虹吸式排水的施工与应用优势探究与讨论

虹吸式排水的施工与应用优势探究与讨
论
摘要：随着社会和经济的飞速发展，建设工程的数量日益增多，建设工作也
日趋繁杂。

给水施工是建设中的一项重要内容，随着建筑形式的多元化，必须采
用先进的现代化技术。

而采用虹吸式雨水排水技术，其效果较为理想。

而虹吸式
排水技术是目前建筑给排水的一项新技术，它由雨水管、防漩涡雨斗组成。

在此
基础上，采用了全流压力模型，在前期降雨过程中，屋面的降雨高度逐渐增大，
达到雨斗顶的最高处，再利用防旋风式雨水斗，能够有效地调节降雨的流速和状况，防止雨水随着外部空气流入管道，保证排水系统的正常工作，对建筑给排水
施工有着良好的应用效果。

关键词：虹吸式排水；施工；应用优势
引言：虹吸法是一种新的排水技术，在世界各地已有30余年的发展，它的
应用领域主要集中在华东、华南、北京等发达地区，例如大型工厂、会议中心、
体育场馆、商业中心、高层裙楼以及各种复杂的屋顶等。

当然，这些成功的案例，突破了传统的深褐色的铁质水管，只有屋外的雨水排放。

随着施工技术的迅速发展，传统的重力排水技术越来越不能满足复杂的结构和大规模的屋顶排水问题。

在新建房屋中，由于屋顶面积的增加，必然会增加雨水管道，增加管径，影响建
筑物的美观与实用性。

传统的屋顶排水系统已经不能满足目前大型建筑的功能发
挥需求，大规模的屋顶排水系统技术问题已经成为当今限制建筑行业发展的新问题，因此，屋顶雨虹吸排水方案科学使用非常必要。

1虹吸式排水技术概述
1.1虹吸式排水技术原理
一个大规模的公共建设项目中虹吸式雨水排水系统的优点是特别是在南边多
雨地区突出的表现。

虹吸式排水像高效排水系统更加必要，虹吸式设置雨水排水
系统时，虹吸式屋顶雨水排水系统技术规定严格遵守科学排雨水，取得好的结果。

“虹吸”是一种比较常见的自然现象，即在水分子中形成一定的重力差，然后利
用水柱压差，这样就可以推动高水位液体抽吸下来，往下走[1]。

在使用该技术进
行雨水收集处理时，需要先将水通过排水管排入到储水器内，之后再由排水阀排出，最终实现对水体的净化和储存功能。

但当虹吸作用出现后，由于物料管线的
表面存在着不同的压差，所以会把雨水从高压的位置推到低压的位置，因此，在
这种情况下，水流经过一段较长的时间才会逐渐达到一个相对稳定的状态，以及
当雨水处于流动状态时，两边的压力几乎一致，虹吸又能使容器内水面不变，虹
吸现象消失以后，然后雨水就不再流了。

因此，可以说，虹吸式排水是一种典型
的压力均衡式排水系统，它的水力学性能和稳定性都很好。

另外，从总体上看，
虹吸式排水技术是利用建筑高度的差异，在地面上构造出不同的高度，通过雨斗
将空气和水分分开，再将雨水排入雨水管道，使其充满，当建筑物的雨水管道被
压强时，就会产生虹吸现象。

1.2虹吸式排水技术优势
首先，虹吸式雨水管的设计尺寸比较小，可以减少施工的困难。

同时，其排
水管长度也较短，可有效地简化施工过程，减少给排水工程造价。

其次，采用虹
吸式排水系统可以达到管道的正、负压，从而达到对雨水管道进行全水测试的目的，避免负压失控等问题，保证给排水系统的稳定运行。

此外，采用虹吸式排水
技术在工程中的应用是安全的，根据工程的实际需要，不会对建筑物自身造成任
何的影响。

2虹吸式与重力式排水系统的技术优势性比较
虹吸式屋顶雨淋系统，雨水通过特殊的雨槽（亦称为压流式雨水斗）和管道
系统，将排泄出来的空气全部排出，当雨水自由下落时，形成一个负压，使得雨
水的流动速度达到最大，这种新型的排水技术是目前国内外建筑领域采用最多的
一种雨洪利用形式。

在大型厂房、展览馆、机场、运动场等场所得到广泛应用，
高层裙房跨度较大，屋面构造复杂。

虹吸式新型雨水系统的结构特点及施工工艺，既解决目前某些常规重力式雨水系统所不能实现的设计难题，并在节约管材，减
少施工量等方面，具有传统重力流不可比拟的优势。

随着城市建设发展，建筑高
度不断增加，建筑物对屋顶空间要求越来越高，要求雨水可以集中排放。

同时，
也为雨水的收集和利用创造了有利的条件，所以，在现代建筑中，排水系统是必
不可少的。

雨水通过雨水斗、立管、排水管等将雨水排出，然后通过雨水管进入
雨水窨井。

由于雨水斗和排水孔中存在着大量的积水，很容易引起路面的凹陷和
其他问题。

按照重力流的计算，这套系统属于重力式的雨斗式，它的排水方式是
自由的，当雨水与空气混合时，会形成一种混合的水蒸气，按照规范4.9.20的
要求，重力式屋顶雨排水管道的悬垂管道应该是满足水流，其体积不得大于0.8，管路内的流量不得小于每秒0.75m[2]。

而且坡度不能低于0.5%，对悬吊管的管径
要大，坡降要大。

我国大部分城市的雨污水处理厂都安装了悬挂式的雨水管，在
相同的雨管的不同的雨斗内，可以正常地排放雨斗，所以单个雨斗数不得大于4，也导致了雨水的悬挂、竖管的数量增加，在提高屋面荷载的情况下，同时还提高
了项目的成本。

此外，由于重力流的作用，使得雨污水管道容易堵塞，降低运行
效率，因此，对重力流型雨水排水系统进行研究具有重要意义。

由于重力式屋顶
排水系统受水力特性的限制，使其具有较大的管径和较大的排水能力，要求更高、更突出。

因此，目前国内大部分建筑都采用重力流屋面排水系统对屋面进行排水，但由于这种方法存在诸多不足，故未能得到广泛推广。

而虹吸式屋顶雨水排水系统，可以增加屋面雨水排水，当遇到较大降雨量时，还可以防止管道被冲坏或堵
塞等问题。

悬吊管与雨水斗连接次数不限，节约大量雨水立管，悬吊管不需要作
坡度，便于安装，美观大方[3]。

在一定范围内，增大排水管与雨水池连接长度有
利于降低造价，虹吸式排水根据虹吸式压力流进行计算，可缩小所选管线的直径；采用该方法能节约投资和运行费用。

工程实践表明，它可以大量降低工程造价。

同时，目前国内常用的两种屋顶排水系统：虹吸式和重力式屋顶排水系统，其结
构特征和设计方法与传统的重力屋顶相比，采用虹吸式屋顶的雨水排水系统具有
明显的技术优势。

3虹吸式排水技术应用方案
3.1施工准备
在进行虹吸式排水技术研究之前，应对其进行充分的准备，以确保其顺利进行，这是一个预备的过程。

第一，安装管道之前，必须对现场的环境、设计、施
工条件等进行全面的了解和分析，并对有关的技术规范及竣工验收规范进行了解。

同时，对项目的预算、进度、建设计划进行科学的规划。

第二，严格控制设计图纸，在施工现场进行选型，特别是对标高、垂直度等参数的合理调整，接着是固
定和密封套管。

第三，在铺设排水管时，先按标准的安装顺序进行，也就是先用
埋设管，竖直管依次敷设，其他支管和排水管。

在安装时，要注意“开与关”，
以提高管路的稳定性[4]。

第四，在施工前的准备工作中，要与建筑、装修、排水
系统的设计、墙壁的位置、卫生间的设备等进行协调。

在保证预留管道坐标、位
置满足设计的要求。

另外，供水、排水管道的设置中，应嵌在墙体中预埋操作，
以及对管道安装铺设是否有效等要进行及时的检验。

3.2虹吸雨水系统安装
在工程施工中，对工程中采用的虹吸式排水技术进行了应用研究。

其中，由
于不锈钢雨水斗本身具备较好的耐用性、耐腐蚀性能，所以其被广泛运用于市政
排水工程之中。

在实施不锈钢雨水斗时，应严格遵守安装规范，确保排水沟道平整，在同一水槽内设置有相同高度的雨水斗，在安装时必须确保雨水斗的安全。

另外，为了保证排水系统的正常运行，建筑工人必须加强对排水系统的内部结构
的管理，因此，在结构主体施工时，要在屋面雨斗安装区留出300mm的空隙，便
于在预留的孔内安装不锈钢底盘，确保底板与底板处于同一水平面上。

一方面，
要做好防水卷材的施工，先用技术人员堵住接缝，再进行防水，这一步主要是控
制防水层的高度，保证其在规范的允许范围之内；在找平之前，先做好防水工作，然后进行夹环的安装；平地施工是对边沿进行加工的一种方法；在施工完毕后，
在虹吸管系统完工后，要进行适当的风挡及相应的防护[5]。

另一方面，对于虹吸
管道的安装，则应落实下列技术措施。

若是需要使用旋压设备加工出与管子直径
相等尺寸的产品，就必须保证加热头处于同一轴线上。

第一，确保管路与管路的
连接部位无油污、污物，保持干净、无湿气。

第二，技师利用游标卡尺或其它适
当的工具，对管线端部的熔化深度进行测量和记录，并对其规格进行调整，确保
产品质量符合要求。

第三，在焊接弯头时，要留意图中的方位，同时，在管道的
右边，做好定位标志。

在第四，进行管道接头技术研究时，技术人员要将虹吸管
的一端合理地插入到加热器套管中，并采用不转动的方法来标记其插入深度。

此时，管子也要朝向加热头，不能转动到规定位置。

同时，要按照热熔模具生产厂
家的规定进行加热。

第五，在加热的时候，技术人员可以将管子从加热器中取出，通过不旋转的方式进行定位，从而使管子的密封更加牢靠。

4虹吸式排水技术应用注意事项
4.1管道支架的安装
大雨滂沱时，随着降雨的不断增加，屋顶雨污系统将会出现全流式的排水，
因而对管道支撑的需求也随之增加。

在建筑给排水工程中，工程技术人员要注意到，在大流量的降雨作用下，要防止管段产生强烈的摇晃，从而防止由于负压变
化造成的断续上升。

另外，还要注意雨水的排放情况，如果不能及时排水，进而
导致屋面堆积了大量的雨水，一旦大楼防水层表现不佳，那么，雨水排放强度可
能加大，继而造成了建筑漏水的现象，对于建筑整体质量构成了很大的负面影响[6]。

因此，在进行虹吸式排水技术的建设中，建筑内部的空间结构与造型必须得
到充分的考虑，尽量缩小室内占地面积。

4.2排水管道系统安装
在建筑给排水工程中，如果采用传统的重力法进行室外雨管施工，在一定区
域内会发生外部雨水冲刷，造成安全隐患。

所以在进行虹吸式雨污工程时，必须
扩大排水管的直径，以减小雨淋时的冲撞，而在一口检查井中，水口的数量不能
超过三个。

在实际施工中，还需要对虹吸式雨水系统的排水量进行检查，以免对
井盖造成更大的影响。

结束语：总之，虹吸式排水技术在施工中有许多优点，能减少工程的难度，
简化工程程序，节约建设费用。

在施工和使用中，必须严格按照施工规程，做好
前期的准备工作，尤其要掌握好虹吸式排水工程的施工要领，确保其与虹吸管的
合理布局。

另外，还应注意安装水管支架和排水装置，确保虹吸式排水系统充分
发挥其优势。

因此，今后屋顶雨污的发展趋势，虹吸式排水技术适用范围和先进
程度较高，并且有很大的发展空间。

参考文献：
[1]崔立超,刘志辉,孔令臣.虹吸式顶盖自动排水装置的设计与试验[J].水电站机电技术,2021,44(11):62-65.
[2]肖林刚,宋兵伟,曹新伟,穆晓路,孙小丽,史慧锋.连栋温室屋面虹吸式排水系统设计[J].灌溉排水学报,2020,39(S1):84-87.
[3]李丽雄.虹吸式排水技术在建筑给排水工程中的应用研究[J].中国建筑金属结构,2021(06):112-113.
[4]朱昱.虹吸式排水系统在建筑给排水设计中的应用[J].工程技术研
究,2020,5(04):222-223.
[5]王强.虹吸式排水技术在建筑给排水施工中的应用[J].建材发展导
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[6]田昌凤,吴凡,车轩,刘兴国,张俊,陈晓龙.虹吸式吸鱼泵的水动力学特性研究[J].渔业现代化,2022,49(06):49-56.。