屋面雨水虹吸式排水系统施工技术

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1、屋面雨水虹吸式排水系统施工技术　　摘要：虹吸排水应用于大型建筑屋面雨水排水系统较之重力流排水系统显示出较大的优越性，虹吸式屋顶雨水系统的原理就是依靠特殊的雨水斗的设计，实行汽水分离，从而使雨水立管中为满流状态，当立管中的水达到一定的容量时，虹吸作用就产生了。在降雨过程中，由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以令人惊奇的快速排除屋顶上的雨水。本文通过工程实践提出相关技术问题，以供借鉴。关键词：重力流、虹吸排水、施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1.前言目前，绝大部分屋面雨水排水基本采用重力流排放技术排水，但随着建筑技术的不

2、断发展，超大型建筑不断涌现，强对流的灾害型天气频发，对于结构复杂或屋面面积超大的建筑，这种技术就难以满足。目前国际上虹吸式雨水排放技术已经很成熟。对于工业厂房、货运站、购物中心、体育场馆、物流中心、会展中心、火车站、飞机场等各类大空间、大跨度的大型屋面的建筑形式，采用虹吸式雨水排水系统更具科学性和先进性。2.虹吸工作原理10虹吸现象我们在日常生活中经常可以看到。如下图所示，我们把一根灌满水的塑料管用手指堵住两端分别放入鱼缸和水杯中，同时放开手指，由于两个液面存在高差h1，此高差部分水在重力作用下流向水杯，从而使上部塑料管内产生负压，鱼缸

3、内水就会被吸入塑料管，水就会不断的从鱼缸流向水杯，这就是虹吸现象。当鱼缸与水杯液面高差越大时，塑料管内水流速度越大，排水越迅速。虹吸式雨水排放系统正是利用这一原理，利用建筑物屋面高度所形成的水头来实现虹吸排水。降雨来临时，屋面逐渐形成积水，由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，当屋面积水达到一定高度，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气量，使得系统中排水管道呈满流状态，当雨水通过管道变径时，在此处产生负压，加速雨水的排放速度。3.虹吸形成过程及其优势分析对大型屋面可“分区排水”，整个

4、屋面排水系统可由数个子系统组成，10每个子系统设一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝。系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天沟雨水快速排放。因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统。而当雨量较小时，该虹吸系统也只有做为重力流系统使用。这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水。此外，在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统。比如，计算表明排水量为40L/s时，用直径300mm的重力流雨水管，其斗前水深需1

5、00mm，而直径100mm的虹吸雨水管，其斗前水深仅需73mm，这对屋面的建筑和结构设计都非常有利。虹吸系统所用管径不仅比重力流小，而且可比重力流“少”。即一个横管，一个立管，可以上接十余个雨水斗，而重力流系统则需要多根立管。此外，虹吸系统的横管可以水平安装，而重力流系统其横管必须有不小于5‰的坡度，将使横管末端降低，从而影响使用空间或影响建筑结构处理。虹吸系统的立管因数量少，可利用楼梯间、立柱旁等处敷设，不占用更多的使用空间，横管也可以敷设在非敏感的公共走廊等处。总之，虹吸排水系统能给建筑设计一个非常有利的条件。4.虹吸排水系统与重力

6、排水系统重要设计参数的比较两种排雨水系统雨水斗和雨水立管的最大设计泄流量见表1和表2：表l雨水斗最大设计泄流量表2雨水立管最大设计泄流量10通过上述比较可以看山，与重力雨水排水系统相比，虹吸雨水排水系统具有以下优点：①管径小；②管道安装所需空间小；③悬吊管道坡度小，可为管道安装提供方便，节约建筑空间；④下水道连接管和理地管道少，地下工程量小；⑤系统流速大，有较好的自清作用。缺点是：两系统取同样的设计重现期时，虹吸雨水排水系统会出现溢流的可能性。5.虹吸排水的施工要点5.1雨水斗安装雨水斗的安装位置应满足以下要求：（1）雨水斗离墙至少1米

7、。（2）雨水斗之间距离一般不能大于20米。虹吸系统的雨水斗与普通雨水斗的主要区别在于有结构独特的空气挡板，空气挡板不仅能有效地阻止空气进入尾管，而且对由空气挡板下面流入尾管的雨水具有整流作用。再有，即使天沟内落叶等垃圾没有及时清扫，空气挡板的结构也能使排水功能不受大的影响。雨水斗安装在屋面的天沟里，混凝土屋面与金属屋面用雨水斗，其主要构件部分均相同，只是因安装条件不同而略有差异。下面以混凝土屋面用雨水斗为例说明雨水斗的安装要点。10在屋面防水层施工前安装不锈钢底盘放在预留孔的正上方，确保底盘与面板顶面标高保持一致，同时用混凝土封堵尾管与

8、预留洞之间的空隙。在混凝土封堵完成后，土建方开始进行防水施工，但要保证防水层不超过规定界限。防水施工完成后，安装夹圈，防水保护层及找平层做到夹圈的边缘。在屋面工程结束，管路系统安装完毕后安装空气挡板或隔栅防