摘要：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。
关键词：建筑给排水施工；虹吸式；雨水排水；技术
1虹吸式雨水排水的作用原理
虹吸现象属于一种自然现象，其主要形成原因为液态分子之间的位差和引力。具体来说，虹吸现象就是通过水柱的压力差，将高出的水吸出并流向低处。在虹吸原理的作用过程中，受到材料管口径水面气压不同的影响，水流会从压力较大的一侧向压力较小的一侧缓缓流入，这一作用发挥过程中，两侧的压力能够基本保持相同，而在虹吸作用的影响下，容器中水面能够保持相同的高度，使得虹吸作用最终停止，水流也不会再流动。因此，虹吸雨水排水系统的作用原理就在于，通过建筑物高度的差异，形成高度不同的水面，并通过雨水斗实现气水分离，最终保证水管形成一种溢满的状态。在水管中的水量形成压力流状态时，则虹吸作用就会产生，由此可知，通过虹吸现象进行排水具有较为显著的效果。现阶段虹吸式排水系统已经在现代建筑工程中得到了广泛的应用，主要原因在于其突破了传统重力排水系统存在的种种限制，通过雨水斗设计实现气水分离，应用效果更加显著。虹吸式雨水排水系统的优势和价值：第一，因为管路直径相对较小，因而系统安装更加简便，且管路总长度较小，能够最大限度地简化管路安装过程，减少安装所需的费用和成本，因而虹吸雨水排水系统也在广大施工单位和业主中得到了一致的认可。第二，管路的设计能够满足正负压要求，进而确保超高层和高层建筑全程管路满水实验检验目标的达成，防治发生负压失控问题，进而为虹吸排水系统的正常运行提供保证。第三，从流量设计角度来看，该系统满管流无空气旋涡，且排水效率较高，噪音相对较小，更加适合医院、学校、图书馆、会展中心、剧场和影院等建筑。第四，虹吸排水系统具有更高的安全性，管路设计符合实际需要，不会对建筑物的使用空间和功能造成影响，因而更加适合仓库、厂房、超市、购物广场和其他网架结构金属屋面的雨水排放。第五，落水管直径较小，数量较少，更加符合现代化标志性建筑物在美观方面的需要，同时也符合高层建筑群楼和大跨度屋面的雨水排放需求。第六，屋面开孔少，单斗大排量，能够降低屋面防水压力以及屋面漏水发生率。第七，雨水斗在屋面上布点灵活，更能适应现代建筑的艺术造型，很容易满足不规则屋面的雨水排放。
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·100m 2 （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 虹吸排水系统施工流程（见图1）
2.3 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。
图1
2.4 虹吸雨水系统的安装
2.4.1 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。
2.4.2 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
3.1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。
3.2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。
参考文献
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[3]罗恺.虹吸雨水系统的应用与常见问题[J].建材与装饰,2016(45):94-95.
论文作者:杨亚林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：雨水论文; 管道论文; 屋面论文; 排水系统论文; 虹吸式论文; 管路论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第13期论文;