摘要：随着我国经济的发展以及城市化进程的不断推进,大型公共建筑不断涌现.屋面虹吸雨水排水系统以其高效排水能力,得以在大型屋面工程建设中大量运用.虹吸雨水系统单斗排水能力远大于重力流雨水系统,且可实现悬吊筒无坡度敷设,优势较为明显.文章鉴于虹吸雨水系统特性,分析探讨其优点及在设计中虹吸雨水系统的常见问题.针对虹吸雨水排水系统满流工况动态负荷大,筒道材料选择等问题提出解决方案。
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時，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建筑雨水排水设计中的常见问题
第一，雨水排水管数量设置不科学，屋面雨水斗位置不合理。在不同建筑物屋面雨水的排出过程中，如果雨水斗和雨水管的位置设计不科学，则会造成部分位置屋面雨水排放能力的限制，而其他部位又会出现雨水淤积的现象。若屋面防水处理不得当，则雨水淤积的范围会逐步加大，并导致顶层屋顶渗漏问题，对建筑物使用者的日常工作和生活造成不良影响。所以，在屋面雨水排出系统的设计过程中，需要在考虑占用室内空间以及建筑物美观性的基础上，最大限度缩小室内实用面积。
第二，雨水管道的位置选择和排水管材选用不合理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆原有的雨水排水管道设计过程中，通常采用铸铁管作为施工材料，但是，由于铸铁管内部相对较为粗糙，部分还存在杂物，因而当雨水较大时，管道内的固体杂质容易造成管道堵塞问题，且管道堵塞后更加难于清晰。所以，在现代化建筑物的雨水排水系统设计过程中，通常选择UPVC（硬聚氯乙烯）塑料作为雨水排水管道的施工材料，其内部相对更加光滑，不容易出现堵塞现象，即便屋面出现雨水径流，则雨水也能够在最短的时间内排出，进而大大提高了人们的生活质量以及建筑物的使用功能。随着近年来各种塑料排水管材料的广泛应用，相关的问题也逐渐减少。因为普通的UPVC噪声相对较大，若排水管线的设计距离建筑物内部人员的娱乐区或是休息区较近，则容易造成建筑物内部的噪声污染，进而使得建筑物使用者受到噪声的影响，降低人们日常生活、娱乐和休息的质量。
3虹吸式雨水排水系统合理性和科学性
在建筑工程的设计阶段，设计人员需要对建筑虹吸式雨水排出系统进行更加合理、科学的设计，制定和实施有效的施工方案，从而保证后续的工程施工更加安全有效。所以，在设计建筑排水系统工程时，需要提高整体设计工作的合理性与科学性，若建筑设计人员从工程实际功能和施工需要的角度出发，没有对该系统做出清楚合理的设计，则会导致原本需要分开的系统混杂到一起，进而不利于工程施工过程的开展，造成施工资源的严重浪费，提高工程施工成本，且不利于后期排水工程的施工。因此，在建筑工程设计过程中，设计人员需要从实际施工的角度出发，对施工情况进行全面地规划分析，保证施工方案数据检查的准确性，并分析后期施工工艺布置的合理性，建筑物与管线设计之间有无矛盾等等，防止施工过程中发生设计不科学、不合理诱发的矛盾问题，从而保证建筑工程整体施工方案的有效落实。
4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。
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.
论文作者:陈敏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/19
标签：雨水论文; 排水系统论文; 管道论文; 屋面论文; 虹吸式论文; 建筑物论文; 虹吸现象论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;