虹吸基礎(chǔ)知識
建筑雨水排水系統(tǒng)
建筑雨水排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務(wù)是及時排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動。
建筑雨水排水系統(tǒng)的分類
根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，雨水系統(tǒng)有不同的類別：
1）屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設(shè)置位置不同可分為：外排水系統(tǒng)和內(nèi)排水系統(tǒng)。
外排水是指屋面不設(shè)雨水斗，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。
2）按照屋面有無天溝可以分為檐溝外排水和天溝外排水
3）根據(jù)系統(tǒng)是否與大氣相通分為密閉系統(tǒng)和敞開系統(tǒng)
4）按雨水管中水流的設(shè)計流態(tài)可分為重力半有壓流雨水系統(tǒng)、重力無壓流雨水系統(tǒng)和壓力流雨水系統(tǒng)（虹吸式雨水系統(tǒng)）
5）根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為單斗、多斗雨水排水系統(tǒng)
虹吸系統(tǒng)的原理及其特點
降雨時屋面上積水達到一定高度，通過氣水分離的雨水斗，利用建筑物屋面的高度差所產(chǎn)生的勢能，使流態(tài)由附膜壁流轉(zhuǎn)化為氣水混合流，最后達到水一相流狀態(tài)，排水管道內(nèi)逐漸產(chǎn)生真空進行排水。
系統(tǒng)能充分利用水的動能，在密閉的管道中產(chǎn)生連續(xù)不斷的虹吸作用，實現(xiàn)快速、高效的排除屋面雨水。它是解決大屋面雨水排放的先進排水技術(shù)。
由于虹吸排水系統(tǒng)是經(jīng)過精確的水力計算而設(shè)計的排水系統(tǒng)，其管道內(nèi)按滿流狀態(tài)設(shè)計，經(jīng)過高精度計算，能充分利用水的動能使系統(tǒng)產(chǎn)生虹吸作用。水流流速快、流量大、管道有較好的自潔能力、相同管徑排水量大等優(yōu)點。
和傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)相比有以下特點：
廣泛適用于各種不同類型、用途的建筑物；
懸吊管無需坡度敷設(shè)；
降低管材的管徑；
現(xiàn)場施工量減少；
使用更少的材料；
節(jié)省安裝空間；
管道具有自潔能力，不易堵塞；
從設(shè)計到施工簡單快捷。
隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,大空間、大容量、大面積的公共建筑，工業(yè)廠房、庫房需求量越來越大；對屋面雨水排放技術(shù)的要求將越嚴格，同時也推動新的排水技術(shù)的發(fā)展。屋面面積的增大，排水管道也必須增大管道數(shù)量增多，這必將會影響建筑物美觀和實用的要求。傳統(tǒng)的排水方式已不能完全滿足現(xiàn)代建筑的需求，而虹吸排水系統(tǒng)的應(yīng)用是解決現(xiàn)代建筑大面積屋面排水問題的有效解決方式。虹吸排水技術(shù)具有很高的推廣價值和廣闊的發(fā)展前景。自從上個世紀九十年代初期國內(nèi)建筑業(yè)便開始采用虹吸排水系統(tǒng)。特別是在一批大型項目，如廠房、機場、體育館、展覽館等建筑中的實踐應(yīng)用均取得良好的排水效果，而且至今系統(tǒng)運行良好。
虹吸系統(tǒng)組成和材質(zhì)
虹吸系統(tǒng)由虹吸試雨水斗、尾管、連接管、懸吊管、立管、埋地管、檢查口和固定及懸吊系統(tǒng)組成。
虹吸試雨水斗：
雨水斗一般由反旋渦頂蓋、格柵片、底座和底座支管組成。額定流量分12L/s 、25L/s、40L/s、60L/s和72L/s等，最常用的為25L/s和40L/s兩種額定流量的雨水斗。
虹吸試雨水斗材質(zhì)可采用鑄鐵、鋁合金、不銹鋼、高密度聚乙烯（HDPE）和聚丙烯（PP）等。
管材和管件：
用于虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)的管道，應(yīng)采用鐵管、鋼管（鍍鋅鋼管、涂塑鋼管）、不銹鋼管和高密度聚乙烯（HDPE）管等材料。用于同一系統(tǒng)的管材和管件以及與虹吸式雨水斗的連接管，宜采用相同的材質(zhì)。這些管材除承受正壓外，還應(yīng)能承受負壓。
固定件：
管道安裝時應(yīng)設(shè)置固定件。固定件必須能承受滿流管道的重量和高速水流所產(chǎn)生的作用力。對高密度聚乙烯（HDPE）管道必須采用二次懸吊系統(tǒng)固定。
虹吸設(shè)計
虹吸系統(tǒng)的反方案設(shè)計包括兩個方面：
方案初步設(shè)計
系統(tǒng)深化校核
方案初步設(shè)計
虹吸系統(tǒng)的初步設(shè)計主要包括暴雨強度、匯水面積、雨水斗型號及數(shù)量等的確定和雨水斗、管道的布置。
1）暴雨強度
在選擇暴雨強度和重現(xiàn)期時要考慮建筑物用途和其重要性等等因數(shù)，并結(jié)合《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》來確定，虹吸系統(tǒng)的重現(xiàn)期不應(yīng)小于規(guī)范要求。一般虹吸系統(tǒng)的暴雨重現(xiàn)期不小于當(dāng)?shù)?年，取10年居多，也會因建筑物要求適當(dāng)增高。因一些地區(qū)暴雨強度有兩個或更多的計算公式，設(shè)計時最好有相應(yīng)設(shè)計師提供的具體數(shù)據(jù)，保證設(shè)計取值準(zhǔn)確。
沒有溢流的雨水系統(tǒng)是不安全的。溢流的功能主要是雨水系統(tǒng)事故排水和超量雨水的排除。建筑物的溢流可以以溢流口或溢流系統(tǒng)的方式設(shè)置。溢流口是在天溝或其他集水區(qū)域的側(cè)墻上一定高度設(shè)置的排水口；溢流系統(tǒng)又可以分為重力式和虹吸式。溢流口或溢流系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在溢流時雨水能通暢流達的場所，溢流口或溢流裝置的設(shè)置高度應(yīng)根據(jù)建筑屋面允許的最高溢流水位等因素確定，最高溢流水位應(yīng)低于建筑屋面允許的最大積水深度，沒有具體要求時，將溢流系統(tǒng)或溢流口的進水最低點設(shè)在天溝最低點以上100mm至150mm位置。
溢流重現(xiàn)期選擇一般是與虹吸系統(tǒng)相結(jié)合的。如：一般要求虹吸系統(tǒng)及溢流的總排水能力不低于當(dāng)?shù)?0年重現(xiàn)期。歐洲國家VDI協(xié)會設(shè)計規(guī)范認為，屋面溢流裝置必須能夠滿足百年一遇的降雨強度下 時的雨水流量進行校核。溢流系統(tǒng)的暴雨強度就是總的暴雨強度減去相應(yīng)的虹吸系統(tǒng)暴雨強度，因為50年的暴雨強度比10年的暴雨強度一般相差不會超過10年暴雨強度的一半，這樣就使溢流的暴雨強度比虹吸的暴雨強度小很多，響應(yīng)的流量負荷也小很多，我們可以在天溝兩端或在天溝中間位置設(shè)置溢流系統(tǒng)或溢流口。
2）匯水面積
匯水面積計算是方案初步設(shè)計的關(guān)鍵，匯水面積準(zhǔn)確才能保證系統(tǒng)正常的工作和建筑的安全，匯水面積是匯集的降雨最終可以排放到計算天溝里的全部面積。
應(yīng)根據(jù)建筑圖紙及相關(guān)資料計算屋面匯水面積。屋面匯水面積計算的一般要求：
1、一般坡屋面按水平投影面積計算；
2、高出匯水面的側(cè)墻，應(yīng)將側(cè)墻面積的1/2折算為匯水面積。同一匯水區(qū)內(nèi)高出的側(cè)墻多于一面時，按有效受水側(cè)墻面積的1/2折算入?yún)R水面積；
3、高層建筑裙房屋面，應(yīng)附加其高出部分側(cè)墻面積的1/2；
4、半球形屋面或斜坡較大的屋面，其匯水面積等于屋面的水平投影面積與豎向投影面積的1/2相加之和。
不同地區(qū)的暴雨強度因氣候及降雨差異數(shù)值也是不同的，各地有各自的公式參數(shù)�，F(xiàn)在有很多共享軟件可以計算各地所需的雨水暴雨強度數(shù)值，簡化計算步驟、減少計算時間。
3）雨水斗
流量計算完成后，就要確定雨水斗的數(shù)量及型號。
雨水斗數(shù)量及型號的決定因數(shù)不只取決于總匯水量，還要滿足天溝中相鄰兩雨水斗間距不大于20m，雨水斗的數(shù)量要滿足最大的一個因素要求。
按要求取數(shù)值較大的。
為雨水斗數(shù)量，因此取值為整數(shù)，計算時不足整數(shù)部分進1。
雨水斗數(shù)量確定后就可以確定相應(yīng)雨水斗的流量，單斗流量小于 時采用 額定流量的雨水斗，單斗流量大于 而又小于 時采用額定流量為 的雨水斗。這兩種額定流量的雨水斗使用居多，虹吸系統(tǒng)中過大流量和過小流量的雨水斗都會造成浪費，過大流量斗會相應(yīng)的使管道管徑增大，過小流量則會增加雨水斗的數(shù)量。
4）系統(tǒng)布置
根據(jù)所計算的有關(guān)數(shù)據(jù)，確定雨水斗的數(shù)量和分布位置，在圖紙上繪制雨水斗位置和管道系統(tǒng)的布置設(shè)計，除了在建筑平面圖紙上布置雨水斗和管道，還要進行系統(tǒng)的設(shè)計。
系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定并具備以下要求：
1、當(dāng)連接有多個虹吸式雨水斗時，雨水斗宜與雨水立管做對稱布置，以減少管道用量；雨水斗的排水連接管應(yīng)連接在懸吊橫管上，不得直接接在雨水立管的頂部。
2、虹吸式雨水斗應(yīng)設(shè)置在每個匯水區(qū)域屋面的最低點或天溝內(nèi)的最低點。
3、每個匯水區(qū)域的雨水斗數(shù)量不宜少于2個。
4、2個雨水斗之間的距離不宜大于20m。
5、設(shè)置在裙房屋面上的雨水斗距裙房與塔樓交界處的距離不應(yīng)小于1m，且不大于10m。
6、對于匯水面條中大于5000 m2的大型屋面，宜設(shè)置不少于2組獨立的虹吸排水系統(tǒng)。
在進行初步的圖紙設(shè)計時應(yīng)與設(shè)計院相關(guān)的設(shè)計人員溝通、協(xié)調(diào)以免與其他專業(yè)產(chǎn)生沖突。
需要注意的是，管道布置根據(jù)不同的工程有不同的要求，可能在柱邊，也可能有固定的管道井，嚴格按要求來布置的。立管位置宜布置在距離雨水井較近的位置，這樣可以減少埋地管道的長度和相應(yīng)的施工量。
系統(tǒng)深化校核
系統(tǒng)深化校核即為系統(tǒng)的水力計算，主要目的是確定系統(tǒng)的管道管徑和系統(tǒng)的充滿度。
虹吸系統(tǒng)的管道管徑是虹吸現(xiàn)象產(chǎn)生的基礎(chǔ)，系統(tǒng)的水力計算，應(yīng)包括對系統(tǒng)中每一管路水力工況的精確計算。計算結(jié)果應(yīng)包括設(shè)計暴雨強度，匯水面積、設(shè)計雨水流量、每一計算管從段的管徑，計算長度、流量、流速壓力等。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展進步和對虹吸排水系統(tǒng)水力的精確度的更高要求，這部分工作都由廠商開發(fā)的專業(yè)設(shè)計軟件完成。但在中國國內(nèi)廠商開發(fā)的軟件還沒有得到權(quán)威的認證，計算結(jié)果不能確保完全準(zhǔn)確。得到人證達到標(biāo)準(zhǔn)的計算軟件大都是歐洲的廠商所開發(fā)的，至今為止流傳至國內(nèi)并可以準(zhǔn)確應(yīng)用的不超過兩家。
在系統(tǒng)水力計算時要注意管道內(nèi)的壓力值和雨水流速：根據(jù)管道的呈壓能力負壓一般不得低于 ，雨水流速橫管控制在 立管流速在 。
系統(tǒng)深化時要注意充滿度的選取，一般情況下60%的充滿度就可以形成虹吸，但速度相對很慢，影延長虹吸形成時間，使屋面雨水排除不及時，我們選擇充滿度時宜在80%以上的。
虹吸排水系統(tǒng)水力計算思路可分以下步驟：
1、計算各斗匯水面內(nèi)的設(shè)計雨水量；
2、計算系統(tǒng)的總 （雨水斗進水口至過渡段的高差）和管長 （最不利點雨水斗至過渡段長度）；
3、確定系統(tǒng)的計算當(dāng)量 ，可按金屬管 和塑料管 來估算;
4、估算單位管長的水頭損失 ，
5、根據(jù)管段流量和水力坡度在有壓水力計算圖上查出管徑及精確的 ，注意流速應(yīng)不小于1m/s；
6、檢查系統(tǒng)高度和立管管徑的關(guān)系是否滿足要求；
7、精確計算管道計算長度 （直線+配件當(dāng)量長）；
8、計算系統(tǒng)的壓力降(即總水頭損矢) ，有多個計算管段時逐段累計；
9、檢查是否滿足 ；
10、計算系統(tǒng)的最大負壓值，負壓值發(fā)生在橫管的立管的連接點，負壓值若不符合要求，應(yīng)調(diào)整管徑；
11、檢查節(jié)點壓力平衡狀況，若不滿足要求應(yīng)調(diào)整管徑。
虹吸排水系統(tǒng)的水力計算應(yīng)符合下列規(guī)定及要求：
1、虹吸式雨水斗應(yīng)采用徑檢測合格的產(chǎn)品，應(yīng)有權(quán)威機構(gòu)測試提供的水力參數(shù)。雨水斗的排水能力應(yīng)滿足設(shè)計雨水量的要求。
2、雨水斗進水口至過渡段的幾何高差 減去系統(tǒng)的壓力降（總水頭損失），應(yīng)大于過渡段流速水頭。
3、懸吊管最小設(shè)計流速不宜小于 ，立管設(shè)計流速不宜小于 ，管道最大流速宜小于 ，且不得大于 。
4、系統(tǒng)中各斗到過渡段的水頭損失允許誤差應(yīng)小于 ，如果超出允許范圍應(yīng)調(diào)整管徑重新算，同時各節(jié)點的壓力差值不大于 或 。
5、系統(tǒng)內(nèi)的最大負壓計算應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)安裝、管道材質(zhì)、管道和管件的最大及最小工作壓力等確定。金屬管最大負壓絕對值應(yīng)小于 ；塑料管視產(chǎn)品的力學(xué)性能而定，但不得大于 。如管道水力計算中負壓超出以上規(guī)定值應(yīng)調(diào)整管徑重算。
6、系統(tǒng)高度和立管管徑的關(guān)系應(yīng)滿足：在立管管徑不大于DN75時，宜大于3m；在立管管徑不小于DN90時，宜大于5m。如不滿足，可增加立管根數(shù)，減小管徑。
7、當(dāng)懸吊管管中心與雨水斗進水痘口的高差小于 1m時，應(yīng)校核雨水斗在系統(tǒng)中形成虹吸的最小流量（L/S），并應(yīng)大于1.1倍的在單斗、單立管系統(tǒng)中形成虹吸的最小流量。
8、虹吸排水系統(tǒng)過渡段下游的流速應(yīng)控制在 以內(nèi)，當(dāng)流速大于 時應(yīng)采取消能措施。
9、管道的局部水頭損失應(yīng)根據(jù)管道的連接方式，采用管配件當(dāng)量長度法計算，當(dāng)缺少管配件的實驗數(shù)據(jù)時，可采用公式估算。
式中：
—管道的局部水頭損失
—局部阻力系數(shù)
—流速
—重力加速度
從虹吸系統(tǒng)至過渡段的轉(zhuǎn)換宜按估算。雨水斗的值應(yīng)由產(chǎn)品供應(yīng)商提供，缺少資料時可按估算。
計算機軟件系統(tǒng)設(shè)計水力計算，在各項系統(tǒng)水力校核工作完成后輸出水力計算書和系統(tǒng)軸測圖方案等完成虹吸排水的系統(tǒng)深化校核。
虹吸系統(tǒng)設(shè)計的兩個方面都很重要，初步設(shè)計決定了雨水的正常排放；深化校核決定了系統(tǒng)是否可以形成虹吸和形成虹吸的時間。初步設(shè)計一般是虹吸專業(yè)設(shè)計單位配合設(shè)計院完成，深化校核主要以虹吸專業(yè)設(shè)計單位為主來完成。在深化設(shè)計時還要結(jié)合各品牌材料的物理和化學(xué)性質(zhì)來完成，不同廠商根據(jù)生產(chǎn)的材料和軟件系統(tǒng)計算出的系統(tǒng)結(jié)果之間也可能有差異，所以不同的設(shè)計軟件適用于不同管道品牌，他們之間不一定通用，保證系統(tǒng)安全應(yīng)使用相應(yīng)的品牌軟件來進行計算。
軟件計算
現(xiàn)在國內(nèi)的北京泰寧，國外的吉博力，瓦文，以及其他的虹吸排水系統(tǒng)提供商，應(yīng)用專業(yè)的計算軟件，可以通過輸入數(shù)據(jù)，直接輸出系統(tǒng)圖，材料表，并且有些已經(jīng)實現(xiàn)了三維的計算輸出。走在了行業(yè)的前列。
虹吸排水系統(tǒng)安裝
虹吸系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備工作
首先應(yīng)了解建筑物的結(jié)構(gòu)，土建及其它工種的施工進度，并根據(jù)設(shè)計的施工圖紙和相關(guān)技術(shù)文件資料，制定“虹吸屋面雨水排放系統(tǒng)施工組織設(shè)計方案”及 “施工進度計劃”。其內(nèi)容編制應(yīng)包括以下幾點：工程概況/ 編制的依據(jù)和目的/ 施工工藝和施工方法/ 安全生產(chǎn)措施/ 保證質(zhì)量措施/ 施工順序/ 勞動力用量計劃和機械（機具）用量計劃/ 施工進度計劃工作的編制�？筛鶕�(jù)工程的開工、竣工時間及總工期的要求，屋面排水單項工程的施工順序，各分區(qū)或分段工序持續(xù)的時間及其各分段工序的搭接關(guān)系等做出安排，在這個基礎(chǔ)上制訂施工進度計劃和進度計劃表。
計算工程材料用量、機械（機具）用量和勞動力用量計劃，并組織進場，以保證正常施工。然后應(yīng)組織施工人員進場登記注冊，員工必須提供身份明和技術(shù)操作證明等，復(fù)印件留底存檔。開始對所有施工人員進行安全生產(chǎn)技術(shù)交底，交底人和受交底人應(yīng)在“安全技術(shù)交底”文件上簽字存檔。安裝前還必須組織施工人員進行“虹吸排水系統(tǒng)安裝技術(shù)培訓(xùn)”。安裝技術(shù)內(nèi)容有：系統(tǒng)的組成/ 系統(tǒng)材料的施工工藝和操作規(guī)程/ 系統(tǒng)安裝的技術(shù)質(zhì)量要求和工程驗收規(guī)范的要求等。系統(tǒng)安裝材料進場后，必須自行檢驗做好記錄和收集產(chǎn)品合格證明文件等，并報項目監(jiān)理機構(gòu)驗收。
雨水斗安裝
虹吸式雨水斗的組成部件一般有：防葉罩/ 反旋渦裝置/ 斗體/ 安裝片等。斗體材質(zhì)有：鑄鐵/ 鋁合金/ 不銹鋼/ 高密度聚乙烯（HDPE）/ 聚丙烯（PP）等。安裝前應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的斗體位置和形狀、規(guī)格、尺寸，配合土建做好預(yù)留工作。鋼質(zhì)天溝可采用等離子或其它有效切割方式直接取孔。如遇復(fù)合材料屋面，直接在屋面上安裝的，屋面材料需在工廠預(yù)制生產(chǎn)且施工現(xiàn)場開挖取孔會對其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞的結(jié)果，須由設(shè)計單位向屋面材料供應(yīng)商，提供詳細的屋面斗體安裝數(shù)量，位置尺寸及斗體形狀、規(guī)格尺寸等資料。
雨水斗的安裝順序：
 斗體安裝
 反旋渦裝置安裝
 防葉罩安裝
 其它輔助部件安裝
斗體在與建筑屋面板或混凝土天溝的連接，其安裝的可靠性應(yīng)牢固，連接必須緊密，并配合屋面防水施工。斗體應(yīng)安裝在適當(dāng)找坡的混凝土或其它復(fù)板材料屋面的坡底或天溝內(nèi)。斗體的固定可采用將斗體臨時固定在預(yù)留孔內(nèi)，在斗體的周圍澆灌混凝土或其它可將斗體與屋面板有效連接的材料凝固。有帶安裝片的雨水斗，可將斗體置入預(yù)留孔內(nèi)，使安裝片緊密的貼在屋面上，用螺栓植入屋面板內(nèi)將其固定或采用鋼釘錨固植入板內(nèi)固定，這樣的安裝方式必須能保證雨水斗固定牢固，否則應(yīng)有其他固定措施。斗體固定牢固后應(yīng)配合屋面防水施工和屋面隔熱層及保護面層施工。防水施工必須保證防水材料與斗體可靠粘接，斗體邊緣連接密閉，不滲不漏；屋面隔熱層、保護層施工應(yīng)在雨水斗周圍留出能保證雨水斗均勻進水的空間范圍。對于鋼質(zhì)天溝內(nèi)安裝的斗體，在取孔后可直接采用電弧焊機焊接，也可采用雨水斗與天面鋼板法蘭夾接，無論哪種連接方式都要確保安裝緊密，不滲不漏。施工完成后天溝內(nèi)或屋面上應(yīng)做閉水試驗，以檢驗安裝后防水效果。
雨水斗安裝的注意事項：
 防葉罩，反旋渦裝置及其它助部件就在系統(tǒng)管道安裝完成后再進行安裝
 雨水斗各部件應(yīng)按說明要求的順序進行安裝
 斗體的安裝應(yīng)保證固定牢固
 雨水斗進水口應(yīng)采取臨時封堵措施，臨時封堵應(yīng)不漏水，以防止施工中突遇雨期屋面雨水直接流入室內(nèi)或流入施工中的管道內(nèi)
 選擇幾個靠近外墻面的雨水斗，連接臨時管道出外墻面，作為施工臨時屋面排水措施
系統(tǒng)管道安裝
用于虹吸屋面雨水排放系統(tǒng)安裝的管道材料有：高密度聚乙烯（HDPE）/ 鋼管（鍍鋅鋼管，涂塑鋼管）/ 不銹鋼管/ 鑄鐵管等。系統(tǒng)一般由：雨水斗/ 連接管/ 懸吊管/ 立管/ 排出管（埋地管）/ 管件配件和管道固定系統(tǒng)固定件等構(gòu)成。在應(yīng)用中系統(tǒng)材料不同，其水力特性也相對不同。系統(tǒng)組件，管道固定件安裝的準(zhǔn)確度都會對設(shè)計系統(tǒng)水力產(chǎn)生影響，為保證系統(tǒng)水力計算精度的應(yīng)用，使水力計算結(jié)果與系統(tǒng)的實際水工況相一致，在施工過程中應(yīng)盡量減少誤差，嚴格按照設(shè)計各項指標(biāo)要求進行安裝。
在虹吸屋面雨水排放系統(tǒng)中，高密度聚乙烯（HDPE）管材具有卓越的理化性能和耐腐蝕性能，與金屬管材相比，HDPE管同樣具有一定的強度、鋼度、柔韌性、搞沖擊性、耐磨性、耐腐蝕性等。國外的使用經(jīng)驗表明，HDPE管連接方便、可靠施工簡單維修少，使用壽命長、經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，因此，較多的虹吸供應(yīng)商選擇了HDPE管材，并開發(fā)了配套組件和特別適合HDPE管固定安裝的管道固定系統(tǒng)和固定件。
高密度聚乙烯管材（HDPE）的連接工藝。在虹吸屋面雨水排放系統(tǒng)應(yīng)用中，HDPE管連接可采用對口熱熔連接和電焊管箍連接。絕不可采用粘接口連接。熱熔連接多用于預(yù)制管段，首先將管道放在專用焊接設(shè)備的夾具上對齊，使兩段管道的中心軸線保持在同一直線上，如管口有偏差應(yīng)調(diào)平夾牢，清除管端的雜質(zhì)，使用管口創(chuàng)刀或管道切割機具創(chuàng)切，管口應(yīng)垂直于管中心軸線，移動管道對齊應(yīng)使兩段管道管端平整，緊密無間隙，然后用電加熱板進行加熱，加熱時間應(yīng)控制得當(dāng)，可根據(jù)管道的壁厚和不同季節(jié)環(huán)境溫度的影響適當(dāng)調(diào)整，并觀察管端加熱時管口的軟化、膨脹情況，當(dāng)管端軟化程度與管壁厚一半相當(dāng)，管口膨脹高度相當(dāng)于管壁厚的1/4時，即可撤除電加熱盤，（注意加熱時不可對管道加壓）電加熱盤撤除后應(yīng)立即將兩管道段靠緊、施加壓力，使熔融表面連成一體，此時兩管端表面會外翻，外翻半徑到相當(dāng)于管壁厚一半即可。施加壓力應(yīng)保持到接口自然冷卻，絕不能采用澆水或其它快速冷卻方式。電焊管箍連接，此方式多用于預(yù)制完成的管段在排水管道系統(tǒng)中的連接，具體操作如下：對接的兩管道管口應(yīng)創(chuàng)切平整，對口無間隙或在允許的微小間隙范圍內(nèi)，管道端部表面就清潔無雜質(zhì)，可使用細砂布磨刷。套入電熱熔套管前須用色筆作記號，記號應(yīng)標(biāo)明電熱熔套管套入的深度以確保兩段管道緊密連接，套緊后用電熔焊機加入電流焊接。焊接時管道內(nèi)應(yīng)干燥，絕不能有水滴溢出。電熱熔焊接過程由電熔焊設(shè)備自動控制，但焊接完后應(yīng)觀察電熱熔套管表面變形是否過大，一般允許有規(guī)則的圍繞套管邊緣少許凹陷，如遇變形嚴重應(yīng)切除，并重新處理。
管段的預(yù)制。對于預(yù)制的管段長度不宜超過10m，以便于施工安裝。預(yù)制管應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實測的尺寸要求進行加工，系統(tǒng)中懸吊橫管預(yù)制應(yīng)將雨水斗連接管一起預(yù)制以方便面安裝。預(yù)制過程中，雨水斗之間距離應(yīng)換算成所應(yīng)用的管道長度和管配件長度尺寸，制作過程因個人的施工經(jīng)驗而定，預(yù)制完成的管段安裝時應(yīng)保證雨水斗連接管均保持垂直度。
HDPE管固定件和固定系統(tǒng)安裝
管道固定件由各種規(guī)格，型號的管卡，安裝在墻上或承重結(jié)構(gòu)上的安裝片，以及連接管卡與安裝片的螺紋桿組成。固定系統(tǒng)是由方鋼、方鋼連接件、方鋼吊卡，螺紋桿，承重結(jié)構(gòu)上安裝的安裝片以及方鋼與HDPE管道連接的各種規(guī)格型號的管卡，和其它五金配件。安裝片的固定一般采用膨脹螺栓植入墻體，柱內(nèi)或承重結(jié)構(gòu)上，在鋼結(jié)構(gòu)建筑中可采用焊接，焊接后須在焊接部位作防腐處理。安裝時應(yīng)放線對直，以減少偏差，安裝間距應(yīng)符合各管徑管道支架允許最小間距。橫管管卡間距一般不大于10倍管徑；立管管卡間距一般不大于15倍管徑。固定系統(tǒng)的懸掛點安裝片間距一般不大于2.5m，連接桿件和管卡應(yīng)在管管道組裝前安裝完畢。固定系統(tǒng)的方鋼和其他配件應(yīng)配合懸吊管的組裝進行安裝，其安裝技術(shù)要求和具體尺寸要求可參見《虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》第五章，第四節(jié)的要求進行。高密度聚乙烯管（HDPE）必須設(shè)置錨固管卡，錨固點間距為不大于5m。并應(yīng)在直線管道的首、尾和Y型支管的每個方向上設(shè)置，在固定系統(tǒng)的直線方鋼中有斷開處和方鋼的兩端也必須設(shè)置。
管道安裝順序
一般由先地下部分再安裝地上部分管道。如埋地管道先安裝再進行立管、懸吊管和雨水斗連接管安裝。系統(tǒng)管道可按照設(shè)計施工圖上標(biāo)注的規(guī)格、型號，并根據(jù)現(xiàn)場實測尺寸分段在工作區(qū)內(nèi)預(yù)制，再搬移到現(xiàn)場位置安裝。埋地管部分的預(yù)制安裝應(yīng)將檢查口及以下排出管部分一起預(yù)制，其長度如超過10m以上，但小于20m，視安裝現(xiàn)場敷設(shè)難、易程度，確定是否分段預(yù)制，埋地開挖深度、寬度應(yīng)滿足施工要求。溝槽底部和管道周圍應(yīng)鋪墊細砂，其厚度不小于10公分，與室外雨水井連接的部位應(yīng)涂刷粘結(jié)劑滾砂處理以保證連接可靠性。立管管道安裝，立管一般為等徑直管無Y型支管連接，預(yù)制長度可以適當(dāng)延長，加快安裝速度。如遇安裝具體部位穿越樓層較多，而層高又低，無法進行管道預(yù)制的情況，可將管道在現(xiàn)場部位采用電焊管箍連接組裝，安裝時應(yīng)考慮錨固點的設(shè)置。懸吊管的組裝，應(yīng)配合管道固定系統(tǒng)安裝。懸吊管預(yù)制時可將管道固定系統(tǒng)同時在工作區(qū)組裝，然后再吊裝到現(xiàn)場安裝位置上，這種方法在實際的安裝過程中可能產(chǎn)生誤差的機率較大，為減小誤差產(chǎn)生，安裝時可分成兩個步驟，先將管道固定系統(tǒng)的方鋼按設(shè)計要求吊裝好，布置幾個管卡在鋼導(dǎo)管上，以便吊裝管道時作臨時固定，再將懸吊管吊裝，然后根據(jù)管卡的固定間距逐一安裝，完成整個懸吊管系統(tǒng)的組裝。HDPE管道的懸吊管部分是配合管道固定系統(tǒng)安裝的，管道固定系統(tǒng)的方鋼與HDPE管連接應(yīng)采用導(dǎo)向管卡和錨固管圈配合固定。導(dǎo)向管卡之間設(shè)置間距為10倍管徑。錨固管圈配合導(dǎo)向管卡使用在每5m間距內(nèi)必須設(shè)置，導(dǎo)管的道、尾端也應(yīng)設(shè)置， 立管與懸吊管連接處及兩邊必須設(shè)置。
懸吊管管段連接一般采用電焊管箍。焊接時應(yīng)注意管道內(nèi)是否有積水存在，在實際的工程施工中經(jīng)常遇到雨季，屋面的雨水經(jīng)雨水斗滲漏下來或雨水斗的臨時封堵遭破壞，使管內(nèi)積水。這種情況一般是清除管內(nèi)積水，重新封堵雨水斗排水口，以保證管內(nèi)干燥，在實踐經(jīng)驗中這樣的處理方法有時很難達到要求，可用作閉水試驗用的橡膠球封堵有積水一端管道，使積水不再流向連接部位，焊接完成后再取出。系統(tǒng)管道的連接短管與雨水斗的連接應(yīng)采用電焊管箍連接方式 。
在虹吸屋面雨水排放系統(tǒng)安裝過程中，較為特殊的是其提出了無坡度敷設(shè)，并且在國家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會制定的“虹吸規(guī)程”中無明確提出是否設(shè)置坡度，或管道排空坡度，實際上在應(yīng)用中應(yīng)盡可能的作管道排空坡度（0.003）敷設(shè)，在理論上系統(tǒng)排水能力強，流速快，此時管內(nèi)具有自結(jié)能力，這是系統(tǒng)水力產(chǎn)生虹吸時才有的現(xiàn)象，而虹吸排水系統(tǒng)部份的排水時間是在非滿流狀態(tài)運行，而且無坡度敷設(shè)的水平懸吊管在施工安裝過程中，并不能保證絕對的水平，導(dǎo)致管道產(chǎn)生較小的倒坡存在，局部倒坡管段積水或堆積泥沙和顆粒狀物等可能在無雨季時管內(nèi)干燥時凝固，形成塊狀物體對系統(tǒng)運行產(chǎn)生影響。且HDPE管材在應(yīng)用中，必須配合管道固定系統(tǒng)安裝，方鋼以吸收塑料管熱脹冷縮時產(chǎn)生的軸向應(yīng)力，因為方鋼的熱膨張等數(shù)小于塑料管材，可以減少塑料管材因膨脹過大造成的危害，而在固定系統(tǒng)內(nèi)，兩個錨固點之間熱膨脹形變，導(dǎo)致管道在管卡之間變形彎曲，由于重力因素管段向下成弧線形變，再加上環(huán)境溫度的影響，大空間，大面積屋面的建筑物，多為廠房和重要的建筑物；其生產(chǎn)機械設(shè)備所產(chǎn)生的熱能，或人流密集型新散發(fā)出的熱量，均可能在建筑物內(nèi)產(chǎn)生對流。而排水管道懸吊管敷設(shè)的位置恰好接近屋頂，是建筑內(nèi)空間的最高處，其受空氣對流的影響經(jīng)常性地處于溫度較高狀態(tài)，一般可能超過40℃，這使管道變形的可能性增大，積水和淤泥堆積也就相對嚴重，對系統(tǒng)的正常運行可能造成的危害增大。因此建議在條件允許的情況下，盡量作管道排空坡度（0.003）敷設(shè)，以確保系統(tǒng)的安全運行。
虹吸屋面雨水排放系統(tǒng)中，各種材料的應(yīng)用，其管道安裝技術(shù)應(yīng)符合相關(guān)的“管道工程技術(shù)規(guī)程”及《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50242-2002中的有關(guān)規(guī)定要求進行施工。其系統(tǒng)的設(shè)計和施工應(yīng)符合《虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)堆程》CECS183：2005的規(guī)定要求。來源：谷騰水網(wǎng)
