建筑给排水设计中虹吸式雨水排水系统的应用分析

李惠娟

摘 要：欧洲是虹吸式雨水排水系统技术的主要发源地，许多欧美国家与地区很早就开始应用虹吸式排水系统，并对其进行研发与改造，目前我国已经研制出完善的虹吸式雨水排水系统。近几年，我国建筑行业的发展十分迅速，很多大型建筑与生产厂房的发展趋势逐渐变成“面积大、体积大”，对雨水排水系统的要求也在逐步提高。在大型建筑物的给排水设计中，重力雨水排水系统的问题十分明显，更加突出了虹吸式雨水排水系统的优势。虹吸式雨水排水系统得到了市场上广泛的认可，越来越多的大型建筑物采用虹吸式排水系统。本文主要针对虹吸式排水系统的工作原理、优势以及实际应用进行阐述。

关键词：给排水设计;虹吸式;雨水排水系统

在建筑给排水系统中，最重要的部分就是雨水排水系统，雨水排水系统的主要作用是及时排出屋面的雨水，降低积水对房屋屋顶造成的损害，或者发生屋顶漏水等事故，确保人们的生活与生产。虹吸式雨水排水系统的主要步骤是将管道内的空气尽量排除，快速形成满管流状态，可以加速雨水的排出，在系统中最主要的就是其特殊的雨水斗，起着非常重要的作用。

1.虹吸式雨水排水系统的工作原理

当雨水处于很浅的水深时，我们使用特殊设计的雨水斗，利用屋面和地面的高度差，避免空气进入管道，形成局部真空，管内的水流与雨水由于附加的压力而形成的现象称为虹吸现象。在虹吸现象的作用下，加快了水管内的水流速度，快速的排放出屋内的雨水，这是虹吸式雨水排水系统的工作原理。在工作原理的基础上，再利用“伯努利”方程进行计算，使雨水短时间内在管道中形成满管流状态，有效地控制与调节雨水在管道内的流速与压力，虹吸式雨水排水系统工作的要求使在降雨初期，屋面雨水的深度低，没有达到雨水斗高度的时候，排水系统的工作状态能达到重力流排水系统的工作状态。

2.虹吸式排水与重力流排水的区别

在排水过程中，重力流排水系统中是空气和水混合，在重力的作用下顺着立管道留下，这个过程需要悬吊管管径和坡降很大;而且为了保证在雨水多的情况下，每个雨水斗都能正常工作，要求控制悬吊管上雨水斗的安装数量，那么在大型建筑物上就需要增加更多的悬吊管和立管，由于悬吊管与立管的增加，使工程的施工强度与周期都有所增大。

虹吸式雨水排水系统有效的改善了重力流排水时存在问题，虹吸式排水在排水过程中形成满管压力流态，在缩小雨水管管径的同时，提高排水能力;雨水悬吊管不需要做成有坡度的铺设，既可以节省空间，也能起到美观的效果;由于虹吸效果排水压力强，因此不限制悬吊管上雨水斗的数量，可以节省很多立管，减少挖开面积，节省大量的装修费用和施工成本。虹吸式排水系統自身的优势也十分突出，它的排水效率更高，噪音小，更适合学校、医院、图书馆等安静的环境建筑，而且它的安全性更高，不会影响建筑物的使用功能，更适合大型公共建筑的雨水排放。虹吸式雨水排水系统安装也非常灵活，可以在屋里的任何地方安装，空间占用小，而且排放能力强，可以减轻屋面负担，不会造成渗水现象;虹吸式排水系统在工作时，还可以将屋面上的雨水吸走，雨水迅速的在管道中流动时，可以起到清洁管道的作用，避免管道产生淤积。

3.虹吸式排水系统在生活中的应用

3.1案例介绍

某市进行地块规划，建造两栋单体住宅，住宅的要求是底层为商用住宅，第一栋建小型公寓，第二栋建平层公寓，该工程的总建筑面积为10.5万平方米左右，屋顶总面积约为4500平方米。第一栋楼高约为97米，第二栋楼高约为98米，一共需要设9个虹吸式排水系统和虹吸式溢流系统，第一栋楼为3个、第二栋楼为6个。

3.2施工要点

在虹吸式排水系统施工前，我们要对施工中所需要材料的质量进行严格的检查，尤其是管材与管接头的质量。由于系统在排水时，管道内的压力会产生变化，对管道有很大的冲击力，因此会出现震动或者摇晃，好质量的接头对管道的稳固起到很大的作用。在施工过程中，雨水斗的安装一定要稳固，把不锈钢底盘放在预留孔处，保证底盘和面板在同一高度上;对于其雨水悬吊管、立管、埋地管等管道连接时，要注意图纸中的指示方向、标记处位置，要特殊注意的是为了满足虹吸条件，不可以轻易改变水平管的标高;雨水桶的安装需要注意其安装位置，雨水桶与墙壁之间的距离至少为一米，两桶之间的距离一般不大于20米雨水桶，其部件需要由不锈钢制成，并用特殊树脂材质保护，可以使防水效果更好。

3.3具体应用

虹吸式排水系统施工前，工作人员需要对图纸进行反复的确认，以免在施工中出现任何的变化与改动可以及时做出反应。根据施工图纸，严格按照要求进行标高，控制好垂直度，固定和密封好套管。为了保证管道没有问题，和装饰部门进行了沟通与协调，确定了墙体的具体位置与卫生间设备的尺寸大小，以免出现标高问题。工作人员根据该项目的特点，选取横排式雨水斗系统，雨水斗和水平管道在垫层内铺设，这样雨水斗位置不用预留孔。对于尾管的安装需要在整个施工完成后，清洁工作结束，将尾管与挡板一同安装，完成整个系统的施工。为了防止在排水过程中产生雨水斗堵塞的现象，我们在每个排水系统都设有专门的溢流系统，一旦发生雨水斗堵塞的情况，也不会影响人们的生活，溢流系统可以将雨水安全的排除，保证建筑物的使用寿命。在整个系统安装完成后，还需要进行灌水与排水的性能试验，试验成功后，才能正常使用。

结束语

虹吸式排水系统的优点很多，越来越多的开发商也选择使用虹吸式排水系统，但是在实际应用中，我们更应该结合当地的实际天气情况，与建筑部门进行有效的联系与沟通，对建筑物的用处进行充分了解，在推广虹吸式排水系统的同时也要注意及时发现系统存在问题，降低其缺陷带来的影响，对问题进行调整与改进。虹吸式雨水排水系统在使用过程中，需要进行定期的检查、维修与护理，保证系统的正常使用，不影响人们的生活与工作。

参考文献

[1]邹渊.屋面雨水虹吸排水系统施工常见问题及解决方法[J].安装，2018（07）：62-64.

[2]叶晓明.大型屋面虹吸排水技术与施工要点分析[J].福建建材，2018（10）：68-69.

[3]邱云勇.虹吸式雨水排水系统施工及其质量控制[J].中国新技术新产品，2018（12）：83-84.