探析建筑給排水施工中的虹吸式雨水排水技術(shù)

甘兆鴻

摘? 要：近幾年我國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，大型公建項目在城市中不斷出現(xiàn)。其中屋面雨水排水方面，虹吸雨水排水系統(tǒng)由于其排水效率高，常用于大型公建項目中。虹吸雨水系統(tǒng)在安裝時可以無坡度進行鋪設(shè)，其在單斗排水能力方面，與重力雨水排水系統(tǒng)相比優(yōu)勢突出。因此，文章從虹吸式雨水排水技術(shù)的應(yīng)用原理切入，結(jié)合實際工程案例對其施工技術(shù)方案及施工工藝進行深入分析。

關(guān)鍵詞：建筑物;給排水施工;虹吸式雨水排水

中圖分類號：TU82? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）14-0137-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of social economy in China， large-scale public construction projects continue to appear in cities. In the aspect of roof rainwater drainage， siphon rainwater drainage system is often used in large-scale public construction projects because of its high drainage efficiency. Siphon rainwater system can be laid without slope when installed， which has outstanding advantages compared with gravity rainwater drainage system in terms of single bucket drainage capacity. Therefore， based on the application principle of siphon rainwater drainage technology， combined with the actual engineering case， this paper makes an in-depth analysis of its construction technology scheme and construction technology.

Keywords： building; water supply and drainage construction; siphon rainwater drainage

引言

虹吸式雨水排水系統(tǒng)作為一種新型的雨水排水系統(tǒng)，在過去幾年中不斷發(fā)展，該系統(tǒng)主要由雨水排水各種管道以及防漩渦雨水斗所組成。其中雨水排水管道都是依據(jù)全流量壓力模式進行設(shè)計的?；诖耍瑢τ诤缥接晁潘到y(tǒng)如何運作可以這樣理解：前期降雨時屋頂上的雨水高度沒有達到雨水斗的限定高度，該系統(tǒng)運作基本和重力雨水排水系統(tǒng)相似，隨著雨水高度的逐漸增加，以致超過雨水斗的最大高度后，該系統(tǒng)設(shè)置的防漩渦雨水斗能夠有效的調(diào)節(jié)雨水斗內(nèi)雨水的流量和狀態(tài)，盡可能的避免雨水和外界空氣一同進入排水管道內(nèi)，確保排水管道正常運作，從而保證系統(tǒng)通過排水管將雨水完全排出。虹吸式雨水排水系統(tǒng)用于建筑給排水，完全滿足實際的雨水排水需求，可以達到最理想的雨水排水效果。

1 虹吸式雨水排水的作用原理

虹吸現(xiàn)象是一種常見的自然現(xiàn)象，其表現(xiàn)為液體分子內(nèi)部之間重力差異。進一步可以這樣理解，虹吸現(xiàn)象是借助水柱的壓力差將高水位的液體吸出并使其往下部流動。在虹吸現(xiàn)象作用期間，由于材料管道上水面的壓力不同，水流會逐漸從壓力高的一側(cè)流向壓力低的一側(cè)，在雨水流動過程中，兩側(cè)的壓力原則上可以保持相同的方式，并且在虹吸的影響下，容器中的水面最后到達相同的位置，虹吸現(xiàn)象最終將消失，水流將不再流動。因此，虹吸式雨水排水系統(tǒng)的原理是根據(jù)建筑物的高度差形成不同高度的水面，通過雨水斗分離氣體和水，確保雨水排水管維持在滿溢的狀態(tài)，當雨水管中的水量在壓力下形成流動狀態(tài)時，便會產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。因此，我們可以這樣認為，通過虹吸現(xiàn)象進行雨水排水具有較好的效果。

相比于傳統(tǒng)的重力式雨水排水系統(tǒng)，虹吸式雨水排水系統(tǒng)有如下幾點優(yōu)勢：首先，由于管道直徑小，排水系統(tǒng)施工也較為簡單，加之排水管道總長度不長，能夠在一定程度上簡化施工流程，降低系統(tǒng)安裝產(chǎn)生的成本，因此虹吸式雨水排水系統(tǒng)受到業(yè)內(nèi)人士的認可;其次，管道的設(shè)計能夠達到正負壓力規(guī)定的水平，從而保證超高層建筑雨水管道全水實驗檢測目標的實現(xiàn)，避免負壓失控現(xiàn)象，為虹吸排水系統(tǒng)的安全運作提供保障;再者，虹吸式排水系統(tǒng)更加安全，在滿足管道實際需求的前提下，不會對建筑的整體布局造成不良影響;最后，虹吸式排水系統(tǒng)只需要較小直徑的雨水管道，和現(xiàn)代建筑追求的審美風格相吻合，能夠滿足大型公建項目的不規(guī)則外立面的要求。

2 虹吸式雨水排水施工技術(shù)方案分析

2.1 工程概況

蘇州水秀天地項目位于太湖新城吳江開平路以北、水秀街以西地塊，包含影院、兒童主題館、購物公園、辦公樓、酒吧街、濱水餐飲店、酒店式公寓、精品酒店、餐飲會所等設(shè)施。該項目在屋面排水方面使用虹吸式雨水排水系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)將積聚在屋面上的雨水排進布置在地面的集水井內(nèi)。該項目在實際使用時通過分析項目所在地的實際情況對虹吸式雨水系統(tǒng)進行合理設(shè)計并規(guī)范施工。屋面匯水總面積和塔樓側(cè)墻水總面積：40000平方米;設(shè)計暴雨強度值：q=6.78升/秒·100m2（蘇州地區(qū)，P=50a，5分鐘降雨歷時）;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;系統(tǒng)數(shù)量：虹吸排水系統(tǒng)29套。

2.2 虹吸排水系統(tǒng)施工流程（見圖1）

2.3 施工準備工作

（1）在安裝排水管道之前，現(xiàn)場技術(shù)人員首先需要了解設(shè)計和施工圖紙的技術(shù)要求、相關(guān)的技術(shù)操作說明和竣工驗收規(guī)范。此外還需要編制施工預(yù)算，項目進度和施工計劃，制定材料、設(shè)備和人力供應(yīng)計劃，確保項目正常開展。（2）根據(jù)設(shè)計和施工圖紙，管道預(yù)制工作必須按設(shè)計要求的標高進行開展，控制垂直度，將套管固定穩(wěn)固，同時還要將套管密封好，避免施工材料或廢物掉入。（3）在鋪設(shè)排水系統(tǒng)管道時，首先應(yīng)安裝埋地管道，接著再安裝垂直立管，最后安裝其他的支管和排水管。立管施工需實行“開啟和關(guān)閉”的安裝原則，以確保管道的穩(wěn)定性。（4）為保證管道沒有問題，需要與土建和裝飾施工單位協(xié)調(diào)工作，快速了解管道設(shè)定的標高以及墻體的具體定位和衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)備的尺寸大小，以便不會出現(xiàn)管線布設(shè)標高問題，保證預(yù)留管道的坐標和定位滿足驗收要求。供水和排水管，嵌入墻內(nèi)并預(yù)埋，必須牢固固定，在土建工程中必須妥善保護管道在樓面處的出口。根據(jù)土建和裝飾的進度，及時檢查和測試管道的有效性。

2.4 虹吸雨水系統(tǒng)的安裝

2.4.1 不銹鋼雨水斗安裝

（1）安裝要求：天溝平直、雨水斗在同一個天溝內(nèi)高度要相同，雨水斗一定要牢固穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)主體施工時需要在屋面安裝雨水斗區(qū)域預(yù)留300mm左右的孔洞，在安裝雨水斗時需要將不銹鋼的底盤放置在預(yù)留孔處，以保證底盤能和面板在相同的高度，同時需要將排水管末尾處與預(yù)留孔的縫隙封堵住。（2）防水卷材：在混凝土將各連接部位的縫隙封堵住后，方可進行防水工序施工，同時保證防水層施工控制在規(guī)定的高度。（3）夾圈安裝：在防水施工后找平施工前，安裝夾圈。（4）找平：找平施工做到夾圈的邊緣。（5）安裝空氣擋板：在屋面工程結(jié)束后，虹吸管路系統(tǒng)安裝完成后，安裝空氣擋板或防護罩。

2.4.2 管道安裝

（1）管道和管件連接部位不能有油，必須干凈且無水。（2）使用游標卡尺和合適的測量工具記錄管道末端熔體的深度，熔體的深度符合規(guī)格和設(shè)計要求。（3）焊接彎頭時，要特別注意設(shè)計圖紙中指示的方向，在管道和管道右側(cè)的方向上，輔助標記出位置。（4）在連接時，將管道的末端插入加熱套筒中而不旋轉(zhuǎn)并插入標記的深度，同時將管件推到加熱頭上而不旋轉(zhuǎn)以達到規(guī)定的標記。加熱時間必須達到熱熔工具制造商設(shè)定的要求。（5）在達到加熱時間后，立即將管件從加熱頭上取下，并不進行旋轉(zhuǎn)的快速插入標記位置，這樣密封均勻且能夠粘合牢固。

3 虹吸式雨水排水系統(tǒng)應(yīng)用、設(shè)計問題及解決措施

（1）在暴雨天氣，隨著降水量的增加，雨水排水系統(tǒng)提高到全流量排水，管道支架必須承受大流量情況下的大動態(tài)荷載，產(chǎn)生劇烈搖晃，管段的負壓變化導(dǎo)致間歇性升高情況的出現(xiàn)。在雨水排放過程中若是降雨排水設(shè)計量不準確，這樣就會造成雨水不能及時排完，雨水在屋面積聚，加之屋面防水不好，會加劇雨水積聚程度，無疑增加了雨水排放的強度，排水系統(tǒng)無法得到很好的應(yīng)用，造成建筑頂部漏水的問題，影響人們的正常生活。因此，在設(shè)計雨水排水系統(tǒng)時，我們應(yīng)該專注于建立房間空間范圍和形狀的圖像，最大限度地降低室內(nèi)占地面積。雨水管道內(nèi)水流速度越快，產(chǎn)生的噪音也就越大，情形嚴重時會造成管道內(nèi)部拐角處以及三通部位受力集中，容易導(dǎo)致管道出現(xiàn)裂縫，進而出現(xiàn)室內(nèi)進水問題。因此，在設(shè)計管道的時候盡可能的降低直角拐彎接頭的使用率，而雨水系統(tǒng)中吊架的重要性不容忽視，隨著工程中抗震支架的普及使用，管道振動所引起的問題將會進一步的減少。（2）若是室外雨水管道系統(tǒng)還是基于傳統(tǒng)的重力雨水系統(tǒng)來設(shè)計的話，在降雨量很大的情況下很容易將外面的雨水檢查井蓋沖開，有可能造成人員掉入井中，具有一定的安全風險。因此，在設(shè)計虹吸式雨水系統(tǒng)時，除了放大排水管的直徑以減少排放雨水量外，一個室外檢查井不能與超過三個以上虹吸式雨水出口管道相接，同時還需要根據(jù)相接的虹吸雨水系統(tǒng)的排水量進行檢查復(fù)核。雨水檢查井必須是鋼筋混凝土井或金屬閥必須放在水管的另一側(cè)，在雨量很大情況下，可以減小雨水對井壁的沖蝕。

4 結(jié)束語

綜上所述，在大型公建項目中，虹吸式雨水排水系統(tǒng)優(yōu)勢比較突出，特別是在南方雨水較多的區(qū)域，更加需要虹吸式排水這種高效率的排水系統(tǒng)。在安裝虹吸式雨水排水系統(tǒng)時，要嚴格遵守虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)相關(guān)規(guī)程，科學布置雨水斗并對其進行水力分析，才能達到較好的效果。

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