探析建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术叶铭雄

探析建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术叶铭雄

叶铭雄

叶铭雄

身份证号码：44068319911116xxxx

摘要：对于虹吸式雨水排水系统如何运作可以这样理解：前期降雨时屋顶上的雨水高度没有达到雨水斗的限定高度，该系统运作基本和重力雨水排水系统相似，随着雨水高度的逐渐增加，以致超过雨水斗的最大高度后，该系统设置的防漩涡雨水斗能够有效的调节雨水斗内雨水的流量和状态，尽可能的避免雨水和外界空气一同进入排水管道内，确保排水管道正常运作，从而保证系统通过排水管将雨水完全排出。虹吸式雨水排水系统用于建筑给排水，完全满足实际的雨水排水需求，可以达到最理想的雨水排水效果。鉴于此，本文对建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术进行分析，以供参考。

关键词：建筑物；给排水施工；虹吸式雨水排水

引言

在大型公建项目中，虹吸式雨水排水系统优势比较突出，特别是在南方雨水较多的区域，更加需要虹吸式排水这种高效率的排水系统。在安装虹吸式雨水排水系统时，要严格遵守虹吸式屋面雨水排水系统技术相关规程，科学布置雨水斗并对其进行水力分析，才能达到较好的效果。

1虹吸式雨水排水的作用原理

虹吸现象是一种常见的自然现象，其表现为液体分子内部之间重力差异。进一步可以这样理解，虹吸现象是借助水柱的压力差将高水位的液体吸出并使其往下部流动。在虹吸现象作用期间，由于材料管道上水面的压力不同，水流会逐渐从压力高的一侧流向压力低的一侧，在雨水流动过程中，两侧的压力原则上可以保持相同的方式，并且在虹吸的影响下，容器中的水面最后到达相同的位置，虹吸现象最终将消失，水流将不再流动。因此，虹吸式雨水排水系统的原理是根据建筑物的高度差形成不同高度的水面，通过雨水斗分离气体和水，确保雨水排水管维持在满溢的状态，当雨水管中的水量在压力下形成流动状态时，便会产生虹吸现象。因此，我们可以这样认为，通过虹吸现象进行雨水排水具有较好的效果。

2建筑屋面雨水排水系统技术分类

2.1按照管道位置分类

主要分为外排水系统以及内排水系统。在外排水系统中分为无沟、天沟、檐沟三种排水形式。天沟外排水主要应用立管、雨水斗等设备。檐沟外排水需要应用到水落管以及檐沟。而无沟外排水则主要是依靠倾斜屋面将雨水排出至地下沟槽[1]。内排水系统主要是在建筑屋面内部设置雨水斗，利用排水管道将雨水排出，内排水系统多应用于坡度较大的建筑屋面，并提升建筑屋面的美观度。此外按照排水管道内的雨水流态还可以分为重力压力流以及无压流两种。

2.2按照雨水斗数量分类

雨水排水系统还可以按照应用雨水斗数量的多少进行分类，主要分为单斗系统以及多斗系统。值得注意的是，安装雨水斗的数量越多并不意味着排水系统的排水能力越高，为了在建筑屋面中体现环保理念，避免出现管道材料浪费的问题，需要综合考虑建筑屋面的整体结构与排水需求后再确定雨水斗的应用数量。

3虹吸式雨水排水系统设计

3.1设计原理

相较于重力流屋面的排水系统，虹吸式的排水系统属于满管流，并且排水管道中的排水类型为单相流。在排水管道中虹吸式雨水斗使其形成了满管流的状态。不同型号的雨水斗其斗前水深也不相同，而影响虹吸式雨水排水系统排水能力的是斗前水深的数值。

3.2雨水排水系统组成部分

在虹吸式雨水排水系统中需要应用到雨水斗，其主要功能时分离气水以及防涡流。并且能够有效控制斗前深度，当斗前的水位处于稳定状态并达到虹吸式排水系统设计的水深时，排水系统内将会形成满管流。连接雨水斗以及悬吊管中间的管道称为连接短管，连接短管的主要功能是通过改变其长度或管径的大小来调节进入到雨水斗的雨水量，进而有效控制排水系统的阻力。在屋架、楼板上的雨水横管为悬吊管。此外，还需要在排水系统中设计溢流口，避免因降雨量过大超出排水系统的排水能力时出现的雨水溢出问题，应用溢水口及时的将多余的雨水排出。在排水系统中还需要应用到固定件，固定件的功能是固定排水立管等管道装置，并吸收排水管道的振动，有效减少排水管道发生位移问题，确保排水系统的排水效果。设置过渡段。此部分主要设置在排水系统的排出管位置，在此过渡段中完成水流流态的变化，通常情况下过渡段的管径较大进而确保排水系统水力计算的准确性。

3.3重力式与虹吸式雨水排水系统的比较

虹吸式雨水排水系统可以在一个立管上连接多个雨水斗，因此其排水能力较强，并且此种排水系统不需要应用对悬吊管的坡度进行控制，简化了排水系统的设计过程，提高了排水系统设计的效率。并且在为结构相对复杂的建筑物设计屋面排水系统时较多的应用虹吸式系统，由于此种排水系统所应用到的立管数量较少因此不用过多的设置检查井，有效提高了排水系统的建设效率，同时此种排水系统能够精确的计算出水力。

4建筑屋面雨水排水系统设计时的要点

4.1排水管道材料

在排水管道工作期间，经过大量雨水的冲刷后导致管道内壁容易被空气腐蚀。为了延长排水管道的使用期限，减少管道材料的浪费问题，需要选择抗腐蚀性能强的管道。

4.2雨水防溢设计

一些雨水排水系统需要在一个立管上连接多个雨水斗，此时要注意控制雨水斗的高度，高度不合理时会出现雨水渗漏的问题，要参考最高雨水斗的位置来确定最低雨水斗的高度。

5虹吸式雨水排水系统应用、设计问题及解决措施

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。

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。

结束语

综上所述，随着经济的发展，建筑工程的建设数量持续增加，为了适应可持续发展的战略要求，建筑工程需要对建筑屋面的雨水排水系统进行深入的研究，不仅发挥雨水排水系统及时排放雨水以及屋面积水的作用，还要采用更多绿色环保的系统设计措施提高对雨水及污水的利用效率，充分体现雨水排水系统的环保性。

参考文献：

[1]王文瑾.大型屋面虹吸雨水排水系统设计计算研究[D].北京交通大学，2018.

[2]杨静琨.江门体育馆屋面虹吸雨水系统设计[J].中国给水排水，2018，34（10）：37-42.

[3]贾萌.虹吸式多斗雨水排水系统的特性分析[D].西南交通大学，2018.

[4]吴清芬.轨道交通车辆段上盖板地雨水排水分析与研究[J].隧道与轨道交通，2018（01）：50-52+57.

[5]雷国柱.浅议建筑屋面雨水排水[J].山西建筑，2018，44（09）：97-98.