肖星
广州市设计院 510000
摘要：虹吸式雨水排水系统的功能实现主要建立在排水管与屋面两结构的基础上，利用二者的高差形成水流，基于对流速与管网压力的调节，改善系统管道的工作条件，使内部水体出现虹吸现象，从而达到快速排水的效果，在当前的建筑工程中取得广泛应用。
关键词：大型异型屋面;虹吸雨水排水系统;不锈钢天沟
引言
近年来，由初期雨水引起的面源污染问题越来越受到关注，初期雨水中还有大量的固体、重金属、有机物等污染物质，初期雨水的污染负荷不低于城市生活污水，该部分雨水排放至河道后对城市水环境产生非常不利的影响，因此须对初期雨水进行有效收集和处理。本研究聚焦初雨中污染物“质”的迁移规律，通过优化初雨收集系统设计，提高初雨污染物收集效率，为实际工程提供理论支撑。
1虹吸式雨水排水系统基本原理
该系统是基于伯努利原理而形成的一套高效排水系统，短时间降雨时屋面雨水沟的水位相对偏低，明显位于雨水斗下方，此条件下系统与重力流排水系统并无差异；后续因持续性降雨致使排水沟水位发生持续上升现象，并明显高于雨水斗，此条件下通过对水流量的调节起到缓解旋涡的效果，避免管道内的空气聚集，管道内雨水饱满。而相比于建筑屋面，排水管与之形成高差，形成的雨水势能发生作用，立管中存在虹吸现象，此时管道内存在最大负压，其产生的压力能以高效率的方式将屋面雨水排出。
2建筑对给排水设计提出的基本要求
建筑行业的整体发展形势相对比较良好，同时建筑行业也是推动我国国民经济增长的主要产业之一。建筑行业在当今社会发展过程中占据非常重要的地位，对于当代建筑物而言，要将建筑物自身的功能特征、作用和价值充分发挥出来，这样才能够为人们提供良好的居住环境。多数业主在对各种不同类型的建筑物进行选择和具体应用过程中，通常都会选择两个或者是多个卫生间，这样可以为日后生活提供诸多便利条件。为此，就需要对给排水设施进行合理的设计，即在最基本的设置要求基础上，对水表、热水器等设施进行合理设置。室内的部分给水、排水等管理工作在实施过程中，需要按照标准要求来进行安装和操作，这样不仅可以为建筑物内部的美观提供有效保障，而且还可以将其内部的功能作用充分发挥出来，满足人们在日常生活过程中提出的基本要求。
3虹吸式雨水排水系统功能特点
作为一种新型排水系统，其总体工作性能更为优良，可达到满管水流状态，具备较快的排水速度，降低水平管安装难度，仅通过水平安装的方式即可实现，无需设置爬坡度。单个排水管可以实现与多个雨水口的对接，对配套材料（如雨水斗等）的需求量较少，选择高密度聚乙烯管材，可抵御强酸强碱等环境所带来的不良影响。
4虹吸排水收集系统施工工艺要点
4.1系统选择
选择这个排水系统有很多优点，比如排水能力特别强、排水速度快、悬移管少、立管数量少，可以应用在多种场所，解决大面积屋面的排水问题。但是该系统不适合在屋顶设置排水沟，只适用于排水沟系统。在这种情况下，体育馆的屋面十分容易集水，当遇到连雨季的时候，特别容易漏水。若是选择半加压水流系统，则需要DN150规格的雨水斗100个，需要的立管、雨水桶、威尔斯和出水管的数量过大。此外，A区和B区的立管位置正好在场地中央，十分影响室内的美观。在对上述三种不同系统各自的优缺点进行逐一比较后，根据体育馆屋盖的特点，在雨水系统的最终设计中采用虹吸式雨水排水系统，有效的避免了立管安装量过多的问题，同时也减少了悬吊管坡度对室内游隙的占用。
4.2施工步骤
（1）准备工作。考虑到基层表面存在杂物（如灰尘等）的问题，将该处清理干净，并寻找基层表面不平整之处，通过水泥砂浆找平。（2）放线定位。以图纸为基本指导，结合屋面坡向的实际情况，选择合适的排水方向并弹线，明确系统中虹吸排水槽的具体安装区域。（3）铺设作业。形成定位线后，涂抹适量水泥砂浆，随后在该处铺设固定虹吸排水槽（图1），使用APF-2000，选择双面自粘的方式，并辅以压实处理措施，与地面形成稳定连接关系。（4）依次完成各奇封防护排水板的安装，以排水方向为基准，采取与之平行的铺设方式。（5）奇封防护排水板的长、短边都要进行有效处理，即使用APF-2000达到平缝粘接固定的效果。（6）透气观察管安装。严格遵循设计图纸的相关要求，首先对虹吸排水槽开孔，于该处完成透气观察管安装后，再增设一个防尘盖，实现有效防护。（7）形成虹吸排水槽后，在其上方铺土工布，要求此处的幅宽为500mm。
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4.3给水设计水表和管线的位置
给水系统中水表和管线的位置较为关键，设计时要与建筑的结构进行整体的考量，水表的位置要保证不影响使用同时读取方便，水管的位置如无特殊的要求一般在设计时要考虑靠近底部，这样可以避免建筑的用户在装修时对管道造成破坏，也可以有效节约材料，此外还应该考虑管道的隐蔽性和防护性，避免漏水现象。此外，对于一个小区或者一栋具有不同功能的建筑物体，应根据不同的使用分区域性质设置水表。
4.4排水设置与防水处理
在建筑给排水系统的设计中，卫生间的排水与防水功能至关重要，在卫生间排水管设计时，应结合卫生间的大小和管道走向来确保其排水与防水功能的合理设计。在铺设卫生间管道前，需要做一层防水，然后进行蓄水试验来检查是否漏水，待蓄水试验合格后方可进行填坑，然后再进行一次防水处理，最后在进行地面铺设。在选择排水管道的管径时，需以管道用途及铺设地点为依据。如果建筑物的层数低于30层，则其立管型号应以DN100或DN150为主，如建筑物层数超过30层，或是属于商业、公共、医疗建筑，则其立管型号应以DN125或DN150为主。在结合排水管道的铺设位置的同时，依据其水流速度来确定排水管管径。
4.5雨水回收利用
考虑到居民住宅具有一定的私密性，因此在给排水系统的设计中，确保其排水功能顺利实现的同时，还要确保排水横支管的便捷性维护与此外，在建筑给排水设计中，还要重视雨水的排水及其回收利用，雨水管道的材质应采用PVC管，以确保水资源的充分利用，使小区变得更加宜居，进而满足民众对建筑功能的各方面要求。
结束语
综上所述，本文着重分析了屋面雨水排水系统的设计过程，通过对屋面及建筑物特征分析计算雨水系统及雨水量，并且结合屋面实际状况得到修正系数，进一步完善雨水排水系统的设计。对于沟槽大坡度的钢沟，可以采用沉降集水、挡水板和氩弧焊等措施来提高沟槽的排水安全性。针对竖向侧向锁定顶板的结构特点，设计时应对侧板的排水安全进行液压校核，在不满足排水要求时，应调整侧板的高度或宽度。对于淤泥质地区的工程，可在沟内设置管沟和管墩，防止因不均匀沉降造成的管道损坏。
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