探析建筑给排水施工中的虹吸式雨水排水技术

发表时间:2021/7/16   来源:《城镇建设》2021年2月第5期   作者:彭国栋
[导读] 随着社会经济的发展,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,给排水施工是非常重要的一项内容。
        彭国栋
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        摘要:随着社会经济的发展,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,给排水施工是非常重要的一项内容。其中屋面雨水排水方面,虹吸雨水排水系统由于其排水效率高,常用于大型公建项目中。虹吸雨水系统在安装时可以无坡度进行铺设,其在单斗排水能力方面,与重力雨水排水系统相比优势突出。因此,文章从虹吸式雨水排水技术的应用原理切入,对其施工技术方案及施工工艺进行深入分析。
关键词:建筑物;给排水施工;虹吸式雨水排水        
引言        
        众所周知,建筑物的给排水施工会受到诸多因素的影响,出现这样那样的问题。随着现代管理理念的更新和科学技术的不断发展,人们在建筑施工过程中可以采取更先进的给排水施工技术。所以,工程施工人员在实际施工时要恰当地运用诸多有利资源,切实针对施工中存在的问题,提出相应的改进措施。
2.建筑屋面雨水排水系统技术分类
2.1按照管道位置分类
        主要分为外排水系统以及内排水系统。在外排水系统中分为无沟、天沟、檐沟三种排水形式。天沟外排水主要应用立管、雨水斗等设备。檐沟外排水需要应用到水落管以及檐沟。而无沟外排水则主要是依靠倾斜屋面将雨水排出至地下沟槽[1]。内排水系统主要是在建筑屋面内部设置雨水斗,利用排水管道将雨水排出,内排水系统多应用于坡度较大的建筑屋面,并提升建筑屋面的美观度。此外按照排水管道内的雨水流态还可以分为重力压力流以及无压流两种。
 2.2按照雨水斗数量分类
        雨水排水系统还可以按照应用雨水斗数量的多少进行分类,主要分为单斗系统以及多斗系统。值得注意的是,安装雨水斗的数量越多并不意味着排水系统的排水能力越高,为了在建筑屋面中体现环保理念,避免出现管道材料浪费的问题,需要综合考虑建筑屋面的整体结构与排水需求后再确定雨水斗的应用数量。
3虹吸式雨水排水施工技术的具体应用
 3.1准备工作
(1)做好科学、合理设计。在设计中,对建筑虹吸式雨水排出系统要做好科学、合理设计,完善施工方案,确保工作质量。在开展设计时,做好提升设计的科学与合理性,如果建设人员由工程实际功能、施工需求角度出发,未能对系统合理设计则会靠右原来需要分开的系统又混成一体,影响施工开展,造成工程浪费。
        (2)施工人员在安装管道前,技术人员要对具体设计和施工图纸要求全面分析,了解技术操作说明,工程竣工验收规范等多项内容。此外做好编织预算,施工计划、人力、材料、设备等各项内容搞的供应计划,为项目施工作业的顺利进行提供强有力的支持。
        (3)依据设计和施工图纸,管道预制作业要严格的依据设计的具体要求开展,在该过程中,要对垂直度进行合理控制,固定套管,并且要做好相应的密封工作,以免施工期间,废物和施工材料导入,降低工程质量,对工程竣工的应用造成不良影响。
        (4)进行系统中排水管道铺设时,作业流程为:①安装埋地管道。②安装垂直立管。③安装排水管和支管。
        (5)具体施工过程中,为确保最终安装的管道质量能够达到应用标准,要与土建装饰施工单位进行协调,了解管道设定标高与墙体的位置,对建筑内卫生间内的各项设备的查询进行明确,避免出现管线铺设标高问题,保证预留管道的定位和坐标都可满足工程验收要求。供水和排水管要嵌入到墙体内,并做好相应的预埋,做好固定。在实际施工中要保管好管道楼面处出口,依据工程具体施工进度对管道性能进项检检查和测试,确保管道有效性。


4.虹吸式雨水排水系统设计问题及解决措施
        (1)虹吸雨水系统的管道在设计时应按照有压管道进行管材选择,目前主要的管材种类有 HDPE 管、不锈钢管、涂塑复合钢管。从经济性及施工便捷的角度,工程中常用 HDPE管道组成排水系统,采用对焊连接或电熔管箍连接管道,雨水斗与管道采用电熔连接。设计人员应根据管道力学性能设计雨水管管径,避免管径过大导致流速过小,和管道材料的浪费。也应避免计算中应力超过管材极限值,留下管道破裂的隐患。在原先的雨水排水管设计中,一般运用铸铁管来当作工作材料,但铸铁管的内部杂质较多,不光滑,比较粗糙,如果遇到降雨量较多的情况下,排水管中的杂物就会阻止雨水的正常排放,管道堵塞,也很难对其进行清理。因此在现今建筑物雨水排水系统的应用设计中,都会使用硬聚氯乙烯材料,因其内部不粗糙,较为光滑,加快了雨水的排放速度,很大程度上避免存在堵塞的情况,即使建筑物表面出现雨水径流,也不影响雨水的正常排放,给人们的日常生活与工作带来了极大的便利。
        (2)为缩短虹吸现象形成时间,一般屋面虹吸雨水系统降雨重现期设计取值为5~10年,由于虹吸雨水系统为满流状态的排水系统,降雨强度超过设计取值时管网系统已没有调节能力。因此,合理设计建筑屋面排水沟及雨水溢流系统,确保屋面结构安全是屋面雨水排水设计的要点。对采用内天井形式的大型屋面或无法设置女儿墙溢流口时,可采用屋面溢流口形式。在暴雨强度变化较大的地区,也可以在同一屋面设置两套独立的、采用不同重现期的虹吸雨水系统,通过形成虹吸效应的不同时间,使两套系统分别形成虹吸,既可保证正常重现期降雨排水,也可在突发极端天气情况下确保屋面结构的安全。
        (3)虹吸雨水系统单个管路系统排水能力较大,若室外雨水管网仍按传统重力雨水系统进行设计,则易在暴雨时出现雨水从室外雨水检查井井盖溢出甚至冲开井盖,带来人员坠井等安全隐患。因此在设计虹吸雨水系统时,除了需将出户管道管径放大降低排出流速外,室外单个室外检查井不宜接入3根以上虹吸雨水出户管,接入出户管的检查井其排水管道应根据接入的虹吸雨水系统的排水量进行复核,且雨水检查井应采用钢筋混凝土井或在接入出户管的对侧井壁设置金属挡水板以抵消雨量大时对井壁的冲刷。
窗体顶端
        (4)在降雨过程中,随着雨量增大,虹吸雨水排水系统逐渐形成满流排水,满流情况下支吊架需承受较大动态负荷,晃动剧烈,各管段负压变化引起间歇虹吸的情况。雨水排水管的数量设计不合理,当雨水在进行排放的过程中。无法使雨水能够及时的排放,就会导致雨水集聚的情况,还有屋面的防水措施不到位,就会扩大雨水聚集的范围,加大了排放雨水工作的难度,无法使排水系统得到良好应用,建筑物顶层存在渗漏问题,影响人们的正常生活。在雨水排放系统设计中,应注重室内的空间范围与建筑物形象方面,最大化的减少室内的面积。管内流速时快时慢及管道振动加剧了系统运行噪声,情形严重时会使管道系统在转弯或是三通部位等薄弱环节产生应力集中,进而使管道破裂造成水浸事故。因此,在设计管路时应避免在管道转弯处采用90°转弯,同时不应忽略支吊架在系统中的重要性,随着抗震支架在建设工程中应用,管道震动所引发的问题将会得到改善。

        结束语
        综上所述,随着经济的发展,建筑工程的建设数量持续增加,为了适应可持续发展的战略要求,建筑工程需要对建筑屋面的雨水排水系统进行深入的研究,不仅发挥雨水排水系统及时排放雨水以及屋面积水的作用,还要采用更多绿色环保的系统设计措施提高对雨水及污水的利用效率,充分体现雨水排水系统的环保性。
参考文献
         [1]王文瑾.大型屋面虹吸雨水排水系统设计计算研究[D].北京交通大学,2018.
         [2]杨静琨.江门体育馆屋面虹吸雨水系统设计[J].中国给水排水,2018,34(10):37-42.
         [3]贾萌.虹吸式多斗雨水排水系统的特性分析[D].西南交通大学,2018.
         [4]吴清芬.轨道交通车辆段上盖板地雨水排水分析与研究[J].隧道与轨道交通,2018(01):50-52+57.
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