淺談屋面虹吸雨水系統(tǒng)施工技術(shù)

董肖華

摘 要：虹吸雨水排放系統(tǒng)是一種便捷、高效的排水系統(tǒng)，具有氣水分離、防渦流等功能。通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)形成虹吸滿管壓力流，實(shí)現(xiàn)快速排水的目的，在建筑工程的多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虹吸雨水排放系統(tǒng)；施工技術(shù)

1 前言

隨著現(xiàn)代科技水平的進(jìn)步，建筑工程技術(shù)也逐步更新，虹吸雨水系統(tǒng)是在重力排水的基礎(chǔ)上進(jìn)行新的排水技術(shù)探索，提升排水效率。虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)成功應(yīng)用于太原萬(wàn)輛鐵路貨車造修基地項(xiàng)目，本文結(jié)合該工程的實(shí)踐，主要闡述屋面虹吸式雨水排放系統(tǒng)的施工技術(shù)。

2 工作原理

虹吸式雨水排放系統(tǒng)也稱為負(fù)壓法或壓力流排水系統(tǒng)。系統(tǒng)由虹吸式雨水斗（反渦流結(jié)構(gòu)）、雨水懸吊管、雨水立管、雨水出戶管及管件、固定件組成。

該排水系統(tǒng)主要工作原理是降雨初期，屋面雨水高度未超過(guò)雨水斗高度時(shí)，整個(gè)排水系統(tǒng)工作狀況與重力排水系統(tǒng)相同。隨著降雨的持續(xù)，當(dāng)屋面雨水高度超過(guò)雨水斗高度時(shí)，由于采用了反渦流結(jié)構(gòu)的雨水斗，這種結(jié)構(gòu)的雨水斗最大功能就是在淹沒(méi)狀態(tài)下只進(jìn)水不進(jìn)氣，防止產(chǎn)生漩渦，使得系統(tǒng)中排水管道呈滿流狀態(tài)，利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的勢(shì)能，在雨水連續(xù)流經(jīng)雨水懸吊管轉(zhuǎn)入雨水立管跌落時(shí)形成虹吸作用，并在該處管道內(nèi)呈最大負(fù)壓，屋面雨水在管道內(nèi)負(fù)壓的抽吸作用下以較高的流速排至室外。

3 優(yōu)點(diǎn)

虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于體育館、會(huì)展中心、廠房等大型工業(yè)與民用建筑的各種類型屋面的排水，與傳統(tǒng)的重力流雨水排放系統(tǒng)相比，具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)。

（1）虹吸式雨水系統(tǒng)采用不銹鋼虹吸雨水斗—耐腐蝕，高密度聚乙烯管材（HDPE管）重量輕，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的負(fù)荷小，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗老化性、抗沖擊力、抗腐蝕性。

（2）虹吸式雨水系統(tǒng)采用壓力流雨水斗，形成滿管流，排水能力顯著提高，傳統(tǒng)的重力流雨水系統(tǒng)采用重力式雨水斗，流入雨水時(shí)易摻入空氣形成氣、水混合流，影響雨水斗的泄流量。

（3）系統(tǒng)按有壓流計(jì)算，可減小管徑，增加流速，有利提高管道自潔能力。

（4）虹吸式雨水系統(tǒng)在滿足水力計(jì)算條件下，接入懸吊管的雨水斗個(gè)數(shù)可不受限制，減少了立管及埋地管的數(shù)量。

（5）懸吊管不需坡度，安裝方便、美觀，同時(shí)給室內(nèi)節(jié)約了大量空間。

4 施工要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

施工前，對(duì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真會(huì)審，做好與建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的銜接。在管道穿過(guò)樓板處預(yù)留孔洞，確保預(yù)留孔洞的坐標(biāo)符合圖紙要求，在屋面結(jié)構(gòu)施工時(shí)，配合結(jié)構(gòu)施工，預(yù)留好符合雨水斗的安裝孔洞。管材和管件的外觀應(yīng)光滑平整，無(wú)裂口、裂紋、脫皮和明顯的痕紋、凹陷，管件應(yīng)完整、無(wú)缺損、無(wú)變形。施工人員必須經(jīng)過(guò)HDPE管道、不銹鋼管道安裝的技術(shù)培訓(xùn)。

4.2 支架及固定件安裝

支架及固定件選用要與HDPE管材相匹配，在支架及固定件安裝時(shí)，應(yīng)滿足以下要求。

（1）支架安裝時(shí)設(shè)置固定件，固定件要求承受滿流管道的重量及高速水流所產(chǎn)生的沖擊力。對(duì)HDPE管道系統(tǒng)，固定件要考慮管道熱脹冷縮時(shí)產(chǎn)生的軸向應(yīng)力。

（2）固定件根據(jù)HDPE管材要求設(shè)置，位置準(zhǔn)確、埋設(shè)平整，與管道緊密接觸，不損傷管道。

（3）固定件采用與虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)相配套的專用管道固定系統(tǒng)，固定件內(nèi)外層鍍鋅，使其使用壽命不低于虹吸式雨水排放系統(tǒng)的使用壽命。

（4）管道支吊架固定在建筑承重結(jié)構(gòu)上，埋設(shè)牢固。

（5）HDPE懸吊管采用方形鋼導(dǎo)管固定。方形鋼導(dǎo)管沿HDPE懸吊管掛在建筑物結(jié)構(gòu)上，HDPE懸吊管采用導(dǎo)向管卡和錨固管卡連接在方形鋼導(dǎo)管上。

4.3 雨水斗安裝

不銹鋼虹吸式雨水斗，由雨水斗座、雙面自粘膠圈、雨水整流柵、空氣擋板、防葉罩組成。雨水斗的進(jìn)水口高度要保證天溝內(nèi)雨水能通過(guò)雨水斗排凈且雨水斗要水平安裝。

虹吸雨水斗的安裝要求。

（1）要求天溝平直，同一天溝內(nèi)的雨水斗標(biāo)高要一致，且與屋面可靠連接、密封。安裝時(shí)將不銹鋼底盤平放在預(yù)留孔的正上方（確保底盤與面板頂面標(biāo)高一致），同時(shí)封堵尾管與孔之間的空隙。

（2）防水卷材：在混凝土封堵完成后，土建制作防水，同時(shí)保證防水層施工不要超過(guò)規(guī)定的界限。

（3）夾圈安裝：在防水施工后找平施工前，安裝夾圈。

（4）找平：找平施工做到夾圈的邊緣。

（5）安裝空氣擋板：在屋面工程結(jié)束后，虹吸管路系統(tǒng)安裝完成后，安裝空氣擋板或防護(hù)罩。

4.4 管道的安裝

（1） HDPE管材切割。最好選用專用的旋轉(zhuǎn)管材切割器，要確保管材切割面的垂直度并清除毛刺。

（2） 管材的熱熔。HDPE管材或管件的連接，利用加熱板加熱后相互對(duì)接融合，經(jīng)冷卻固定而連接在一起，熱熔焊接需要用熱熔對(duì)焊機(jī)來(lái)完成。熱熔焊接操作時(shí)必須滿足以下基本要求。①充分的加熱時(shí)間。②充分的壓力。③充分的焊接和冷卻時(shí)間。④材料的接觸面必須確保干凈。

（3） 熱熔連接步驟。①將管材夾緊在熱熔機(jī)上，準(zhǔn)確對(duì)齊。②用刨刀修整管材端口，然后緩慢合攏熱熔機(jī)接端，并加以適當(dāng)?shù)膲毫Γ钡絻啥司羞B續(xù)的切屑出現(xiàn)后慢慢的減小壓力并保持刨刀運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)還與管端接觸時(shí)不要停止刨刀，以防止出現(xiàn)不平整的表面。③插入加熱板，以設(shè)定的壓力將兩管端壓向加熱板上一定時(shí)間，確保完全接觸。繼續(xù)保持加熱直到兩邊的翻邊寬度達(dá)到規(guī)定的要求：DN40～200mm的管端大約為lmm，DN250～315mm的管端大約為1.5mm。④加熱時(shí)間達(dá)到后，迅速打開(kāi)熱熔機(jī)，取出加熱板，然后立即合攏兩管端。平穩(wěn)的增加熔接的壓力，并保證足夠的冷卻時(shí)間。⑤檢查焊縫翻邊是否均勻，產(chǎn)生不均勻焊縫翻邊的原因是兩管端未對(duì)齊或管端不圓造成的；太高的加熱溫度或太大的熱熔壓力會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的焊縫翻邊；太低的加熱溫度或太小的熱熔壓力會(huì)導(dǎo)致焊縫翻邊過(guò)小，這樣都會(huì)導(dǎo)致接口處強(qiáng)度減小，應(yīng)重新熔接。⑥冷卻時(shí)間達(dá)到后，從熱熔機(jī)上取出連接完成的管材。

4.5 灌水、通水試驗(yàn)

（1）埋地管道隱蔽前必須做灌水試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可隱蔽。

（2）雨水斗安裝好后必須對(duì)屋頂或天溝做閉水試驗(yàn)，雨水斗周圍屋面或天溝應(yīng)不滲漏為合格。

（3）雨水系統(tǒng)安裝完后必須做灌水試驗(yàn)，灌水高度必須到每個(gè)系統(tǒng)上部的雨水斗，水量以系統(tǒng)最大設(shè)計(jì)排量，觀察其虹吸的產(chǎn)生、天溝內(nèi)最高水位、各接口是否有滲漏、出水口排水是否暢通。

（4）以確定管道內(nèi)無(wú)阻塞、接口無(wú)滲漏、在穩(wěn)定最大設(shè)計(jì)排量下天溝不泛水為合格。

5 結(jié)束語(yǔ)

如今，在我們已完工使用的體育中心、大型廠房等工程中，虹吸雨水排放系統(tǒng)安全可靠、排水效果良好。虹吸雨水排放系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑工程中一種新型的排水方式，其施工技術(shù)有待我們進(jìn)一步探討，以利于虹吸排水技術(shù)的全面性發(fā)展，使其發(fā)揮更大的優(yōu)越性，在更多的領(lǐng)域中得到推廣和應(yīng)用。

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