探析建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术

探析建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术

曹丹丹

关键词：建筑物；给排水施工；虹吸式雨水排水

引言

虹吸式雨水排水系统作为一种新型的雨水排水系统，在过去几年中不断发展，该系统主要由雨水排水各种管道以及防漩涡雨水斗所组成。其中雨水排水管道都是依据全流量压力模式进行设计的。基于此，对于虹吸式雨水排水系统如何运作可以这样理解：前期降雨时屋顶上的雨水高度没有达到雨水斗的限定高度，该系统运作基本和重力雨水排水系统相似，随着雨水高度的逐渐增加，以致超过雨水斗的最大高度后，该系统设置的防漩涡雨水斗能够有效的调节雨水斗内雨水的流量和状态，尽可能的避免雨水和外界空气一同进入排水管道内，确保排水管道正常运作，从而保证系统通过排水管将雨水完全排出。虹吸式雨水排水系统用于建筑给排水，完全满足实际的雨水排水需求，可以达到最理想的雨水排水效果。

1虹吸式雨水排水的作用原理

虹吸现象是一种常见的自然现象，其表现为液体分子内部之间重力差异。进一步可以这样理解，虹吸现象是借助水柱的压力差将高水位的液体吸出并使其往下部流动。在虹吸现象作用期间，由于材料管道上水面的压力不同，水流会逐渐从压力高的一侧流向压力低的一侧，在雨水流动过程中，两侧的压力原则上可以保持相同的方式，并且在虹吸的影响下，容器中的水面最后到达相同的位置，虹吸现象最终将消失，水流将不再流动。因此，虹吸式雨水排水系统的原理是根据建筑物的高度差形成不同高度的水面，通过雨水斗分离气体和水，确保雨水排水管维持在满溢的状态，当雨水管中的水量在压力下形成流动状态时，便会产生虹吸现象。因此，我们可以这样认为，通过虹吸现象进行雨水排水具有较好的效果。相比于传统的重力式雨水排水系统，虹吸式雨水排水系统有如下几点优势：首先，由于管道直径小，排水系统施工也较为简单，加之排水管道总长度不长，能够在一定程度上简化施工流程，降低系统安装产生的成本，因此虹吸式雨水排水系统受到业内人士的认可；其次，管道的设计能够达到正负压力规定的水平，从而保证超高层建筑雨水管道全水实验检测目标的实现，避免负压失控现象，为虹吸排水系统的安全运作提供保障；再者，虹吸式排水系统更加安全，在满足管道实际需求的前提下，不会对建筑的整体布局造成不良影响；最后，虹吸式排水系统只需要较小直径的雨水管道，和现代建筑追求的审美风格相吻合，能够满足大型公建项目的不规则外立面的要求。

2虹吸式雨水排水施工技术方案分析

2.1工程概况

苏州水秀天地项目位于太湖新城吴江开平路以北、水秀街以西地块，包含影院、儿童主题馆、购物公园、办公楼、酒吧街、滨水餐饮店、酒店式公寓、精品酒店、餐饮会所等设施。该项目在屋面排水方面使用虹吸式雨水排水系统，通过该系统将积聚在屋面上的雨水排进布置在地面的集水井内。该项目在实际使用时通过分析项目所在地的实际情况对虹吸式雨水系统进行合理设计并规范施工。屋面汇水总面积和塔楼侧墙水总面积：40000平方米；设计暴雨强度值：q=6.78升/秒?100m2（苏州地区，P=50a，5分钟降雨历时）；管材：HDPE管；雨水斗：107套SY56雨水斗、62套SY75雨水斗和2套SY90雨水斗；系统数量：虹吸排水系统29套。

2.2施工准备工作

（1）在安装排水管道之前，现场技术人员首先需要了解设计和施工图纸的技术要求、相关的技术操作说明和竣工验收规范。此外还需要编制施工预算，项目进度和施工计划，制定材料、设备和人力供应计划，确保项目正常开展。（2）根据设计和施工图纸，管道预制工作必须按设计要求的标高进行开展，控制垂直度，将套管固定稳固，同时还要将套管密封好，避免施工材料或废物掉入。（3）在铺设排水系统管道时，首先应安装埋地管道，接着再安装垂直立管，最后安装其他的支管和排水管。立管施工需实行“开启和关闭”的安装原则，以确保管道的稳定性。（4）为保证管道没有问题，需要与土建和装饰施工单位协调工作，快速了解管道设定的标高以及墙体的具体定位和卫生间内设备的尺寸大小，以便不会出现管线布设标高问题，保证预留管道的坐标和定位满足验收要求。供水和排水管，嵌入墙内并预埋，必须牢固固定，在土建工程中必须妥善保护管道在楼面处的出口。根据土建和装饰的进度，及时检查和测试管道的有效性。

2.3虹吸雨水系统的安装

2.3.1不锈钢雨水斗安装

（1）安装要求：天沟平直、雨水斗在同一个天沟内高度要相同，雨水斗一定要牢固稳定。结构主体施工时需要在屋面安装雨水斗区域预留300mm左右的孔洞，在安装雨水斗时需要将不锈钢的底盘放置在预留孔处，以保证底盘能和面板在相同的高度，同时需要将排水管末尾处与预留孔的缝隙封堵住。（2）防水卷材：在混凝土将各连接部位的缝隙封堵住后，方可进行防水工序施工，同时保证防水层施工控制在规定的高度。（3）夹圈安装：在防水施工后找平施工前，安装夹圈。（4）找平：找平施工做到夹圈的边缘。（5）安装空气挡板：在屋面工程结束后，虹吸管路系统安装完成后，安装空气挡板或防护罩。

2.3.2管道安装

（1）管道和管件连接部位不能有油，必须干净且无水。（2）使用游标卡尺和合适的测量工具记录管道末端熔体的深度，熔体的深度符合规格和设计要求。（3）焊接弯头时，要特别注意设计图纸中指示的方向，在管道和管道右侧的方向上，辅助标记出位置。（4）在连接时，将管道的末端插入加热套筒中而不旋转并插入标记的深度，同时将管件推到加热头上而不旋转以达到规定的标记。加热时间必须达到热熔工具制造商设定的要求。（5）在达到加热时间后，立即将管件从加热头上取下，并不进行旋转的快速插入标记位置，这样密封均匀且能够粘合牢固。

3虹吸式雨水排水系统应用、设计问题及解决措施

（1）在暴雨天气，随着降水量的增加，雨水排水系统提高到全流量排水，管道支架必须承受大流量情况下的大动态荷载，产生剧烈摇晃，管段的负压变化导致间歇性升高情况的出现。在雨水排放过程中若是降雨排水设计量不准确，这样就会造成雨水不能及时排完，雨水在屋面积聚，加之屋面防水不好，会加剧雨水积聚程度，无疑增加了雨水排放的强度，排水系统无法得到很好的应用，造成建筑顶部漏水的问题，影响人们的正常生活。因此，在设计雨水排水系统时，我们应该专注于建立房间空间范围和形状的图像，最大限度地降低室内占地面积。雨水管道内水流速度越快，产生的噪音也就越大，情形严重时会造成管道内部拐角处以及三通部位受力集中，容易导致管道出现裂缝，进而出现室内进水问题。因此，在设计管道的时候尽可能的降低直角拐弯接头的使用率，而雨水系统中吊架的重要性不容忽视，随着工程中抗震支架的普及使用，管道振动所引起的问题将会进一步的减少。（2）若是室外雨水管道系统还是基于传统的重力雨水系统来设计的话，在降雨量很大的情况下很容易将外面的雨水检查井盖冲开，有可能造成人员掉入井中，具有一定的安全风险。因此，在设计虹吸式雨水系统时，除了放大排水管的直径以减少排放雨水量外，一个室外检查井不能与超过三个以上虹吸式雨水出口管道相接，同时还需要根据相接的虹吸雨水系统的排水量进行检查复核。雨水检查井必须是钢筋混凝土井或金属阀必须放在水管的另一侧，在雨量很大情况下，可以减小雨水对井壁的冲蚀。

4结束语

综上所述，在大型公建项目中，虹吸式雨水排水系统优势比较突出，特别是在南方雨水较多的区域，更加需要虹吸式排水这种高效率的排水系统。在安装虹吸式雨水排水系统时，要严格遵守虹吸式屋面雨水排水系统技术相关规程，科学布置雨水斗并对其进行水力分析，才能达到较好的效果。

参考文献

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[2]倪德刚.建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术分析[J].中国新技术新产品，2016（13）：101-102.

[3]潘浩.虹吸式屋面雨水排水系统设计中天沟工况实验研究与模拟[D].衡阳：南华大学，2012