建筑給排水設(shè)計中虹吸式雨水排水系統(tǒng)的應(yīng)用分析

李惠娟

摘 要：歐洲是虹吸式雨水排水系統(tǒng)技術(shù)的主要發(fā)源地，許多歐美國家與地區(qū)很早就開始應(yīng)用虹吸式排水系統(tǒng)，并對其進(jìn)行研發(fā)與改造，目前我國已經(jīng)研制出完善的虹吸式雨水排水系統(tǒng)。近幾年，我國建筑行業(yè)的發(fā)展十分迅速，很多大型建筑與生產(chǎn)廠房的發(fā)展趨勢逐漸變成“面積大、體積大”，對雨水排水系統(tǒng)的要求也在逐步提高。在大型建筑物的給排水設(shè)計中，重力雨水排水系統(tǒng)的問題十分明顯，更加突出了虹吸式雨水排水系統(tǒng)的優(yōu)勢。虹吸式雨水排水系統(tǒng)得到了市場上廣泛的認(rèn)可，越來越多的大型建筑物采用虹吸式排水系統(tǒng)。本文主要針對虹吸式排水系統(tǒng)的工作原理、優(yōu)勢以及實際應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：給排水設(shè)計;虹吸式;雨水排水系統(tǒng)

在建筑給排水系統(tǒng)中，最重要的部分就是雨水排水系統(tǒng)，雨水排水系統(tǒng)的主要作用是及時排出屋面的雨水，降低積水對房屋屋頂造成的損害，或者發(fā)生屋頂漏水等事故，確保人們的生活與生產(chǎn)。虹吸式雨水排水系統(tǒng)的主要步驟是將管道內(nèi)的空氣盡量排除，快速形成滿管流狀態(tài)，可以加速雨水的排出，在系統(tǒng)中最主要的就是其特殊的雨水斗，起著非常重要的作用。

1.虹吸式雨水排水系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)雨水處于很淺的水深時，我們使用特殊設(shè)計的雨水斗，利用屋面和地面的高度差，避免空氣進(jìn)入管道，形成局部真空，管內(nèi)的水流與雨水由于附加的壓力而形成的現(xiàn)象稱為虹吸現(xiàn)象。在虹吸現(xiàn)象的作用下，加快了水管內(nèi)的水流速度，快速的排放出屋內(nèi)的雨水，這是虹吸式雨水排水系統(tǒng)的工作原理。在工作原理的基礎(chǔ)上，再利用“伯努利”方程進(jìn)行計算，使雨水短時間內(nèi)在管道中形成滿管流狀態(tài)，有效地控制與調(diào)節(jié)雨水在管道內(nèi)的流速與壓力，虹吸式雨水排水系統(tǒng)工作的要求使在降雨初期，屋面雨水的深度低，沒有達(dá)到雨水斗高度的時候，排水系統(tǒng)的工作狀態(tài)能達(dá)到重力流排水系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

2.虹吸式排水與重力流排水的區(qū)別

在排水過程中，重力流排水系統(tǒng)中是空氣和水混合，在重力的作用下順著立管道留下，這個過程需要懸吊管管徑和坡降很大;而且為了保證在雨水多的情況下，每個雨水斗都能正常工作，要求控制懸吊管上雨水斗的安裝數(shù)量，那么在大型建筑物上就需要增加更多的懸吊管和立管，由于懸吊管與立管的增加，使工程的施工強度與周期都有所增大。

虹吸式雨水排水系統(tǒng)有效的改善了重力流排水時存在問題，虹吸式排水在排水過程中形成滿管壓力流態(tài)，在縮小雨水管管徑的同時，提高排水能力;雨水懸吊管不需要做成有坡度的鋪設(shè)，既可以節(jié)省空間，也能起到美觀的效果;由于虹吸效果排水壓力強，因此不限制懸吊管上雨水斗的數(shù)量，可以節(jié)省很多立管，減少挖開面積，節(jié)省大量的裝修費用和施工成本。虹吸式排水系統(tǒng)自身的優(yōu)勢也十分突出，它的排水效率更高，噪音小，更適合學(xué)校、醫(yī)院、圖書館等安靜的環(huán)境建筑，而且它的安全性更高，不會影響建筑物的使用功能，更適合大型公共建筑的雨水排放。虹吸式雨水排水系統(tǒng)安裝也非常靈活，可以在屋里的任何地方安裝，空間占用小，而且排放能力強，可以減輕屋面負(fù)擔(dān)，不會造成滲水現(xiàn)象;虹吸式排水系統(tǒng)在工作時，還可以將屋面上的雨水吸走，雨水迅速的在管道中流動時，可以起到清潔管道的作用，避免管道產(chǎn)生淤積。

3.虹吸式排水系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用

3.1案例介紹

某市進(jìn)行地塊規(guī)劃，建造兩棟單體住宅，住宅的要求是底層為商用住宅，第一棟建小型公寓，第二棟建平層公寓，該工程的總建筑面積為10.5萬平方米左右，屋頂總面積約為4500平方米。第一棟樓高約為97米，第二棟樓高約為98米，一共需要設(shè)9個虹吸式排水系統(tǒng)和虹吸式溢流系統(tǒng)，第一棟樓為3個、第二棟樓為6個。

3.2施工要點

在虹吸式排水系統(tǒng)施工前，我們要對施工中所需要材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，尤其是管材與管接頭的質(zhì)量。由于系統(tǒng)在排水時，管道內(nèi)的壓力會產(chǎn)生變化，對管道有很大的沖擊力，因此會出現(xiàn)震動或者搖晃，好質(zhì)量的接頭對管道的穩(wěn)固起到很大的作用。在施工過程中，雨水斗的安裝一定要穩(wěn)固，把不銹鋼底盤放在預(yù)留孔處，保證底盤和面板在同一高度上;對于其雨水懸吊管、立管、埋地管等管道連接時，要注意圖紙中的指示方向、標(biāo)記處位置，要特殊注意的是為了滿足虹吸條件，不可以輕易改變水平管的標(biāo)高;雨水桶的安裝需要注意其安裝位置，雨水桶與墻壁之間的距離至少為一米，兩桶之間的距離一般不大于20米雨水桶，其部件需要由不銹鋼制成，并用特殊樹脂材質(zhì)保護(hù)，可以使防水效果更好。

3.3具體應(yīng)用

虹吸式排水系統(tǒng)施工前，工作人員需要對圖紙進(jìn)行反復(fù)的確認(rèn)，以免在施工中出現(xiàn)任何的變化與改動可以及時做出反應(yīng)。根據(jù)施工圖紙，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行標(biāo)高，控制好垂直度，固定和密封好套管。為了保證管道沒有問題，和裝飾部門進(jìn)行了溝通與協(xié)調(diào)，確定了墻體的具體位置與衛(wèi)生間設(shè)備的尺寸大小，以免出現(xiàn)標(biāo)高問題。工作人員根據(jù)該項目的特點，選取橫排式雨水斗系統(tǒng)，雨水斗和水平管道在墊層內(nèi)鋪設(shè)，這樣雨水斗位置不用預(yù)留孔。對于尾管的安裝需要在整個施工完成后，清潔工作結(jié)束，將尾管與擋板一同安裝，完成整個系統(tǒng)的施工。為了防止在排水過程中產(chǎn)生雨水斗堵塞的現(xiàn)象，我們在每個排水系統(tǒng)都設(shè)有專門的溢流系統(tǒng)，一旦發(fā)生雨水斗堵塞的情況，也不會影響人們的生活，溢流系統(tǒng)可以將雨水安全的排除，保證建筑物的使用壽命。在整個系統(tǒng)安裝完成后，還需要進(jìn)行灌水與排水的性能試驗，試驗成功后，才能正常使用。

結(jié)束語

虹吸式排水系統(tǒng)的優(yōu)點很多，越來越多的開發(fā)商也選擇使用虹吸式排水系統(tǒng)，但是在實際應(yīng)用中，我們更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H天氣情況，與建筑部門進(jìn)行有效的聯(lián)系與溝通，對建筑物的用處進(jìn)行充分了解，在推廣虹吸式排水系統(tǒng)的同時也要注意及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問題，降低其缺陷帶來的影響，對問題進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)。虹吸式雨水排水系統(tǒng)在使用過程中，需要進(jìn)行定期的檢查、維修與護(hù)理，保證系統(tǒng)的正常使用，不影響人們的生活與工作。

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