CECS 183：2015 标准规范下载简介

CECS 183：2015 虹吸式屋面雨水排水系统技术规程

《建筑给水排水设计规范》GB50015 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242 《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091 《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB/T12771 《排水用柔性接口铸铁管、管件及附件》GB/T12772 《钢塑复合钢管》GB/T28897 《建筑屋面雨水排水系统技术规程》CJJ142 《建筑排水用卡箍式铸铁管及管件》CJ/T177 《建筑排水用柔性接口承插式铸铁管及管件》CJ/T178 《虹吸雨水斗》CJ/T245 《建筑排水用高密度聚乙烯（HDPE）管材及管件》CJ/T250 《建筑排水高密度聚乙烯（HDPE）管道工程技术规程》C

虹吸式屋面雨水排水系统

GB/T 18642-2021 旋毛虫诊断技术CECS183:2015

1.0.2虹吸式屋面雨水系统的概念1968年首次在欧洲提出：

尽管虹吸式屋面雨水系统按虹吸满管压力流流态设计，但系 统并不是始终在虹吸满管压力流流态下工作。它以重力流方式开 始，系统处于波浪流和脉冲流流态。随看雨量的增大，斗前水深逐 步增大，系统流态逐步过渡到活塞流和泡沫流并间隙性的出现虹 吸满管压力流流态，虹吸的形成使系统排水能力突然增大，斗前水 深又会回落，系统重新回到重力流方式（图1）。这种变换会持续 一段时间直到降雨量进一步增大，使斗前水深趋向稳定，系统渗气 量近一步减少，进人稳定的虹吸满管压力流流态

图1虹吸式屋面雨水系统的五种流态

由于系统设计计算精度较高、能充分利用雨水的动能，虹吸式 屋面雨水系统具有用料省、水平管道不需要坡度、所需安装空间小 等优点，特别适用于公共建筑、厂房和库房的大型屋面。自20世 纪八九十年代开始，虹吸式屋面雨水系统在国内逐渐采用，如中国 2012年上海世博会中国馆、主题馆、演艺中心等世博会固定场馆

项目、东方艺术中心、东方体育中心、上海科技馆、浦东国际机场、 北京世贸商城等一批大型项目相继建成，且投入使用多年后，系统 运行良好。为了适应虹吸式屋面雨水系统进一步发展的需要，编 制组对CECS183：2005进行了修订。 1.0.2本条对本规程的适用范围作了规定。在我国投入使用的 虹吸式屋面雨水系统已经很多，且相当数量是重要的公共建筑或 工业建筑。系统的维护已成为管理单位的日常工作，这是系统安 全运行，减少溢流事故的可靠保障。为此，专门明确了本规程适用 于已建虹吸式屋面雨水系统的维护，并将维护列为第7章。 1.0.4由于虹吸式屋面雨水系统经严格水力计算确定系统的布 置及管材、管件规格，因此本条强调应严格按照设计文件要求施 工，确保工程质量和使用要求，若有调整应由原设计单位重新核 对、确认，以保证系统可靠性

3.1.2虹吸式屋面雨水系统的设计重现期应根据建筑物的重要 程度、汇水区域性质、气象特征等因素确定。由于系统的水力计算 充分利用了雨水水头，系统的流量负荷未预留排除超设计重现期 雨水的能力，对重要公共建筑物、生产工艺要求高不允许渗漏的工 业厂房、仓库等场所的屋面，其系统设计重现期取值不宜过小。

充分利用了雨水水头，系统的流量负荷未预留排除超设计重现期 雨水的能力，对重要公共建筑物、生产工艺要求高不充许渗漏的工 业厂房、仓库等场所的屋面，其系统设计重现期取值不宜过小。 3.1.3由于虹吸式屋面雨水系统的水力计算充分利用了雨水水 头，系统的流量负荷未预留排除超设计重现期雨水的能力。为保 证超设计重现期雨水有出路，这部分雨水必须通过溢流口或溢流 系统排除。同时本条规定了溢流口或溢流系统的最小排水能力。 由于虹吸式屋面雨水系统的悬吊管及过渡段上游的排出管通常水 平敷设，不设排水坡度，为保证较小降雨时，系统的水平管道有足 够的自清流速，不宜采用增加设计重现期的方法替代溢流口或溢 流系统。对于金属结构的凹形屋面，应适当提高系统的设计重现 期，并应复核极端情况下凹形屋面的结构安全性。 3.1.4、3.1.5为防止因某个雨水斗处于非虹吸满管压力流流态 导致整个系统不能以虹吸满管压力流流态工作，不同高度的屋面、 不同屋面结构形式汇集的雨水不宜采用同一套虹吸式屋面雨水系 统。塔楼与裙房等高差较大的屋面汇集的雨水，应采用独立的系 统单独排出。

3.1.3由于虹吸式屋面雨水系统的水力计算充分利用了雨水

3.1.6对大型屋面，建议设直2组独立系统，以提高女全度。

3.1.7虹吸式屋面雨水系统与非虹吸式屋面雨水系统的管道混 接，会导致虹吸式屋面雨水系统的负压管段失效，应引起足够重 视。

3.2.4根据近年来国内虹吸式屋面雨水系统发生屋面

室内的溢水事故调查，这类事故多发生在金属屋面，事故通常是由 于天沟储存初期雨水容积不足、天沟深度未考虑保护高度，导致暴 雨初期或长时间强暴雨时，天沟中雨水水位过高，雨水从天沟与屋 面搭接处溢人室内。

系统排水能力远小于虹吸满管流流态时的排水能力。当一套虹吸 式屋面雨水系统接有多个雨水斗时，公式（3.2.5）可用于估算系统 的虹吸形成时间。控制系统虹吸启动时间的目的是为了保证系统 能在较短的时间内形成负压流态，提高系统的初期排水能力。虹 吸启动流量应由产品供应商按附录A.3的方法测得。编制组按 附录A.3测试了2家参编企业的部分虹吸雨水斗的连接管虹吸 启动流量和虹吸启动流量，详见表1。

3.2.6本条强调虹吸式屋面雨水系统在虹吸启动过程中，不应出 现天沟溢水事故。系统供应商应根据其产品的水力特性，复核天 构容积。现行《建筑给水排水设计规范》GB50015规定，屋面雨水 排水系统的设计降雨量按降雨历时5min时的降雨强度计算确

定。当屋面排水坡度较大，屋面雨水汇水时间短，且采用金属屋面 等在天沟满水，雨水会溢入室内的屋面构造形式时，为减少初期强 暴雨降雨量与降雨强度公式计算值间的差异，防止雨水汇集速度 过快导致天沟迅速充满，有必要提高天沟的调蓄能力，减少屋面雨 水溢人事故的发生。

3.3虹吸雨水斗及设置

3.3.8确保天沟内雨水依靠自由水头均匀分配至各雨水斗，可确 保所有雨水斗都同时工作，防止因个别雨水斗无雨水进人，导致整 个系统失效。

3.3.9控制2个雨水斗的间距不宜超过20m的目的是为了减 雨水从天沟流至雨水斗所需的自由水头，同时也是能让雨水尽 汇集。

斗宜对雨水立管做对称布置等措施均是为了减少虹吸形成的时

3.4.1由于悬吊管可无坡度敷设有利于虹吸的形成，虹吸式屋面 雨水系统不要求悬吊管必须设排水坡度，但不得倒坡，以保证悬吊 管内的雨水能基本排空。当初期雨水含尘量较高且当地降雨量较 小时，悬吊管宜设排水坡度。

3.4.5由于虹吸式屋面雨水系统在小于系统设计重现期的工 下，其系统内雨水流态为气水两相流，产生的噪声较大。如系统 置场所对安静有较高要求，可采用隔声性能好的管材或在管道 包裹隔声材料等措施。

3.4.8连接管倾斜安装不利于虹吸的形成，应避免。

3.4.11由于本规程所采用的各系统组件运行参数均以系统立管 垂直安装为前提实测或理论推导，如工程实践中受条件限制立管 需倾斜安装时，其设计参数应通过试验数据验证。 3.4.12、3.4.13限于计算手段限制，虹吸式屋面雨水系统的水力 计算按理想流体一相流计算，但实际系统中，管道横断面上各点的 流速、压力并非完全相同，计算机模拟计算（CFD）表明，管道转弯、 变径处会产生局部负压增大，可能形成局部气蚀。局部气蚀的强 度随管道内水流的水气比、流速变化，水力工况相当复杂。这种局 部气蚀会导致系统的振动、噪声和管道材料的局部疲劳。为减小 局部气蚀的影响，本条对管件的形式、设置位置做了规定。

3.5.1由于塑料检查井的容积较小，不利于雨水的气水分离，因 此，连接排出管的雨水检查井不宜采用塑料检查井。

3.5.1由于塑料检查井的容积较小，不利于雨水的气水分离，因 此，连接排出管的雨水检查井不宜采用塑料检查井。 3.5.2过渡段是虹吸系统的终点。在过渡段由于管径放大，系统 的流态从虹吸满管压力流逐渐过渡到重力流流态。过渡段宜设置 在排出管上，也有设置在立管上的案例。当过渡段设置在立管上 时，英国标准《虹吸式屋面雨水系统指南》BS8490：2007规定，过 渡段不应高出室外地坪3.0m，本规程为保证系统安全，规定过渡 段不宜高出室外地坪1.0m。设计中为确保系统安全，过渡段及其 后的管道应按重力流流态设计。实际工程中，有些系统为节约地 下室竖向空间，把过渡段设置在地下室外墙外至出户检查井之间 的管段上，过渡段的长度远小于3m。由于过渡段长度过短，无法 在过渡段内完成虹吸满管压力流到重力流流态的转换、气水分离， 导致接入检查井的出户管出口流速过大，对检查并产生冲击，检查 并并盖项起、检查并内雨水溢至地面，甚至损坏检查并。因此，过 渡段长度小于3m时，应设带排气功能的消能井。 354超高良建筑的楼不官采用虹吸式层面雨水系统加必须

3.5.4超高层建筑的塔楼不宜采用虹吸式屋面雨水系

3.6.2、3.6.3这两条规定了溢流口或溢流管道的设置要求。图 2一图4是一些常见的溢流口设置形式

2～图4是一些常见的溢流口设置形式。

图4天沟一侧设溢流口

3.6.5长天沟宜在天沟中间设溢流管道系统有助于降低天沟 雍水高度、促使溢流水尽快排除

3.6.7出现溢流工况时，虹吸式屋面雨水系统和溢流管道系统同 时在运行，明确两个系统雨水斗的最小安装间距是保证雨水斗的 进水互不影响。

3.6.8由于溢流管道系统启动时，暴雨强度已大于屋面雨水

系统的设计重现期，此时，室外雨水排水系统常处于满流状态。试 验证明，当虹吸式屋面雨水系统的出户管淹没出流时，其虹吸形成 时间、斗前水深均大于自由出流时，为确保安全，溢流管道系统不 应直接排入室外雨水管网

3.7.1本条对虹吸式屋面雨水系统水力计算应包括的基本内容 做了规定，系统供应商可根据其系统的工况特点，使计算结果与实 际水力工况一致。

3.7.4现行行业标准《虹吸雨水斗》CJ/T245—2007规定了

雨水斗的排水量及斗前水深的测定方法，该方法对虹吸式屋面雨 水系统做了简化，测试系统不含连接管和悬吊管，因此，在运行过 程中不会像虹吸式屋面雨水系统那样在系统中形成负压。附录 A.1、A.2的测试装置设有1.0m高的连接管和2.0m长度的悬吊 管，其运行工况与虹吸式屋面雨水系统实际工作条件相符。经虹 吸式屋面雨水系统的设计、计算软件按附录A.2规定的方法优化 设计，可以配置出系统的最佳管径配置。本规程编制组对2家企 业的多个型号雨水斗采用本企业的设计软件，按附录A.2要求对 系统进行优化设计，在这种最佳管径配置测得的虹吸式屋面雨水 系统排水能力约为设计排水能力的170%～200%。实际工程中， 虹吸式屋面雨水系统的管径配置与附录A.2的条件接近。因此 采用附录A.1的测定条件测得的虹吸式屋面雨水系统排水能力 作为虹吸雨水斗的系统设计流量更合理。表2是2家参编企业部 分虹吸雨水斗按《虹吸雨水斗》CJ/T245一2007测试方法、按附录

A.1测试方法和附录A.2测试方法测得的最大流量和斗前水深。

表2虹吸雨水斗最大实测流

A.3的测试方式实测提供。 3.7.8本条规定了不同立管管径下雨水斗斗面至过渡段的最小 高差。研究证明当最小高差低于本条规定值时，虹吸系统的效率 较低。

3.7.8本条规定了不同立管管径下雨水斗斗面至过渡段的最

20g(Px+P。Pvp) U

紊流和局部流动曲率（localflowcurvature）能将虹吸式屋面 雨水系统的瞬时压力降低到公式（3.7.12）计算出的平均值以下。 如果瞬时压力降低到接近液体蒸发压力时，将会在流体中形成气 穴并被携卷到下游。当气穴进入到高压区时，容易突然碎灭，产生 足以破坏管壁和配件的冲击压力。紊动程度和局部流动曲率越 大，产生气蚀的平均静压力就会越高。 通过测定不同形式的不规则连接件或管件发生气蚀的条件， 可以确定气穴数极限值。如果按上式计算的。值低于相关管配件 的气穴数极限值，气蚀将会发生。试验数据显示，当局部气穴数值 低于=1.5～2.0时，则虹吸式屋面雨水系统中的该点处容易出 现气蚀。当。值减小时，气蚀造成的破坏程度会加重。 当管中流速小于或等于6m/s且管道抗气蚀能力较差时，建

议最低设计压力不应低于（25一P）kPa。这基于最低气穴数。= 1.2和最大流速=6.0m/s（相应水温为25℃左右）。对于流速更 大或其他水温下时系统的最低压力可由下式计算

对于抗气蚀能力好的管材，当管中流速小于或等于6m/s时，建 议最低设计压力不应低于（15一Pa)kPa。这基于最低气穴数g=0.6 和最大流速=6.0m/s（相应水温为25℃左右）。对于流速更大 或其他水温下时系统的最低压力可由下式计算：

3.T.16经虹吸式屋面雨水系统的设计、计算软件按附求A.乙规 定的方法优化设计，可以配置出系统的最佳管径配置，在这种最佳 管径配置测得的虹吸式屋面雨水系统排水能力约为设计排水能力 的170%~200%。实际工程中，虹吸式屋面雨水系统的管径配置 与附录A.2的条件接近。因此，超设计重现期时进入系统的流量 远大于设计流量，为保证系统安全，需按校核流量校核系统的最大 负压，防止事故发生。可以按系统在超设计重现期发生溢流时可 能出现的最大斗前水深，从虹吸式屋面雨水系统校核流量一斗前 水深曲线查出对应的流量作为虹吸式屋面雨水系统的校核流量。 3.7.17当在同一汇水面积或同一天沟内设有多个虹吸雨水斗， 其中一个虹吸雨水斗失效时，其承担的雨水负荷会自动分配到同 一汇水面积或同一天沟内其他未失效的雨水斗上，这些雨水斗可 能工作在大于其设计流量的工况下。为安全起见，本条要求复核 计算系统的最大负压和天沟（或屋面）积水深度。 3.7.18虹吸式屋面雨水系统的悬吊管的自净流速与雨水水质有 关。当雨水水质较好，含可沉淀颗粒较少时，自净流速可取 0.70m/s。当雨水水质较差，含可沉淀颗粒较多时，可采用悬吊管 设排水坡度、提高自净流速的方法，提高系统的自净能力。

其中一个虹吸雨水斗失效时，其承担的雨水负荷会自动分配到 一汇水面积或同一天沟内其他未失效的雨水斗上，这些雨水斗 能工作在大于其设计流量的工况下。为安全起见，本条要求复 计算系统的最大负压和天沟（或屋面）积水深度

4.2.2本条内容大部分摘自现行行业标准《建筑排水用高密度聚 乙烯（HDPE）管材及管件》CJ/T250。由于HDPE管道用于虹吸 式屋面雨水系统时采用刚性连接方式，在使用过程中产生热胀冷 缩会使管道、配件和连接点产生温度应力破坏。国外研究证明，当 采用固定件固定时，HDPE管材的寿命与纵向回缩率有关。因 此，本规程要求HDPE管材的纵向回缩率应控制在3%以内。 用于虹吸式屋面雨水系统的管材除承受正压外，还应能承受 负压，本条第5款对HDPE管材和管件的耐负压能力提出要求。 4.2.4HDPE材质系聚烯烃类，属于可燃物（燃点为450℃以 上）。协会标准《建筑排水用高密度聚乙烯（HDPE）管道工程技术 规程》CECS282：2010中明确规定，HDPE排水管道穿越楼板、 防火墙、管道井（或管隆）并壁时应设置专用阻火圈或阻火带。， 日发生火灾后，阻火圈或阻火带内的阻燃热膨胀材料在火灾热气 流作用下受热迅速膨胀，封闭塑料管穿越建筑构件处的孔洞，从而 有效地阻止火焰和烟气向其他区域蔓延

4.2.4HDPE材质系聚烯烃类，属于可燃物（燃点为

4.3不锈钢管材与管件

4.3.1不锈钢管件经固溶处理后可提高其防腐蚀性能。 4.3.3表4.3.3括号内数据摘自现行国家标准《流体输送用不锈 钢焊接钢管》GB/T12771，这些管外径规格在工程中也有采用。

方式。普通沟槽式接头不应使用在虹吸式屋面雨水系统的 段。

6不锈钢管道的防腐措施可参见现行国家标准《给水排水管 程施工及验收规范》GB50268。

4.3.6不锈钢管道的防腐措施可参见现行国家标准《给水排水管

4.4涂塑复合钢管镀锌钢管管材与管件

4.4.2管材和管件之间的连接采用沟槽式机械连接时

4.4.2管材和管件之间的连接采用沟槽式机械连接时，应注意 负压段须采用E型密封圈

4.5铸铁管管材与管件

4.5.1虹吸式屋面雨水系统在选用铸铁管管材及管件时，应注意 满足系统对正、负压承受能力的要求。

满足系统对正、负压承受能力的要求。

5.1.1本条的目的是保证正常施工，避免造成不必要的停工、窝 工等现象。

5.1.3本条对材料的贮存、运输提出了要求，防止在贮有

5.1.4本条是对管道敷设提出的表

5.2.1、虹吸雨水斗有各种形式，在各类屋面上安装的方法不同， 因此虹吸雨水斗安装应按产品说明书进行。 5.2.3预留安装虹吸雨水斗的孔，目的是避免事后在屋面上钻 孔，可节约费用和减少对屋面结构的损坏。 5.2.4本条对虹吸雨水斗与钢板或不锈钢板天沟（檐沟）焊接连 接的方法做出了规定。

5.2.1、虹吸雨水斗有各种形式，在各类屋面上安装的方法不同，

5.2.7本条对虹吸雨水斗安装程序作了规定

6.1.1与虹吸式屋面雨水系统相关的制造、安装和使用单位均应 参加验收。验收人员应以具有相应技术资格的专业技术人员为 主，以保证验收质量。

6.2系统组件安装验收

6.2.4溢流口或溢流管道系统是确保屋面安全的必要措施，应保 证其畅通。

6.3系统密封性能验收

6.3.2虹吸雨水管必须有一定的承压能力。有条件的项目，除 本条进行灌水试验外，还可以利用消防泵、生活泵等向屋面或天 灌水，对系统进行模拟虹吸排水试验

6.4.2为保证屋面安全，应在每个汇水区域分别设溢流口或溢流 装置。 6.4.4本规程附录B提供了两种用于虹吸式屋面雨水系统的实 测验证方法。其中容积测试法对测试条件要求低，但测试精度稍 差。流量测试法对测试条件要求较高，但测试结果与实际工况接 近，验收方可在对虹吸式屋面雨水系统的安全性有较高要求时选 择采用。

7.0.2本条规定了系统的日常检查、维护程序和应包括的内容， 其目的是保证虹吸式屋面雨水系统在暴雨来临时能正常发挥功 能。

7.0.5本条强调对维护过程中发现的缺陷问题应及时采取措施， 以保证系统运行的可靠性

定，系统维护机构宜根据当地的天气等环境条件调整。

红吸式屋面雨水系统水力

A，3.10虹吸式屋面雨水系统以重力流方式开始，随看雨水量增 加，系统从波浪流和脉冲流逐渐过渡到活塞流和泡沫流，直至形成 稳定的虹吸满管压力流状态。通过每隔0.5s对摄像机采集的视 频截取图像，通过前后对比可清晰的判断出管道中水流状况。连 接管垂直管段弯头：当水流处于脉冲流或活塞流时，管道中情况如 图5（a）所示，尚未形成能满整个管段断面的水跃；随着水量的进 一步增加，如图5（b）所示，水跌填充满整个管段断面，此时可判定 为连接管形成虹吸；此后管道中水量逐渐增加直至填充满整个管 道空间，水流均处于虹吸满管压力流状态，如图5（c）所示。悬吊 管末端弯头处的水流状态变化与连接管垂直管段弯头一致，如图 6（a）、（b）、（c）所示，图6（b）状态时可判定为悬吊管末端形成虹 吸

图5连接管垂直管段弯头的水流状

FZ/T 01111-2020 粘合衬酵素洗后的外观及尺寸变化试验方法6悬吊管末端弯头处的水流状况变

附录C虹吸式屋面雨水系统简易估算

附录C虹吸式屋面雨水系统简易估算方法

0.25 K. 5.74 + 3.71d, Re0.9

Re=1265683 Q d;

在虹吸设计中，流量和计算内径相对容易得知，故作此化简。 C.0.4表C.0.4的管（配）件局部阻力系数供缺少实验数据时估 算采用。精确计算时，应采用实际使用的管（配）件的实测局部阻 力系数或按当量长度法计算。 C.0.5本条规定管段节点压力值的计算方法，计算公式由伯努 利公式转换得出。

C.0.6本条规定计算管路水力计算检验条件，即水头损失允许 误差小于雨水斗至过渡段几何高差的10%GB/T 6288-2021 粒状分子筛粒度测定方法，且不大于10kPa；系统 最大负压值不低于一80kPa。若不满足其中一个条件，应调整系 统部分尺寸（管路长度、管径等），再重新进行估算，直至符合两个 检验标准为止。

统一书号：1580242·717