虹吸式排水在大型场馆屋面工程中的应用

虹吸式屋面雨水排水系统在某大型厂房中的应用摘要]本文通过某制药企业大型厂房中采用虹吸式排水的工程实例，介绍了虹吸排水的原理，通过与重力式排水系统比较，阐述了虹吸式排水这一新技术特点和优势。

[关键词]虹吸排水；原理；应用虹吸式排雨水系统技术发端于欧洲，相继在欧、美、日本等许多国家和地区都有许多应用实例。

70年代我国开始研究，90年代取得突破后并逐年完善。

近几年来，随着我国建筑业的发展，公共建筑和工业厂房等都朝着“大面积”、“大体量”的方向发展，传统的屋面雨水排水系统己越来越不适应，屋面虹吸式排雨水系统不断受到市场的认可。

一、工程概况某制药企业大型厂房建筑用地总面积16747m2，总建筑面积 39422m2。

厂房制剂车间和包装车间为二层，提取净化车间为四层，建筑总高16.5m。

厂房长181.04m，宽99.5m，屋面总汇水面积为14000m2。

厂房屋面单跨排水面积大，采用常规排水方式雨水口密度大且施工难度高，因此该厂房屋面雨水系统采用虹吸式雨水排水系统。

系统本工程虹吸式雨水排水系统设计重现期取 P=50年，其降雨强度：q=5.92l/s?100m2；雨水斗采用虹吸式专用雨水斗，雨水管采用HDPE 高密度聚乙烯管，热熔连接；虹吸系统采用9套系统。

二、虹吸式排水系统虹吸式屋面雨水排水实际上是多种流态（波浪流、脉冲流、活塞流、泡沫流和满管流）混合交替的过程，该系统由防漩涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、雨水出户管组成。

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。

由于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。

形成虹吸式雨水排放的前提条件是：必须具备拥有良好气水分离装置的雨水斗。

该排水系统原理是：虹吸式雨水排放系统是根据“努伯利”方程，通过精确的水力计算利用屋面专用雨水斗实现气水分离。

摘要：近年来，随着城市化建设的不断加快，大型建筑数量也在不断上升，雨水虹吸技术也得到了广泛的应用和推广。

笔者结合多年的实际工作经验，主要以鲁班奖工程---温州国际会议展览中心三期展厅工程为例，分析了大型展馆项目雨水虹吸系统的应用，阐述了具体的施工特点和质量控制要点。

关键词：城市化建设；大型展馆；雨水虹吸中图分类号：TV 文献标识码： A引言随着时代的前进，建筑业的发展，无论是工业厂房还是公共建筑都朝着“大面积”、“大体量”的方向发展，而在建筑施工的屋面给排水系统中，由于传统工艺是按“重力式”设计的，因此雨水管道的多少及管径的大小是决定雨水排泄顺畅的主要依据。

在新型建筑中，仅靠传统施工工艺，屋面面积的增大，势必导致雨水管道增多，管径增大，从而影响建筑物的美观和实用。

因此，传统的屋面排水系统已显得越来越不适应了，而“大面积屋面排水系统的设计”便成了现代施工的一个新课题。

工程概述：本工程为温州国际会议展览中心有限公司的国际会展中心三期（展厅）项目，目前此项目已被评为“鲁班奖”优质工程。

工程建筑面积共约46040平方米（其中地下室面积施工约13080平方米，地上面积约32960平方米）。

地上共3层，标高31.3m，主要功能为展厅，地下室为车库及设备用房，属于一类高层展览公共建筑。

屋面雨水采用虹吸式屋面雨水排水系统，经历了两个雨季的考验，证明排水效果显著，即使台风季亦无屋面积水情况出现。

1、虹吸式屋面雨水排放系统综述1.1形成虹吸式屋面雨水排放的前提条件必须具备拥有良好气水分离装置雨水斗。

在设计降雨强度下，雨水斗不掺入空气，降雨过程中利用雨水斗与出户管之间的高差所形成的压差，经屋面内排水系统，从户外排出管排出。

在这一过程中，排水管道中是全充满的满管压力流状态，屋面雨水的排放过程是一个在虹吸作用的结果。

因此，把这样的系统称为虹吸式屋面雨水排放系统。

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。

（1）降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是一有自由液面的波浪流（水舌流）。

浅谈虹吸排水系统在超大型工业厂房中的应用及施工工艺摘要：虹吸雨水排水系统在我国已有10余年的发展，尤其随着技术的不断完善，虹吸雨水系统在近几年发展迅速，在大面积场所中得到越来越多的应用，本文针对虹吸排水系统的原理，设计及施工工艺进行探讨。

关键词：虹吸排水；设计；施工工艺引言：随着目前中国经济的高速发展，大型公共建筑和生产车间的规模越来越大，而我国目前屋面雨水排水系统主要采用重力流排放技术排水，即天沟中汇集的雨水靠自身的重力流动由雨水斗、悬吊管、雨水立管、排出管排至雨水窨井或地面，由于大型建筑屋面跨度大、面积广，屋面荷载承受能力较小，为了使降雨时屋面积蓄的雨水在短时间内能够迅速排出，就必须采取增加雨水斗数量及立管根数，加大管径、管道坡度等措施。

这不仅影响建筑物的美观，也直接导致了屋面荷载和工程造价的增加，也给施工和维护造成困难。

由于重力流屋面排水系统受其水力特性的限制，很难满足大型屋面雨水的排放要求，而新的虹吸式雨水排水系统也越来越受到重视，开始广泛应用。

2、工作原理及特点2.1 工作原理虹吸式雨水排水原理就是雨水在管道中开始时由于重力作用而流动，随着雨量加大到一定程度，使雨水管道内达到满流状态，由管道排出口与进水口产生高度差而造成的压差，而造成上部管道产生负压，形成虹吸现象，而且高度差越大，产生的压差越大，排水效果越好。

所以在降雨初期，雨量小的时候无法形成虹吸作用，排水是以重力流为主的状态，随着降雨量的增加，雨水斗前水位达到一定程度后，管内逐渐出现满管汽水混合流，直至出现满流状态而形成虹吸。

降雨末期，随着降雨量减少，雨水斗前水位降低到一定程度后，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。

2.2 虹吸式屋面雨排水系统的特点与重力流雨水排水系统相比, 虹吸式屋面雨水排水系统具有如下特点：（1）排水能力大，斗前水位浅、荷载要求低（2）管道流速较高有自洁功能（3）管径减小1/2 至2/3，管道数量较少（4）可减少屋面预留洞要求（5）横管不需要坡度节约安装空间（6）屋面雨水斗布置灵活，管道走向灵活可根据各种设计要求设置，管道材料可灵活选配3、虹吸式屋面雨水排水系统的组成虹吸式屋面雨水排水系统和重力式屋面雨水排水系统均由雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、雨水埋地管组成。

虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用浅谈虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用【摘要】本文论述虹吸排水理论、特点，通过虹吸排水和传统重力排水的比较，结合广东电视中心二期主楼工程采用虹吸排水的成功案例，提高人们对两种排水方式的认识，可供建设单位参考借鉴，在工程中采用最佳排水方案。

【关健词】虹吸排水；系统；优势；总结前言：建筑雨水排水系统是建筑物给排水系统的重要组成部分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正常生活和生产活动。

建筑物屋面排水通常选择重力流排水系统或虹吸排水系统。

虹吸式排水系统在我国还是一种全新的建筑排水新技术，改变了人们对传统的屋顶雨水排水仅限于那些悬挂在房屋外深褐色的铸铁管，而对建筑技术的迅猛发展给传统的重力式排水技术越来越难以解决的复杂结构或大面积屋面的排水难题，找到了一个更行之有效更先进的工艺系统。

以下通过传统的重力排水系统和虹吸排水系统的比较，结合广东电视中心二期主楼屋面虹吸式排水施工管理工作的体会，浅析虹吸排水系统的适用性及优越性。

一、传统的重力流排水系统重力流排水系统，即雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出。

这种系统管线并不能被水完全充满，水沿立管管壁流下时，一般情况下只占立管断面的一部分，甚至一小部分为水，大部分为空气。

二、虹吸排水系统（一）虹吸排水系统的原理及其特点虹吸排水系统可形象的称为“满管流”系统。

虹吸排水系统的原理是利用建筑物屋面与地面之间的高差所形成的势能，使雨水通过特制的虹吸雨水斗隔绝空气进入管道系统，并利用雨水进入管道排除管道内的空气，达到满管流的状态，实现快速排除屋面雨水的功能，同时使虹吸雨水斗周围的水位维持在受控制的范围。

（二）虹吸排水系统的优势1、虹吸排水系统立管的直径是重力流管道的1/2至2/3，降低管材的管径，使用更少的材料，虹吸形成时管道内没有空气，系统为满管压力流状态；2、虹吸排水系统是基于满管压力流来计算，无空气进入，因此没有噪音的1干扰；3、悬吊管不需设置坡度；4、虹吸雨水斗结合建筑空间要求能在屋面灵活地布置；5、虹吸排水系统管道系统走向灵活，能适应建筑空间的需求；6、虹吸雨水斗能有效控制屋面天沟内的水深；7、虹吸雨水管道内的流速较快，能起到自动清洁管道作用，不易堵塞；8、选用管道材料满足系统运行时产生的正负压要求，材料承受负压的能力应达到-0.09mpa；浅谈虹吸排水系统技术及其应用摘要：传统的排水方式已不能完全满足现代建筑的需求，吸排水系统的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方式。

虹吸式雨水排水技术在南方某大型国企总部的应用摘要：传统的屋面雨水排水系统采用重力流形式，在大型屋面中会造成雨水管过多、过密，坡降影响建筑使用等不利情况。

在南方某大型国企总部的设计中，因屋面面积较大，我们应用了屋面虹吸式雨水排水的技术，使这一问题得到很好的解决。

关键词：虹吸式，坡度，雨水排水系统，倒坡一、前言随着经济的发展以及建筑技术的进步，大空间、大容量、大面积的公共建筑需求量越来越大，而建筑屋面面积也随之不断增大，由此而来造成屋面雨水排水管道必须增大、增多，这就影响了建筑物美观和实用的要求。

传统依靠重力的雨水排水方式已不能完全满足现代建筑的需求，而虹吸式雨水排水技术的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方法。

二、南方某大型国企总部虹吸式雨水排水技术的介绍项目概况：南方某大型国企总部，地上7层，总建筑面积：74015㎡，屋面面积11938㎡，屋面建筑高度34m。

按广州暴雨公式，50年重现期，历时5min，计算暴雨强度q=2091.174/(t+4167)0.491=704.59L/s·hm2，设计雨水流量按qy=qjΨFw/10000公式计算，得出设计雨水流量为841.15L/s。

如采用传统重力流排水，87型雨水斗DN150最大泄流量26 L/s，按一个斗接一根管DN150立管，一共需要设置33根DN150雨水立管；按雨水悬吊管坡降1%计算，若雨水斗接入管井立管敷设40m，需要安装雨水悬吊管需要占用屋面下层主梁以下400mm的高度。

由此可见无论是立管数量还是悬吊管安装，在大型公共建筑屋面采用传统重力流的雨水排水方式都对建筑的使用效果有较大的影响。

因此在南方某大型国企总部的设计中，我们采用了虹吸式雨水排水技术来解决屋面排水的问题。

按照841.15 L/s 的雨水流量，选用设计流量25L/s虹吸式雨水斗，设34个，于屋面排水沟处均匀设置。

斗后通过直径90mm高密度聚乙烯（HDPE）（下同）短直管接至下层梁底后转为直径125mm悬吊管，两两合并后改用直径160mm悬吊管就近接至各管井后，转为直径125mm立管（共17根立管）向下排放。

虹吸式排水在市政项目中的应用发布时间：2021-05-19T15:11:07.493Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：郑晓杰[导读] 摘要：虹吸式雨水系统是当今国际上较为先进的屋面雨水排放系统，广泛的应用于大型厂房、展览馆、机场、运动场、高层裙房等跨度大、结构复杂的屋面。

山东正巨城建工程有限公司山东聊城 252000摘要：虹吸式雨水系统是当今国际上较为先进的屋面雨水排放系统，广泛的应用于大型厂房、展览馆、机场、运动场、高层裙房等跨度大、结构复杂的屋面。

由于目前的设计更多地考虑建筑物外表的美观、施工简便、增加建筑物的使用面积及使用寿命等因素，传统的重力式雨水系统越来越显得捉襟见肘，满足不了日益进步的设计概念；而取而代之的虹吸式雨水系统，它不仅能解决一些传统重力式雨水系统无法做到的设计难点，而且在节省管材和施工量上，有着传统系统无法比拟的优点。

关键词：虹吸；抗腐蚀；压流；雨水斗1技术特点1.1虹吸式雨水斗采用机械固定的方式，能确保雨水斗与屋面连接的密封，具有优异的抗腐蚀性能，安装时无需做防锈处理。

1.2管道排水实现满管流，从而节省材料、节省空间、减少了各专业之间的交叉作业，使建筑外形美观，节约资金。

1.3虹吸式雨水系统机械强度高，施工简单。

而且是有压流，管道不易堵塞。

1.4本技术规定了雨水斗、水平悬吊管、排出管的施工工艺，确保虹吸式雨水系统施工质量符合《建筑给排水与采暖卫生施工质量验收规范》（GB500243-2003）及CECS标准《虹吸式屋面雨水排水系统应用技术规程》的要求。

2 技术原理虹吸式雨水系统依靠虹吸式的雨水斗在天沟水深达到一定的深度时实现气水分离，利用建筑物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，并在该处管道内形成最大负压。

从而进入虹吸状态，整个管道呈现满流，实现其迅速、高效的排水功能。

该系统一般由虹吸式雨水斗、管材（悬吊管、立管、排出管）、管件、固定件组成。

虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用虹吸排水技术在大面积屋面工程的应用引言：随着城市化进程的不断加快，高楼大厦的建设日益增多，大面积屋面工程成为了城市建设的重要组成部分。

而大面积屋面工程的排水问题是一大难题，特别是在雨水较多的地区，容易形成积水现象，给居民的生活和工作带来不便。

为解决这一问题，虹吸排水技术应运而生，并在大面积屋面工程中得到了广泛应用。

一、虹吸排水技术的原理虹吸排水技术是一种基于物理原理，利用虹吸效应进行排水的技术。

它通过在屋面上布置一定长度的排水管，并在管道中形成一定的负压，使积水根据压力差和重力作用，沿着管道自动流出，从而达到排水的目的。

虹吸排水技术的主要原理是利用液体在管道中形成的负压，使液体自行流动，不需要外部能源和机械设备的参与。

二、虹吸排水技术的优点1. 高效：虹吸排水技术能够快速而有效地排水，节省时间和人力成本。

2. 环保：虹吸排水技术不产生噪音和污染，对环境友好。

3. 经济：虹吸排水技术不需要额外的能源和机械设备，节约了资源和金钱成本。

4. 耐用：虹吸排水系统的设计经过专业的工程师计算，使其具有较高的耐久性和可靠性。

5. 安全：虹吸排水技术能够有效避免排水管道堵塞和屋顶积水等安全隐患。

三、虹吸排水技术在大面积屋面工程中的应用1. 排水系统设计：大面积屋面工程通常需要根据不同的建筑特点设计排水系统，包括虹吸排水管道的布置、管径的选择、出水口的设置等。

通过专业工程师的计算和设计，确保排水系统具有良好的排水性能和稳定性。

2. 施工过程中的应用：在大面积屋面工程的施工过程中，虹吸排水技术可以起到很大的作用。

首先，它可以快速清除施工现场的积水，保证后续工程的顺利进行。

其次，它可以防止施工期间的排水系统出现堵塞等问题，提高施工质量和效率。

3. 日常维护和保养：大面积屋面工程在日常维护和保养过程中也需要考虑排水问题。

虹吸排水技术可以及时清理排水管道，预防积水和堵塞情况的发生，保持屋面的整洁和安全。

虹吸雨水排水在大型屋面排水的应用及技术发展
周妍
【期刊名称】《数字化用户》
【年(卷),期】2020()24
【摘要】近年来社会经济一体化持续发展,城市基础设施中大量涌现出许多大型公共排水建设投资项目。

其中,在建筑物屋面的雨水收集排水处理上,虹吸型雨水收集排水处理系统汇集排水能力效率更高,常被设计用于许多大型公共建筑工程。

虹吸雨水系统在室外安装施工时可以达到无坡地掩埋,并且在排水输送能力上比一般重力排水输送系统具有优势。

在城市大型屋面雨水排水系统工程研究中采用虹吸屋面雨水集中排水处理技术具备很大应用价值。

因此,针对该技术的应用空间和产业发展状况进行详细研究,进而论证整体技术发展的可行性。

【总页数】3页(P0061-0063)
【关键词】虹吸雨水排水;大屋面;排水技术;应用与发展
【作者】周妍
【作者单位】中铁上海设计院集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN
【相关文献】
1.大型公共建筑屋面雨水的排放和收集——(虹吸)压力流雨水排水系统在建筑中的运用
2.大型展馆项目虹吸式屋面雨水排水系统的应用
3.虹吸雨排水在大型屋面排
水的应用及技术发展4.虹吸式屋面雨水排水系统在大型工业建筑中的应用5.大型建筑屋面虹吸雨水排水系统应用研究
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虹吸雨水系统在大屋面排水中的应用摘要：近年来，伴随着国民经济的飞速发展，我国城市建设如火如荼。

千姿百态的建筑如雨后春笋般拔地而起，城市面貌日新月异。

由于传统的重力流雨水排水系统已无法满足要求，一些大型建筑不得不采用新兴的屋面雨水排水系统。

因此，文章介绍了虹吸雨水排水系统的工作原理，结合工程实例，阐述了虹吸雨水排水的优点，着重对虹吸雨水系统在大屋面排水中的工艺流程进行了研究，并对实施后的经济效益、社会效益及管理效益作了分析，指出该排水系统值得在大屋面雨水系统中推广。

关键词：虹吸雨水系统；大屋面排水；应用1导言虹吸雨水排水方案主要是雨水斗选用不锈钢材虹吸下沉式雨水斗。

虹吸雨水斗是利用虹吸原理制作而成的，虹吸是利用液体力学现象，不借助水泵抽吸液体，使处于较高位置的液体在充满一根倒U形的管状结构（称为虹吸管）之后，自动流至开口更低的位置。

它主要是由万有引力让虹吸管作用的。

虹吸雨水斗是由虹吸雨水斗底盘、采用优质304不锈钢材料冲压而成。

压环和导流罩采用硬铝合金和锌合金压铸制成。

具有抗腐蚀、抗挤压等特性。

虹吸雨水斗能很好的防止空气通过雨水斗入口处的水流带入整个系统，具有极强的反涡流功能，斗前水位达到一定高度后，形成水（液）封完全隔离空气，阻隔空气进入，雨水便能平稳地淹没泄流口进入排水管。

虹吸式雨水斗的使用，可以最大限度减小天沟的积水深度，使屋面雨季承受的雨水荷载降至最小，合理计算后，可以降低屋面板的配筋率，降本增效。

2工程概述某工程总建筑面积41482m2（其中地下建筑面积10273m2，地上建筑面积31209m2），框架结构、地下1层、地上3层，建筑总高度21．20m。

屋面汇水面积16533m2，屋面排水采用13套虹吸式雨水排水系统，共使用管径De75～De250的高密度聚乙烯HDPE管材15000余米，11套TY56型虹吸雨水斗，23套TY90型虹吸雨水斗。

屋面虹吸式雨水排水系统完工一年来，在经历数次降雨降雪考验后，业主单位、参建各方和质量监督部门均认为排水效果良好，工程质量优良，达到了使用功能要求。