一、系统工作原理

　　虹吸雨水排放系统基于流体力学虹吸效应，核心是通过特殊设计使雨水在管道内形成满管流，利用屋面与排水出口的高度差产生负压，加速水流排放。在机场航站楼大跨度屋面场景中，当降雨量达到一定强度时，雨水斗快速收集雨水，管道内空气被逐步排出，形成稳定的满管流状态，此时水流速度可达 2-5m/s，排水效率远高于传统重力排水系统(传统系统流速通常≤1m/s)。

　　二、系统核心组成

　　虹吸雨水斗：作为关键收集部件，需具备防涡流、高排水能力特性，机场场景常用 304 不锈钢材质，配备防盗格栅与流量调节装置，单斗排水能力可达 15-50L/s，能适应航站楼屋面复杂的荷载要求(通常需承受≥1.5kN/m² 的附加荷载)。

　　排水管道：优先采用 HDPE 管或不锈钢管，HDPE 管具备抗冲击、耐腐蚀优势，不锈钢管适用于严寒或高腐蚀环境(如沿海机场)，管道直径根据汇水面积计算，通常为 DN50-DN315，相比传统重力排水可减少 30%-50% 管径。

　　管件与附件：包括 90° 弯头、三通、伸缩节等，均需采用同材质无缝连接，弯头曲率半径需≥3 倍管径，避免水流阻力骤增;同时配备空气隔断装置与压力平衡阀，防止系统出现气塞或负压过大损坏管道。

　　出口装置：需设置消能装置，避免高速水流冲刷排水管网或污染跑道，沿海机场还需加装防海水倒灌的止回阀。

　　三、机场航站楼场景核心优势

　　适配大跨度屋面：机场航站楼屋面多为网架或钢结构，跨度常达 30-60m，虹吸系统可采用平敷管道(坡度≤0.5%)，无需设置大型排水沟，减少屋面荷载(每平方米可节省荷载 0.3-0.5kN)。

　　快速排水防积水：航站楼屋面面积大(单座航站楼屋面面积可达 1-3 万㎡)，暴雨时易形成积水，虹吸系统排水速度是传统系统的 2-3 倍，可将屋面积水时间控制在 10 分钟内，避免雨水渗透损坏钢结构或室内设施。

　　空间利用率高：传统重力排水需设置较大管径管道与坡度，占用吊顶空间，虹吸系统管道直径小、布置灵活，可减少吊顶高度 0.5-1m，增加航站楼内部使用空间，尤其适配高空间需求的出发大厅与行李分拣区。

　　四、系统设计关键要点

　　汇水面积计算：按航站楼屋面实际投影面积划分排水区域，每个区域汇水面积不宜超过 500㎡，避免单系统负荷过大;同时考虑屋面天窗、空调机组等障碍物，预留≥1.5m 的排水缓冲距离。

　　暴雨强度取值：根据机场所在地气象数据，采用 50 年一遇暴雨强度(如北京地区 50 年一遇 1 小时暴雨强度为 105mm/h)，确保系统在极端天气下稳定运行;管道水力计算需采用专业软件(如 AutoCAD Plant 3D)，验证满管流状态与负压值(负压宜控制在 - 0.03 至 - 0.08MPa)。

　　材料选型适配：沿海机场(如厦门高崎、深圳宝安)需选用耐盐雾腐蚀的 316L 不锈钢管，内陆干燥地区可采用 HDPE 管;雨水斗需通过抗风揭测试(抗风揭压力≥2.4kPa)，适配航站楼屋面的强风环境。

　　五、施工与维护要求

　　施工管控：管道安装需保证密封性，采用热熔焊接(HDPE 管)或氩弧焊(不锈钢管)，焊接合格率需达 100%;系统安装后需进行满水试验(保压 30 分钟无渗漏)与虹吸效应测试(模拟暴雨工况验证排水速度)。

　　日常维护：每季度清理雨水斗格栅，防止落叶、灰尘堵塞;每年进行管道疏通与压力检测，重点检查弯头、三通等易磨损部位;暴雨季节前(如华南地区 5-6 月梅雨期)需进行系统全面排查，更换老化密封件与阀门。

　　六、应用案例

　　北京大兴国际机场航站楼(屋面面积约 2.8 万㎡)采用虹吸雨水排放系统，共设置 128 个虹吸雨水斗，分 8 个排水系统，管道总长约 3200m。该系统在 2023 年 7 月极端暴雨(1 小时降雨量达 80mm)中，实现屋面无积水，排水效率达设计值的 105%，有效保障了航站楼正常运营;同时相比传统重力排水系统，节省管道材料用量 40%，减少屋面荷载 0.4kN/㎡，降低了钢结构造价。