虹吸式屋面雨水排放系统安装工艺

虹吸式屋面雨水排放系统安装工艺黄成斌北京铁路局天津土地房产管理所 天津 300142摘要：近年来，铁路发展迅速，大型站房、大型雨棚等“大面积”建筑不断涌现，传统重力流雨水排放系统已不能满足雨水排放要求，而虹吸式屋面雨水排放系统则有效解决了 “大面积”屋面的雨水排放问题，本文通过与传统重力式排放系统的对比介绍了虹吸式排水系统的特点及安装工艺。关键词：虹吸排水；安装；雨水中图分类号： S276 文献标识码：A 文章编号：1 概述目前，大部分屋面雨水排水基本采用重力流排放技术，但随着时代的前进，当今建筑物正朝着“大面积” 、 “大体量”的方向发展，在会馆、展览馆、体育场馆、大型站房及候机楼、飞机库等大型工业和民用建筑中，屋面面积很大但荷载承受能力较小，这就要求降雨时在短时间内将屋面积蓄的雨水迅速排出，如果利用传统重力流雨水排放系统，要达到这一要求就必须增加雨水斗数量及立管根数，加大立管管径，这必然会影响布局与美观。而采用虹吸式屋面雨水排放系统，系统管道中雨水为满流有压状态，排水量大，排放时间短且立管根数少、管径小，横向悬吊管无坡度，能够最大限度满足建筑使用功能，在近年的建筑市场，虹吸式屋面雨水排放系统已被大量采用，逐步取代了传统的重力流雨水排放方式。2 虹吸式屋面雨水排放系统介绍虹吸式屋面雨水排放系统是一种新型的雨水排水系统，它由虹吸式雨水斗、无坡度悬吊管、悬吊装置、立管和雨水出户管（排出管）组成，与传统排水方式相比，两者工作原理完全不同且工作在不同的水力条件下，虹吸式屋面雨水排放系统示意图如下图所示：传统重力流雨水排放系统工作原理是利用屋面雨水本身的重力由屋面雨水斗经排水管道自流排放。排水管道按非满流状态设计，必须有一定的坡度，它具有以下不足：雨水立管数量多；雨水管管径大；雨水悬吊管因有坡度，占据的建筑空间大；对不同建筑物适用性、灵活性较差；整个系统的工程造价较高。虹吸式屋面雨水排放系统是利用“伯努利”定律，在天沟水深达到一定的深度时依靠虹吸式的雨水斗实现气水分离，利用建筑物的高度和雨水的势能，在雨水连续流经雨水悬吊管进入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在管道内形成负压从而进入虹吸状态，整个管道呈满流状态，实现迅速、高效的排水功能。虹吸式排水系统釆用压力流的雨水斗，排水能力有很大的提高，在满足水力计算的情况下，悬吊管不需作坡度，克服了传统雨水排放系统的不足；虹吸式雨水排放系统管内的压力、水流状态是不断变化的过程。降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状态与重力排水系统相同。随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流、拔拉流，进而出现满管气泡流和满管汽水混合流，直至出现水的单向流状态。降雨末期，降雨量减少，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一特定值（根据不同的雨水斗产品设计而不同 ） ，雨水斗开始有空气掺入，排水管内的虹吸作用被破坏，排水系统又从虹吸流状态转变为重力流状态。因此在整个降雨过程中，悬吊管内的压力和水流状态会出现反复变化的情况。3 虹吸式屋面雨水排放系统安装3.1 虹吸排水系统施工流程图施工准备 预留预埋 雨水斗安装 悬吊系统安装 悬吊管安装雨水立管安装 埋地管安装 灌水试验 交工验收3.2 施工准备虹吸系统需要经过精确计算而设计， 任何改动都需要经计算确认。 因此，要在施工前，要认真进行图纸会审，重点检查系统的定位、标高以及与其它专业安装之间是否有冲突，当图纸有未明确及有矛盾的地方时要提交业主、设计、监理一起协商解决， 尽量将系统安装中碰到的问题减小到最少以减少日后施工中的改动。其次，通过图纸会审，确认土建图纸上雨水斗预留洞及管线穿墙 ( 或楼板)处预埋套管等位置是否准确、有无遗漏。3.3 雨水斗安装虹吸式雨水排水系统专用的防漩涡雨水斗内有空气挡板和进水格栅，降雨时，雨水通过格栅由侧面进入雨水斗，当屋面汇水达到一定高度时，雨水斗内的防涡流性能可阻挡空气从外界进入，使雨水平稳流进入排水管，同时还能保持一定的斗前水深，以满足虹吸现象完全隔断空气的要求。标准型的雨水斗是由雨水斗底盘、夹圈、空气隔板、格栅外罩盖组成。雨水斗安装在天面的天沟里，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。金属屋面雨水斗安装，沿雨水斗边缘用氩弧焊机将雨水斗焊接在钢质天沟上,最后涂刷红丹防锈漆两道。雨水斗安装完毕后应及时用细石混凝土沿水斗周圈做防水围护，待混凝土达到一 定强度后加盖护盖并用水泥钉钉牢，以防保护层施工时砂浆或其他杂物堵塞雨水斗。混凝土屋面雨水斗安装与屋面防水层施工应同时进行。先沿预留洞口周圈做防水附加层，放置雨水斗，用膨胀止水螺栓将雨水斗固定，雨水斗边缘用防水密封胶封严，待密封胶干燥后铺设防水卷材，防水层与雨水斗搭接并将防水卷材收头处用防水密封胶封严。3.4 安装悬吊系统首先根据管道走向核对现场是否与建筑物及其他管线有冲突，再画出直线，在直线上定出安装片的位置。如果在钢结构上安装，可采用焊接或抱箍连接；如果在钢筋混凝土结构上安装，采用膨胀螺栓固定安装片。根据悬吊管安装位置及高度确定吊点位置和吊筋长度，固定悬吊安装片，方钢连接卡通过螺杆连接至安装片。方钢安装时，将方钢卡入连接卡，再用三角器将方钢卡住。各支方钢采用方钢连接件连接，连接时，将两方钢端头置入连接件中，采用 4 个三角器将方钢卡住。3.5 悬吊管安装按照先总管后支管、先大管后小管的原则，在管卡上将预制的管道吊装好，应根据不同的管径布置管卡，以增加管道的稳定性。在水平管道两端及三通大管一端都要安装锚固管卡，其位置根据要求设置。雨水支管与雨水斗连接采用电焊管箍连接。3.6 雨水立管安装按照设计要求，用吊线确定立管安装片的位置并将安装片固定好，根据管道和墙面的间距安装螺杆，各固定螺丝要拧紧，以保证立管安装后的稳定性。3.7 埋地管安装利用电焊、管箍将地下管道与出地面立管进行连接。排水管道应在地面工程施工前完成，其埋地深度应根据市政污水管道标高确定。所有管道安装完毕，埋地部分管道隐蔽前必须做灌水试验，经验收合格后方可将雨水斗护盖及混凝土围护去除。3.8 灌水试验（1） 排水系统安装完成后应做通水试验，检查系统是否排水通畅，通水试验后应做闭水试验。（2） 室内排水管道闭水试验应在吊顶管道隐蔽封闭前和埋地管回填土前进行，室外排水管道闭水试验在系统安装完成后进行。（3） 隐蔽或埋地的排水管道，隐蔽前必须做灌水试验，其灌水高度不低于底层地面高度，具体实验方法：满水 15 分钟水面下降后，再灌满 观察 5 分钟，液面不降，管道及接口无渗漏为合格。立管也应做灌水试验，灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗，其检验方法为：灌水试验持续一小时，以不渗漏为合格。参考文献 ：1 裴丽娜. 虹吸雨水排水系统施工工法 J. 建筑工人, 2011(3):14-15.2 赵全法, 何艳, 戴文俊. 虹吸式屋面雨水排水系统施工质量控制J. 浙江建筑, 2012,