虹吸排水收集系統技術在住宅小區項目上的推廣應用

溫華 胡芳榕 謝勇 袁擁軍 皮小勤

【摘要】為解決建筑施工項目中的排水問題，文章以某住宅小區項目為例，應用PDS虹吸排水收集系統，對該建筑工程項目中的排水措施進行了優化設計和施工建設，并對建設結果進行了評估，評估結果表明，該系統具有較大的優勢，適合在今后的相關領域上做進一步的推廣應用。

【關鍵詞】虹吸排水收集系統；高分子異形片材；施工建設

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.061

1、引言

近年來，隨著“海綿城市”建設理念的不斷滲透和應用，各種排水技術措施也不斷涌現。但從目前來看，大部分地區應用的排水措施都是傳統的種植頂板滲排水方法，這種方法在設計和工藝等方面都存在著一定的缺陷，特別是對于一些土壤滲水率低的地區而言，更容易引發積水，導致排水效果大打折扣。顯然，探尋新的排水措施已是大勢所趨，對最新的虹吸排水收集系統進行研究也十分必要[1]。

2、項目基本概況

該項目為廣西柳州市柳東新區某安置房小區項目，位于廣西柳州市柳東新區核心區縱十一路以東，核心區支路二十五路以西，龍華路以南，占地面積約為83畝，總建筑面積223637㎡，總投資近8.3億元。該項目地下室頂板建設面積約2.7萬㎡，由于頂板面積較大，因此現場施工找坡存在較大困難。經過理論分析計算表明，如采用傳統的種植頂板滲排水方法，則很難起到應有的排水效果，地下室頂板滲漏可能性很大。為此，在本次項目的設計中，采用PDS防護虹吸排水收集系統進行設計。該系統中的多個虹吸排水槽能夠將過量的雨水排至觀察井，并對觀察井內儲存的雨水進行二次利用。

3、虹吸排水收集系統的特點及優勢

3.1 系統基本原理和特點

在使用虹吸排水收集系統后，降雨天氣下滲入土壤中的水分會通過高分子防護排水異形片，不斷流入到虹吸排水槽當中，再通過重力和大氣壓力的作用下流入出水口，通過虹吸效應而流入到觀察井當中。這些雨水在觀察井觀察并排入到雨水收集系統，能夠用于園林植物的灌溉，實現雨水的循環利用[2]。虹吸系統主要由六部分組成，即植被層、種植土層、pds防護虹吸排水收集系統、防水層、找平層、頂板結構層。

3.2 系統所具備的優勢

虹吸本身就具有獨特的優勢，具體包括隔水透氣、保溫、便于施工以及維護、減少堵塞現象，且一定程度上，解決了大面積頂板找坡的問題。因此對于虹吸排水收集系統應具備一定的優勢，整體來看，虹吸排水收集系統與以往的傳統排水收集系統相比，其優勢主要體現在以下幾個方面。

其一，相較于傳統的排水收集系統，虹吸排水系統不再具有細石混凝土保護層、隔離層和找坡層等一系列復雜結構，有效節約了構造層次，增加了種植土覆蓋厚度。

其二，虹吸排水收集系統在建設成本上相對較低，而在建設速度上也相對較快，能夠有效降低原材料的消耗，更好符合節能環保的理念[3]。

其三，虹吸排水收集系統設計與建設的靈活性更高，能夠根據具體的建筑結構進行靈活布置，且管道排布也相對更為簡單，通常不需要考慮排水高差及流向等方面的因素[4]。

4、虹吸排水收集系統的施工建設

4.1 施工工藝流程

在虹吸排水收集系統施工開始前，設計人員在已有設計圖紙的基礎上做了進一步的深化設計，對透氣管、觀察井和集水井等進行合理布置，在園林中設置了28個點滲透以增強面排水功效，并設置了19個透氣觀察管和5個虹吸出水口。在具體的施工過程中，還應遵循一定的施工流程，現場具體施工流程如下：（1）對現場進行勘察，了解現場的實際情況，并結合施工圖紙，做好定位規劃彈線；（2）鋪設黏條，在鋪設過程中，要以規劃彈線為中心線，根據規范要求，科學、合理的進行HNB粘霸的鋪設；（3）根據施工圖紙要求，對虹吸排水槽進行合理的鋪設；（4）采用高分子防護排（蓄）水異形片，基于本工程規范要求，通過平接法進行科學、合理的鋪設；（5）一方面要對HXK透氣觀察管進行安裝，另一方面還要對透氣防塵蓋進行合理的安裝；（6）對于HXC虹吸排水槽，安裝完畢之后，還需要進行土工布的鋪設；（7）按照施工圖紙要求，要對虹吸管及觀察井進行科學、合理的安裝，保證HXG虹吸管和HCC觀察井安裝符合施工要求；（8）科學合理的進行雨水回收系統的安裝，保證符合施工要求。

4.2 本次施工采用的關鍵技術

在本次施工中，采用的技術方法較多，主要關鍵技術有以下幾個方面。

一是高分子異形片材的鋪設。在鋪設過程中，確保片材的鋪設方向與排水方向完全相同，鋪設方式則以平縫黏結的方式加以進行，并確保黏結寬度為200mm。同時為確保排水通暢，施工人員也采取了凸臺架空的方法，確保高分子異形片材能夠與拱形虹吸排水槽形成尺寸合理的隔空層。而對于高出種植頂板的建筑物，如通風井、樓梯側墻等部位，高分子異形片材的鋪設則自上而下進行，并使用阻根黏條，以平縫黏結的方式加以固定。

二是排水槽及觀察管的安裝環節。在本次施工建設中，主要使用虹吸排水槽，將施工區域劃分為若干個排水區域，同時為確保能夠順利地按照預定方向進行排水，施工人員安裝了透氣觀察管，以平衡土層內部和外界之間的氣壓。

三是其他方面，首先，為避免高分子異形片材因壓力過大而受到破壞，施工單位加強了管理，不允許工程車輛或人工拖行的勞動車輛在鋪設完的高分子異形片材上行駛；其次，在虹吸排水系統施工完成后，及時進行回填土作業，回填方式為隨鋪隨填，以從外向內回填的方式進行，同時在回填土過程中避免施工機械與高分子異形片材的直接接觸，第一層回填土的厚度則嚴格控制在500mm以上；最后，在回填土施工過程中，工作人員加強了對透氣觀察管、虹吸排水管等部位的保護，對于這些部位的回填土施工，不采用機械設備，而是選擇人工回填的方式，以避免這些部位被機械破壞。

5、虹吸排水收集系統項目的效果、問題及優化建議

5.1 施工建設效果評估

為評估實驗效果，建設單位組織相關技術、施工、成本人員成立效果評估小組，對本次建設的PDS防護虹吸排水收集系統的效果進行評估。在評估之前的一周內，當地頻繁出現陣雨天氣，這也為客觀評估創造了良好的條件[5]。

在評估過程中，評估小組進行現場踏勘，對實驗項目范圍內的路面、鋪裝、綠化區域、排水管存水、地下室頂板等內容進行了勘察，通過對虹吸管觀察口的勘察結果發現，盡管在評估前當地連續出現多次降雨，但地下室頂板水位保持在5cm范圍內，滿管狀態僅在降雨量級達到暴雨（24小時內50-100mm）時才會出現，而當暴雨結束的24小時內，出水口出水就明顯減少，同時地下室頂板也未出現滲漏現象，這表明本次施工建設已經取得了較好的效果，能夠有效解決地下室頂板、道路鋪裝、以及園林低洼部位的積水問題[6]。

另一方面，評估小組對于虹吸排水收集系統項目的成本等也進行了評估，通過定額計算等方法獲知，在確保能夠達到同樣效果的前提下，本次項目的建設成本較以往相比，降低了10-20%，且施工周期也縮短了20%左右，能夠達到預期的施工建設目標，且具有較好的推廣價值。

5.2 虹吸排水收集系統的現存問題及展望

由于本次施工建設項目為當地的第一個虹吸排水收集系統試驗項目，因此在建設的過程中，也難免存在了一些問題，問題主要包括以下幾個方面[7]。

一是室外排水管網雨水井標高在施工過程初期沒能達到室外排水圖紙高度的要求，后續通過現場整改協調，調整了標高，問題才得以解決。

二是地下室頂板的雨水篦子在設計中未能安置在最低點，覆蓋范圍較大，在園林區域施工完成后，當地遭遇了數次短時強降水天氣，在每次短時強降水天氣結束后，園林區域的積水仍然較為嚴重，為解決這一問題，經過現場的勘察與整改協調，由虹吸排水增設了30個點滲透進行直排，才有效解決了地下室頂板積水問題。

考慮到這些問題，在今后的相關工作中，應當從以下幾個方面予以優化：

（1）在設計過程中，整個項目的室外雨水井的雨水管管底標高應當低于頂板標高600mm左右。同時，在實際施工過程中，如發現室外管網出現設計變更，則要及時進行各部門之間的溝通協調，并分析如何進行調整。

（2）在進行點滲透設計時，始終根據園林的道路范圍線和標高進行設置。如在實際施工過程中出現設計變更，則需要及時進行各部門之間的施工，并根據變更情況研究相應的調整措施。

（3）在項目進場前，要召集施工項目涉及到的所有單位進行項目現場交底會，針對施工過程中的回填土作業、園林道路、排污、消防管道施工等可能涉及到二次開挖的情況進行現場溝通，避免造成成品破壞。同時要對現場交底會上的討論做好記錄和整理，形成會議紀要，為后續的工作提供重要依據。

（4）在設計過程中，地下室頂板采用雨水篦子應當逐步淘汰，并使用更多的虹吸點滲透措施取而代之，這有助于解決在強降雨天氣下園林區域積水，或是黏性土壤雨水下滲慢等問題，排水效果將更為顯著。

6、適用范圍

通過上述對虹吸排水系統的分析討論，綜合排水系統的優勢與特點，以及在本工程項目中的應用評估效果。由此可以了解到虹吸排水系統具有較為廣泛的適用范圍，具體包括屋面綠化、車庫頂板、地下人防、綜合管廊、地下廣場、植被草溝等等，都可以取得良好的效果。其中在車庫頂板中的應用，提出了明確的要求，例如對于車庫頂板的回填方式，要遵循由外向里的原則，而且如果是透水性較差的粘土類回填土，在使用回填土之前，要先回填100厚砂石層。除此以外，需要注意的是目前虹吸排水收集系統還存在一些問題，對此還應對虹吸排水系統進行不斷的分析探討，從而不斷完善虹吸排水系統，使其能夠應用范圍更加廣泛。

結語：

整體來看，在本次項目的設計與施工建設中，PDS防護虹吸排水收集系統的優勢較為明顯，有著排水質量較好、施工周期短、壽命長、維修方便、成本低和性價比較高等諸多優勢，具有較高的推廣價值。能夠在屋頂綠化、車庫頂板、地下人防、地下廣場、空中足球場和雨水花園等多個領域投入實際應用。因此，在今后的工作中，應當進一步加強對其優化創新，并大力推廣其應用。

參考文獻：

[1]張士興，張強，焦建軍，等.種植屋面虹吸排水收集系統技術應用研究[J].建筑技術，2019，（08）：41-43.

[2]郭永寧，唐學森，伊新東.虹吸排水技術在大型城市廣場種植頂板排水中的應用[J].工程技術研究，2021，6（04）：37-39.

[3]劉繼軍，王江平.虹吸排水技術在大型地庫頂板種植屋面中的應用[J].建材與裝飾，2019， No.583（22）：9-10.

[4]楊帆，周婷，韋富騰.虹吸雨水系統的應用與常見問題解決方法[J].中國房地產業，2020，（004）：P.37-38.

[5]吳曉雨，李棟謀，李成方，等.綠色海綿城市施工背景下大型車庫屋面防護虹吸排水收集系統技術應用[A].浙江省土木建筑學會.第26屆華東六省一市土木建筑工程建造技術交流會論文集（下冊）[C].浙江省土木建筑學會：施工技術編輯部，2020：5.

[6]楊志，焦建軍，張士興，等.種植屋面虹吸排水收集系統在海綿城市建設領域的應用[J].建筑技術，2019，50（08）：938-939.

[7]陳傳帥.海綿城市雨水收集在房建項目中的具體應用[J].城市住宅，2020，（04）：139-140.