.2.8和雨水斗安装在屋顶上。防水施工完成后，拧下保护螺丝，清洁表面，安装与雨水斗配套的螺丝，安装密封胶圈。雨水斗的进水高度应保证排水沟内的雨水能通过雨水斗排出，雨水斗应水平安装。铺设屋顶柔性防水卷材时，在螺杆位置钻孔。用螺母将压圈、空挡风板和雨水整流栅固定在雨水斗座上。根据要求，调整空挡风板上部的调节螺丝，固定螺丝。对于混凝土屋面，建议在雨水斗周围铺设厚度为50毫米、直径大于12毫米的lm2(长、宽、长)卵石。

标准雨水斗由雨水斗底盘、卡环、空挡风板和格栅盖组成。此外，还可根据需要提供通用绝缘底座、固定件、法兰盘、焊接板、防火帽、微型加热线圈等配件。雨水斗由高密度聚乙烯、铸铁或不锈钢制成。每个部分都有不同的结构功能。雨水斗放置在屋顶层，上部覆盖有进水格栅。在降雨过程中，雨水通过格栅盖的侧面进入雨水斗。当屋面集水达到一定高度时，雨水斗内的防涡流装置会阻挡空空气从外部进入，同时消除涡流状态，使雨水能够顺利淹没并排入排水管。

3.4.3雨水斗的安装位置应符合下列要求:

3.4.3.1，雨水斗离墙至少1米远。

3.4.3.2与雨水斗的距离一般不应超过20m。

安装3.4.3.3和天沟雨水斗:

3.4.3.3.1.屋面防水层施工前将不锈钢底盘安装在预留孔正上方，确保底盘与面板顶面标高一致，同时用混凝土封堵尾管与预留孔之间的空缝隙。混凝土砌块完成后，土建工程师将开始防水施工，但防水层不应超过规定的限值。防水施工完成后，安装卡环、防水保护层、找平层，达到卡环边缘。屋面工程结束，管道系统安装完毕后，安装空挡风板或格栅防护罩。

3.4.4.屋面工程和虹吸管道系统安装完成后，安装空挡风板或防护罩。虹吸雨水系统灌水试验，根据《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002，本系统采用灌水试验，灌水高度必须达到每根立管上部的雨水斗。检查方法:将雨水管排水口密封严密，从雨水斗注入清水，倒入系统至水面与天沟底部平齐。一小时后，如果水面下降，在原来的水面加水，直到水面不下降。同时检查管道和接头，无渗漏为合格。

3.5管道安装

3.5.1.基本要求:

3.5.1.1管和雨水管应按设计规定的位置安装，悬吊管应水平安装，不得倾斜。

3.5.1.2，雨水立管应按设计要求设置检查口，检查口中心距地面1.0m。使用高密度聚乙烯(HDPE)管时，检查口最大间距不大于30m。

3.5.1.3、雨水横管和立管、立管和排水管采用两个R≥4D的45°弯头或90°弯头连接。

3.5.1.4，雨水管道按要求穿过墙壁和地板设置套管。

3.5.1.5，在安装过程中，应对管道和雨水斗的开口采取密封措施。

3.5.1.6，悬挂系统应避免跨越建筑物沉降缝的伸缩缝。当现场情况不可避免时，应根据系统管道的特点考虑不同管道的挠度，并采取相应的措施。

3.5.2、高密度聚乙烯管道安装:

3.5.2.1的具体步骤是:

3.5.2.2，根据管道方向确定二次悬挂支架的位置并画线。

3.5.2.3，根据规范要求确定支架数量，固定安装件。

3.5.2.4，用连接方管连接悬挂方管，并用安装板固定。

3.5.2.5，根据设计要求，用管夹将连接好的悬吊管固定在支架上。

3.5.2.6和高密度聚乙烯管道支架之间的最大间距(见下表)

3.5.2.7和高密度聚乙烯管道安装示意图如下:

3.5.2.8和高密度聚乙烯管的固定方法

在安装管道系统之前，根据设计位置安装系统。首先，对于悬吊管的消能悬吊系统，安装件按照设计数量和位置焊接在钢结构上。如果是钢筋混凝土结构，用钢膨胀螺栓将安装件固定在钢筋混凝土上，用螺钉和管卡紧固装置将型号为30*30*2.5的镀锌方钢固定，调整水平度达到设计要求，便于水平管的安装。

3.5.3、虹吸雨水系统HDPE管连接

3.5.3.1，连接热熔焊机:

3.5.3.1.1.热熔工具可以打开，工作温度指示灯亮后才能开始操作。

3.5.3.1.2.切割管道时，端面必须垂直于管道轴线。管材切割一般使用剪管机或切管机，必要时可使用锋利的钢锯，但应去除切割管段的毛刺和毛边。

3.5.3.1.3.管道和配件的连接端面必须清洁、干燥和无油。

3.5.3.1.4.用卡尺和合适的笔测量并绘制管端的热熔深度，热熔深度应符合规范和设计要求。

3.5.3.1.5.将刨床放在待连接的两根管子之间，将其固定在焊接架上，打开油压开关和刨床电源开关，剜出喷嘴，直到喷嘴的横截面垂直于管子的中心线，关闭油压开关和刨床电源，取下刨床。

3.5.3.1.6.焊接弯头或三通时，应根据设计图纸的要求注意其方向。在管道和管道的直线方向，其位置应标有辅助标志。

3.5.3.1.7.连接时，不旋转地将管端导入加热套管，并将其插入标记的深度。同时，不旋转地将管件推到加热头上，以达到规定的标记。加热时间必须满足热熔工具制造商的要求。

3.5.3.1.8.达到加热时间后，立即将管子和管件同时从加热套管和加热头上拆下，并快速将其直线插入标记的刻度中，不要旋转，以便接头能够均匀牢固地粘合。加热:将加热板放在待连接的两根管子之间，将其固定在焊接架上，打开油压开关使两个喷嘴靠近加热板，调节焊机的加热温度，打开加热板的电源开关，对管子进行加热。当管壁厚度为4.3-14.2毫米时，加热温度为210-220℃，当管壁厚度为15.9-30毫米时，加热温度为250℃。

3.5.3.1.9.焊接:打开油压开关，在5-6秒内将需要连接的管子焊接在一起，焊接好的管子一般要冷却20分钟左右；

3.5.4埋地管道的安装:

3.5.4.1，由于系统压力较高，排放管应为承压管，出口管的直径应分两级加大以泄压，以免损坏与其连接的雨水井。

3.5.4.2和埋地雨水管道的埋深应在冻结线以下，并应考虑管道上部的荷载。

3.5.4.3管和高密度聚乙烯管敷设在土质一般的管沟内，铺一层厚度不小于100厚的砂垫层。在穿入检查井并与井壁接触的管端涂上两层胶粘剂，并碾压粗砂，然后用水泥砂浆砌筑，防止漏水。雨水立管底部弯头处应采取混凝土墩或支架固定措施。

3.5.5.灌溉和供水试验:

3.5.5.1及埋地管道隐蔽前必须进行灌水试验，试验合格后方可隐蔽。

安装3.5.5.2和雨水斗后，必须对屋顶或天沟进行灌溉。增加或减少单位时间水量的方法(适用于混凝土屋面)。首先将排水系统的立管出口密封，将相应的排水区域分开设置一个储水区，然后不断向储水区加水(要求水深小于0.5m，供水量应满足设计流量一分钟)。打开排水口5秒后，记录30秒内屋面水位变化，计算:排水能力(升/秒):水量变化/30秒。

3.5.5.3，雨水管道安装后应进行测试，灌溉高度必须达到每个系统上部的雨水斗。高层建筑灌溉可以分段进行。水位下降15分钟后，灌满5分钟，观察。如果液位不下降，接口处无泄漏，则为合格。

3.5.5.4，雨水总管立管、横管、主管应做给水试验，排水畅通无堵塞。

3.5.5.5，管道流量计的测量方法。在排水系统的主排水管内安装一个流量计，密封出水口，将相应的排水区域分开设置一个储水区，然后不断向储水区加水(水深小于0.5m，供水量按设计排水量应满足一分钟的排放要求)。打开排水出口5秒后，记录30秒内流量计显示的数值，计算平均值作为其排水能力。

4.质量保证措施

4.1.雨水系统的施工和检验应符合相关规范的要求。由高密度聚乙烯制成的管道和管件也应符合CJ/T250-2007专用规范的要求，最终质量检验也应以此为准。

4.2.技术要点

4.2.1.虹吸式屋面雨水排水系统及系统排水管均按满流满压状态设计。由于整个系统的正常运行依赖于虹吸现象，保证虹吸现象产生和维持的技术关键是保证系统正常运行的必要条件。

4.2.2.水的连续流动性

4.2.2.1，保持虹吸的关键是保证水流方向的持续流动性。特别是当管道的转角比较大，甚至是90°的时候，很有可能会因为管道内流速突然下降而破坏虹吸管。因此，当水流方向改变90°时，这里弯头的连接方式一定要注意一个连接管段的设计，这样才能保证流量不会突然急剧下降，而是保持上升，这样整个虹吸式屋面雨水排水系统才能正常运行。当系统中出现90 T型支管时，当横管中的水流快速冲向管壁时，会突然遇到障碍物，在很短的时间内速度降到零。一方面对管壁影响很大；另一方面，水流冲击管壁后，在管内以与初始方向相反的速度迅速形成回流；因此，两个相反方向的水流在管道中碰撞，容易形成水塞，阻碍排水管的排放并破坏虹吸效应。因此，可根据管道的空房间和施工时的环境条件选择相应的解决方案。比如可以用比较大的管径来缓冲弯管或支管汇合处，也可以在弯管处用双45°弯头，在支管汇合处用斜45°三通，避免连接管段90度变化。

4.2.3.系统管道

4.2.3.1，管道是虹吸式屋面雨水排水系统最重要的组成部分，而管道直径的变化可以加速雨水的排水和流动，这就必须保证系统的安全、可靠、高效和连续运行。虹吸系统作为一种特殊的排水系统，正常运行时管道内处于负压状态，因此管道的管壁必须有相当的承压能力，管接头必须完全密封，防止空气体进入管道产生气团，破坏虹吸效应。同时，管道应具有较高的防火性能，并尽可能降低噪声，吸收振动，抵抗外部冲击力，最大限度地满足温度变化引起的变形。

4.2.3.2当施工过程中实际情况与图纸设计不一致时，及时反馈监理、设计和总承包商协调各方解决。

5.安全保障措施

5.1.安全生产实行项目经理负责制，遵循安全第一的原则。生产必须安全管理，每个班组长和施工班组长都是安全管理的第一责任人。安全管理体系如下:

5.2.各班组施工人员进场时，由项目经理和各班组长组织二次安全教育和考核。即施工现场和岗位操作安全教育。教育时间不少于24小时。考试不及格的人不允许工作。

5.3.安全教育的内容包括:安全教育的意义；施工特点和劳动过程中的不安全因素；安全法律法规和安全知识；

5.4.专职安全员定期不定期带头，各班组长、兼职安全员参加安全检查。检查频次视生产进度而定，检查内容包括检查思路、制度、纪律、领导、隐患、措施。

6.文明施工

6.1.1文明施工是保证质量和安全生产的前提。现场文明施工由各施工班组长负责，并进行检查、监督和实施。

6.1.2.施工现场的“四个入口”和“五个边界”应设置醒目的防护栏杆和警示标志。

6.1.3、施工图纸、技术资料记录应在主管柜台，保持整洁。

6.1.4.爱护其他专业的劳动成果，保护好自己的成品。

6.1.5.现场严禁使用明火，取得消防合格证后方可进行焊接。

6.1.6.讲文明语言，做文明事，待人礼貌，遵守现场统一管理。

6.1.7.做好工程质量回访记录，建立档案，发现问题及时处理。

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