探析建筑給排水施工中的虹吸式雨水排水技術

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　　摘  要：近幾年我國社會經濟飛速發展，大型公建項目在城市中不斷出現。其中屋面雨水排水方面，虹吸雨水排水系統由于其排水效率高，常用于大型公建項目中。虹吸雨水系統在安裝時可以無坡度進行鋪設，其在單斗排水能力方面，與重力雨水排水系統相比優勢突出。因此，文章從虹吸式雨水排水技術的應用原理切入，結合實際工程案例對其施工技術方案及施工工藝進行深入分析。
　　關鍵詞：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作為一種新型的雨水排水系統，在過去幾年中不斷發展，該系統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全流量壓力模式進行設計的?；诖?，對于虹吸式雨水排水系統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，該系統運作基本和重力雨水排水系統相似，隨著雨水高度的逐漸增加，以致超過雨水斗的最大高度后，該系統設置的防漩渦雨水斗能夠有效的調節雨水斗內雨水的流量和狀態，盡可能的避免雨水和外界空氣一同進入排水管道內，確保排水管道正常運作，從而保證系統通過排水管將雨水完全排出。虹吸式雨水排水系統用于建筑給排水，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
　　虹吸現象是一種常見的自然現象，其表現為液體分子內部之間重力差異。進一步可以這樣理解，虹吸現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流向壓力低的一側，在雨水流動過程中，兩側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，虹吸現象最終將消失，水流將不再流動。因此，虹吸式雨水排水系統的原理是根據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，當雨水管中的水量在壓力下形成流動狀態時，便會產生虹吸現象。因此，我們可以這樣認為，通過虹吸現象進行雨水排水具有較好的效果。
　　相比于傳統的重力式雨水排水系統，虹吸式雨水排水系統有如下幾點優勢：首先，由于管道直徑小，排水系統施工也較為簡單，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，降低系統安裝產生的成本，因此虹吸式雨水排水系統受到業內人士的認可;其次，管道的設計能夠達到正負壓力規定的水平，從而保證超高層建筑雨水管道全水實驗檢測目標的實現，避免負壓失控現象，為虹吸排水系統的安全運作提供保障;再者，虹吸式排水系統更加安全，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，虹吸式排水系統只需要較小直徑的雨水管道，和現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則外立面的要求。
　　2 虹吸式雨水排水施工技術方案分析
　　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、餐飲會所等設施。該項目在屋面排水方面使用虹吸式雨水排水系統，通過該系統將積聚在屋面上的雨水排進布置在地面的集水井內。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進行合理設計并規范施工。屋面匯水總面積和塔樓側墻水總面積：40000平方米;設計暴雨強度值：q=6.78升/秒·100m2（蘇州地區，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;系統數量：虹吸排水系統29套。 　　2.2 虹吸排水系統施工流程（見圖1）
　　2.3 施工準備工作
　?。?）在安裝排水管道之前，現場技術人員首先需要了解設計和施工圖紙的技術要求、相關的技術操作說明和竣工驗收規范。此外還需要編制施工預算，項目進度和施工計劃，制定材料、設備和人力供應計劃，確保項目正常開展。（2）根據設計和施工圖紙，管道預制工作必須按設計要求的標高進行開展，控制垂直度，將套管固定穩固，同時還要將套管密封好，避免施工材料或廢物掉入。（3）在鋪設排水系統管道時，首先應安裝埋地管道，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“開啟和關閉”的安裝原則，以確保管道的穩定性。（4）為保證管道沒有問題，需要與土建和裝飾施工單位協調工作，快速了解管道設定的標高以及墻體的具體定位和衛生間內設備的尺寸大小，以便不會出現管線布設標高問題，保證預留管道的坐標和定位滿足驗收要求。供水和排水管，嵌入墻內并預埋，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 虹吸雨水系統的安裝
　　2.4.1 不銹鋼雨水斗安裝
　?。?）安裝要求：天溝平直、雨水斗在同一個天溝內高度要相同，雨水斗一定要牢固穩定。結構主體施工時需要在屋面安裝雨水斗區域預留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：在屋面工程結束后，虹吸管路系統安裝完成后，安裝空氣擋板或防護罩。
　　2.4.2 管道安裝
　?。?）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，熔體的深度符合規格和設計要求。（3）焊接彎頭時，要特別注意設計圖紙中指示的方向，在管道和管道右側的方向上，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并插入標記的深度，同時將管件推到加熱頭上而不旋轉以達到規定的標記。加熱時間必須達到熱熔工具制造商設定的要求。（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應用、設計問題及解決措施
　?。?）在暴雨天氣，隨著降水量的增加，雨水排水系統提高到全流量排水，管道支架必須承受大流量情況下的大動態荷載，產生劇烈搖晃，管段的負壓變化導致間歇性升高情況的出現。在雨水排放過程中若是降雨排水設計量不準確，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，排水系統無法得到很好的應用，造成建筑頂部漏水的問題，影響人們的正常生活。因此，在設計雨水排水系統時，我們應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占地面積。雨水管道內水流速度越快，產生的噪音也就越大，情形嚴重時會造成管道內部拐角處以及三通部位受力集中，容易導致管道出現裂縫，進而出現室內進水問題。因此，在設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還是基于傳統的重力雨水系統來設計的話，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，在設計虹吸式雨水系統時，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，同時還需要根據相接的虹吸雨水系統的排水量進行檢查復核。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，在雨量很大情況下，可以減小雨水對井壁的沖蝕。
　　4 結束語
　　綜上所述，在大型公建項目中，虹吸式雨水排水系統優勢比較突出，特別是在南方雨水較多的區域，更加需要虹吸式排水這種高效率的排水系統。在安裝虹吸式雨水排水系統時，要嚴格遵守虹吸式屋面雨水排水系統技術相關規程，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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