建筑給排水設計中虹吸式雨水排水系統的應用分析

李惠娟

摘 要：歐洲是虹吸式雨水排水系統技術的主要發源地，許多歐美國家與地區很早就開始應用虹吸式排水系統，并對其進行研發與改造，目前我國已經研制出完善的虹吸式雨水排水系統。近幾年，我國建筑行業的發展十分迅速，很多大型建筑與生產廠房的發展趨勢逐漸變成“面積大、體積大”，對雨水排水系統的要求也在逐步提高。在大型建筑物的給排水設計中，重力雨水排水系統的問題十分明顯，更加突出了虹吸式雨水排水系統的優勢。虹吸式雨水排水系統得到了市場上廣泛的認可，越來越多的大型建筑物采用虹吸式排水系統。本文主要針對虹吸式排水系統的工作原理、優勢以及實際應用進行闡述。

關鍵詞：給排水設計;虹吸式;雨水排水系統

在建筑給排水系統中，最重要的部分就是雨水排水系統，雨水排水系統的主要作用是及時排出屋面的雨水，降低積水對房屋屋頂造成的損害，或者發生屋頂漏水等事故，確保人們的生活與生產。虹吸式雨水排水系統的主要步驟是將管道內的空氣盡量排除，快速形成滿管流狀態，可以加速雨水的排出，在系統中最主要的就是其特殊的雨水斗，起著非常重要的作用。

1.虹吸式雨水排水系統的工作原理

當雨水處于很淺的水深時，我們使用特殊設計的雨水斗，利用屋面和地面的高度差，避免空氣進入管道，形成局部真空，管內的水流與雨水由于附加的壓力而形成的現象稱為虹吸現象。在虹吸現象的作用下，加快了水管內的水流速度，快速的排放出屋內的雨水，這是虹吸式雨水排水系統的工作原理。在工作原理的基礎上，再利用“伯努利”方程進行計算，使雨水短時間內在管道中形成滿管流狀態，有效地控制與調節雨水在管道內的流速與壓力，虹吸式雨水排水系統工作的要求使在降雨初期，屋面雨水的深度低，沒有達到雨水斗高度的時候，排水系統的工作狀態能達到重力流排水系統的工作狀態。

2.虹吸式排水與重力流排水的區別

在排水過程中，重力流排水系統中是空氣和水混合，在重力的作用下順著立管道留下，這個過程需要懸吊管管徑和坡降很大;而且為了保證在雨水多的情況下，每個雨水斗都能正常工作，要求控制懸吊管上雨水斗的安裝數量，那么在大型建筑物上就需要增加更多的懸吊管和立管，由于懸吊管與立管的增加，使工程的施工強度與周期都有所增大。

虹吸式雨水排水系統有效的改善了重力流排水時存在問題，虹吸式排水在排水過程中形成滿管壓力流態，在縮小雨水管管徑的同時，提高排水能力;雨水懸吊管不需要做成有坡度的鋪設，既可以節省空間，也能起到美觀的效果;由于虹吸效果排水壓力強，因此不限制懸吊管上雨水斗的數量，可以節省很多立管，減少挖開面積，節省大量的裝修費用和施工成本。虹吸式排水系統自身的優勢也十分突出，它的排水效率更高，噪音小，更適合學校、醫院、圖書館等安靜的環境建筑，而且它的安全性更高，不會影響建筑物的使用功能，更適合大型公共建筑的雨水排放。虹吸式雨水排水系統安裝也非常靈活，可以在屋里的任何地方安裝，空間占用小，而且排放能力強，可以減輕屋面負擔，不會造成滲水現象;虹吸式排水系統在工作時，還可以將屋面上的雨水吸走，雨水迅速的在管道中流動時，可以起到清潔管道的作用，避免管道產生淤積。

3.虹吸式排水系統在生活中的應用

3.1案例介紹

某市進行地塊規劃，建造兩棟單體住宅，住宅的要求是底層為商用住宅，第一棟建小型公寓，第二棟建平層公寓，該工程的總建筑面積為10.5萬平方米左右，屋頂總面積約為4500平方米。第一棟樓高約為97米，第二棟樓高約為98米，一共需要設9個虹吸式排水系統和虹吸式溢流系統，第一棟樓為3個、第二棟樓為6個。

3.2施工要點

在虹吸式排水系統施工前，我們要對施工中所需要材料的質量進行嚴格的檢查，尤其是管材與管接頭的質量。由于系統在排水時，管道內的壓力會產生變化，對管道有很大的沖擊力，因此會出現震動或者搖晃，好質量的接頭對管道的穩固起到很大的作用。在施工過程中，雨水斗的安裝一定要穩固，把不銹鋼底盤放在預留孔處，保證底盤和面板在同一高度上;對于其雨水懸吊管、立管、埋地管等管道連接時，要注意圖紙中的指示方向、標記處位置，要特殊注意的是為了滿足虹吸條件，不可以輕易改變水平管的標高;雨水桶的安裝需要注意其安裝位置，雨水桶與墻壁之間的距離至少為一米，兩桶之間的距離一般不大于20米雨水桶，其部件需要由不銹鋼制成，并用特殊樹脂材質保護，可以使防水效果更好。

3.3具體應用

虹吸式排水系統施工前，工作人員需要對圖紙進行反復的確認，以免在施工中出現任何的變化與改動可以及時做出反應。根據施工圖紙，嚴格按照要求進行標高，控制好垂直度，固定和密封好套管。為了保證管道沒有問題，和裝飾部門進行了溝通與協調，確定了墻體的具體位置與衛生間設備的尺寸大小，以免出現標高問題。工作人員根據該項目的特點，選取橫排式雨水斗系統，雨水斗和水平管道在墊層內鋪設，這樣雨水斗位置不用預留孔。對于尾管的安裝需要在整個施工完成后，清潔工作結束，將尾管與擋板一同安裝，完成整個系統的施工。為了防止在排水過程中產生雨水斗堵塞的現象，我們在每個排水系統都設有專門的溢流系統，一旦發生雨水斗堵塞的情況，也不會影響人們的生活，溢流系統可以將雨水安全的排除，保證建筑物的使用壽命。在整個系統安裝完成后，還需要進行灌水與排水的性能試驗，試驗成功后，才能正常使用。

結束語

虹吸式排水系統的優點很多，越來越多的開發商也選擇使用虹吸式排水系統，但是在實際應用中，我們更應該結合當地的實際天氣情況，與建筑部門進行有效的聯系與溝通，對建筑物的用處進行充分了解，在推廣虹吸式排水系統的同時也要注意及時發現系統存在問題，降低其缺陷帶來的影響，對問題進行調整與改進。虹吸式雨水排水系統在使用過程中，需要進行定期的檢查、維修與護理，保證系統的正常使用，不影響人們的生活與工作。

參考文獻

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