工艺与设备广东建材2006年第6期
新型虹吸式屋面雨水排水系统
朱克维(广州市机电安装有限公司)
摘要：通过对比重力式排水系统，介绍虹吸式排水系统的特点，同时介绍虹吸式排水系统工程的
安装工艺。
关键词：屋面雨水；重力式排水系统：虹吸式排水系统；安装工艺
随着时代的前进及建筑业的发展，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，而在建筑的屋面排水系统中，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
决定雨水排泄是否顺畅。在新型建筑中，仅靠传统工艺，
屋面面积的增大，势必导致雨水管道增多，管径增大，影
响建筑物的美观和实用。因此，传统的屋面排水系统己
越来越不适应，而“大面积屋面排水系统的设计”便成
了现代建筑的一个新课题。利用“虹吸”原理，对屋面雨
水进行虹吸排除，是大屋面排水的有效途径。
屋面雨水虹吸排水系统利用“伯努利”定律，利用
屋顶专用雨水漏斗实现气水分离。开始时由于重力作
用，使雨水管道内产生真空，当管中的水呈压力流状态
时，充分利用屋面和地面的高度差的能量产生虹吸作
用，使系统在满流状态下快速排泄雨水。在降雨过程中，
由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以快速排放屋顶
上的雨水。虹吸排水系统管道均按满流有压状态设计，
雨水悬吊管可做到无坡度敷设，当产生虹吸作用时，水
流流速很高，有较好的自洁作用。相比普通自然排水系
统(重力流)有较大的差别：虹吸式排水系统采用压力
流的雨水斗，排水能力有很大的提高；在满足水力计算
的情况下，悬吊管不需作坡度，对整体装修效果有利且
安装方便、美观；实践证明，虹吸式屋面雨水排放系统比
传统雨水排放系统有着明显的技术和经济优势，既不破
坏整体建筑效果，又能达到雨水的及时收集与排放。
本文通过对比重力式排水系统，介绍虹吸式排水系
统的特点，同时介绍后者的安装工艺。
1系统特点
目前屋面雨水排水有两种系统。一种为国内常用的
重力式排水系统，另一种为近十几年来国际上发展迅速
而国内刚开始使用的虹吸式排水系统，对于大面积屋
面，采用虹吸排水系统更具科学性和先进性。
1．1重力排水系统
重力排水系统是国内常用的传统排水系统。该系统
一120一
工作原理是利用屋面雨水本身的重力作用由屋面雨水
斗经排水管自流排放。国家设计规范《建筑给水排水设
计规范》(GBJ15-88)中规定雨水管悬吊管最大计算充
满度为O．8，雨水悬吊管的敷设坡度不得小于0．005。
因为重力排水系统按非充满且无压状态设计，为避
免雨水悬吊管连接过多的雨水斗造成不均匀排水影响
整个系统的效果，为规范规定重力雨水排水系统宜采用
单斗排水。当采用多斗排水时，悬吊管上设置的雨水斗
不得多于4个，悬吊管管径不得大于300ram。因此以往
国内的重力排水系统常为单斗系统，即一个雨水斗对应
一根立管。基于以上规定，采用重力排水系统的屋面有
以下特点：雨水立管数量多，雨水管管径大，雨水悬吊管
须有坡度因而占据的建筑空间大，因为是重力流，排水
系统对建筑适应性、灵活性较差，连接各立管的埋地管
数量多，地下工作量较多。
1．2虹吸排水系统
虹吸排水系统为负压法或压力流排水系统。它由防
漩涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、雨水出户管组成。
该排水系统原理是：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态与重力排水系统
相同。随着降雨的持续，雨量的增加，当屋面积水高度超
过雨水斗高度时，由于科学的防漩涡雨水斗能控制进入
雨水斗的雨水流量并调整流态减少漩涡，极大地减少了
雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使系统中排水管
道呈满流状态。利用建筑物屋面的高度使雨水具有势
能，在雨水连续流经雨水悬吊管转入雨水立管跌落时就
形成虹吸作用，在该处管道产生最大负压。屋面雨水在
管内负压的抽吸作用下能以较高的流速被排至室外。
由于该系统排水管均可满流有压状态设计，因此虹
吸排水系统中雨水悬吊管可做到无坡度敷设。当虹吸作
用时管内水流流速很高，因此系统具有较好的自清洁作
用。虹吸系统中排水管泄流量要远大于重力系统同管径
排水管的泄流量，也即排放同样的雨水量，虹吸系统的
排水管管径要小于重力系统的排水管管径。虹吸排水系
统是一种多斗压力流排水系统。
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广东建材2006年第6期工艺与设备
1．3重力和虹吸排水系统主要设计参数比较(见
表l、表2)
表1雨水斗最大设计泄流量(L／S)
雨水斗直径DⅣ(J7lII})重力排水系统虹吸排水系统
506
7512
10012
15026
表2雨水立管最大设计泄流量(L／S)
管径DN(mm)重力排水系统虹吸排水系统
5011．8
7526．5
1001947．1
15042106
20075188．5
由此可见虹吸雨水排水系统具有如下优点：①比重
力排水系统的管径小；②管道安装要求空间小；③悬吊
管不需坡度，为管道安装提供了方便，节约了宝贵的建
筑空间；④减少下水道连接管和埋地管，地下部分工作
量少；⑤由于流速高，系统保持较好的自清洁作用。
2安装工艺
2．1工艺流程
施工准备一预埋预留一支架制作安装一天面雨水
斗安装一排水支、干管安装一灌水通水试验一系统接
驳一全面检查一交工验收
2．2雨水斗的安装
安装在不锈钢天沟的雨水斗，在天沟施工完毕后，
在设计位置开孔，把虹吸式雨水斗焊接在天沟底部。采
图1
图4
用不锈钢氩弧焊工艺满焊的方法，水平度调整至符合设
计要求，焊缝打磨处理好。
安装在混凝土天沟的雨水斗，在安装前必须将底部
预留孔清理好，按雨水斗的要求安装并将防水层做好，
调整好雨水斗的水平度。安装完毕将临时保护盖盖好，
防止杂物进入雨水斗。
虹吸雨水斗安装主要施工工艺(以II型雨水斗为
例)：
(1)雨水斗安装在不锈钢天沟内：①在屋面天沟上开
孔洞(图1)；②雨水斗的斗体外缘与天沟衔接处实施满
焊(图2)；③焊接完成后，安装雨水斗的其他部件(图
3)。
(2)雨水斗安装在混凝土屋面上：①将已安装保护螺
丝的雨水斗斗体预埋在设计位置的混凝土中(图4)；②
旋掉保护螺丝，将表面的灰尘清洗干净：安装上专用的
配套螺杆；装上自粘密封胶圈：铺设柔性防水卷材(图
5)；③用螺帽将防水压环紧固在雨水斗斗体上(图6)；
④依次安装整流装置、导流罩(图7)。
2．3固定系统安装
在安装管道系统之前，按照设计位置把固定系统安
装好。首先对于悬吊水平管道的方型导管系统，按照设
计的数量和位置先把安装片焊接在钢结构上，如果是钢
筋混凝土结构，则用钢膨胀螺栓把安装片固定在钢筋混
凝土上，用螺杆、骑形卡、管卡紧固装置把型号为30×
3O×2(咖)的镀锌方钢管固定起来，水平度调整至符合
设计要求，以便进行水平管道的安装。
对于立管的固定装置，同样按照设计要求和规范规
定把安装片固定在柱子或墙壁上，以便进行立管管卡的
安装。
图5
图2
图6
图3
图7
——121——
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广州地铁三号线车辆段
通风空调设计及施工经验
吴疆(广州市地下铁道总公司)
摘要：本项目是国内最大的地铁车辆段设计及施工工程。首次引入变冷媒流量的多联机组，节省
能耗的同时提高了舒适性，介绍了设计及施工中的重难点；总结了类似项目的一般步骤与关键点。
关键词：地铁：车辆段：多联机组：设计及施工
1概述
1．1工程概况
广州轨道交通三号线设车辆段一座，用地面积约
22公顷，总建筑面积约8．7万平米，为三号线列车停
车、检修及工作人员的生产生活场所。车辆段的建筑由
综合楼与生产车间组成，各自设置相应的通风空调系
统。其中综合楼为5栋5层或6层的联体建筑，生产车
间为若干厂房。
1．2通风空调系统概况
通风空调系统主要由空调(多联空调、恒温恒湿机
组、分体空调)和通风(送风、排风、排油烟)组成。其中综
合楼部分设置了多联空调、恒温恒湿机组和相应的送排
风系统综合楼厨房部分设置了排油烟系统；生产车间
部分设置了分体空调和相应的送排风／烟系统。
2通风空调系统设计及施工
2．1多联空调系统
、、
2．4管道系统的安装
对于管径小于或等于75mm的HDPE管道和配件之
间的对焊连接，可采用手持直接对焊的方法进行，对于
管径大于75mm的HDPE管道和配件之间的对焊连接，则
必须使用专用的对焊机进行焊接。操作时，应严格依照
焊机的使用规程进行作业，确保工程管道接头的质量。
管道安装通常按照屋面雨水斗——支管——水平
管——立管的顺序进行施工，能够预制的尽量预制，以
加快施工速度。按照设计的管段长度和配件类型逐段进
行安装连接，用导向管卡和可调管卡及时把管道固定牢
固，并按照规范要求安装固定点电焊圈和阻火圈。对于
旖工完的管道系统及时检查旌工质量，及时调整偏差项
目，水平管道的水平度和立管的垂直度应该调整至符合
——122——
综合楼多联式空调系统设计选型考虑厂家为大金，
实际中标厂家为三洋，为此招标结束后设计单位与中标
厂家结合产品特点对原设计方案进行了必要的修改经
计算，综合楼多联式空调系统设计冷负荷约3090kw，共
设65套独立的变冷媒流量的多联空调机组。配置室外
机(主机)66台，室内机331台。主机冷量由28kw到
84kw不等，系统最大高差2lm，管路最长80m，内外机配
置比在O．9到l_1之间，通过调节流经压缩机的冷媒流
量来适应实际的室内冷负荷变化，节省能耗的同时提高
舒适性。为集中管理如此庞大的多联空调系统在综合楼
的消防控制室，以中央工作站方式设置一套智能化集中
管理系统，来实现空调机组节能运行、远程监控及集中
管理的目的。智能化管理系统的控制显示都采用液晶显
示器，中文显示方便操作，并设置网络接口，提供标准的
以太网通信接口，通过以太网接入计算机后整合在大楼
的智能化系统中集中进行管理监控。
多联空调施工单位为设备供货厂家。在施工安装过
程中，做了大量工作加强冷媒配管故障的预防措施：如
设计要求。
综上所述，屋面雨水虹吸排水系统具有很大的推广
价值。在现代建筑中，科学技术的发展、新型材料的应
用，人们对建筑的实用性、美观性的要求越来越高，因
此，虹吸屋面雨水排水系统具有广泛的发展前景和空
间，特别是在厂房、机场、体育馆、展览馆等建筑中其适
用性将日益体现。●
【参考文献】
(1)(GB50015—2003)，建筑给水排水设计规范，中国计划出版社，
2003钲
(2)(GB50242—2002)，建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范，
中国建筑工业出版社，2002年
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