安光 張厚喜

摘要：本文論述了一種新型屋面雨水排水系統(tǒng)即壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及其優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上，著重分析了對雨水斗，系統(tǒng)管道，輔助固定系統(tǒng)在設(shè)計(jì)安裝時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)，還提出了完善檢修措施，防溢流措施，超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水的排放措施的要求。本文的研究對于高層建筑應(yīng)用壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：壓力流（虹吸式）排水；設(shè)計(jì)安裝；要點(diǎn)分析；

中圖分類號： S276 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1引言

建筑雨水排水系統(tǒng)[1]是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務(wù)是及時(shí)排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動(dòng)，一般分為外排水及內(nèi)排水兩種方式，對于高層建筑來說，其建筑立面要求相對比較高，不宜在室外設(shè)置雨水立管，一般多采用內(nèi)排水。隨著國內(nèi)建筑業(yè)的高速發(fā)展，其外型越來越豐富，與此帶來了超大屋面排水問題。由于受水力特性的限制，原有的重力流雨水排水系統(tǒng)在這些工程中不在適用。壓力流雨水排水系統(tǒng)作為一種新型的排水系統(tǒng)，其具有表1所示各種優(yōu)勢[2]，因而在高層建筑的應(yīng)用開始受到重視。本文在分析了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)的總結(jié)了壓力流雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)及其注意事項(xiàng)。

表1壓力流雨水系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢[2,3]

2 壓力流排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)[4-6]

2.1 設(shè)計(jì)原理

圖1壓力流雨水系統(tǒng)原理示意圖

壓力流雨水排水以雨水在高處所具有的勢能為排放動(dòng)力，依靠獨(dú)特的雨水斗設(shè)計(jì)，并調(diào)節(jié)各段管徑實(shí)現(xiàn)虹吸式雨水的排放。其形成過程經(jīng)歷三種流態(tài)，重力流、兩相流、滿管壓力流。在降雨初期，雨水剛剛匯集，雨水斗前水深不大，斗內(nèi)不能有效阻止空氣進(jìn)入，此時(shí)其流態(tài)為非滿管流，氣水逆向流動(dòng)，此階段為重力流；隨暴雨的發(fā)展，雨水越聚越多，斗前水深加大，空氣進(jìn)入的越來越少，管道內(nèi)形成斷斷續(xù)續(xù)的滿管流和摻有氣泡的滿管流——兩相流；當(dāng)斗前水深達(dá)到一定高度，不再有空氣摻入時(shí)，便形成滿管壓力流態(tài)。

2.2 設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)

本系統(tǒng)由虹吸式雨水斗及系統(tǒng)管道（立管、無坡度懸吊管和雨水出戶管）組成。在設(shè)計(jì)安裝時(shí)，應(yīng)對雨水斗，系統(tǒng)管道，輔助固定系統(tǒng)給予重視。

1．雨水斗是整個(gè)虹吸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。對于整個(gè)虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)而言，最主要的就是要避免空氣通過雨水斗進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)。

2．管道作為虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)最主要的部分，必須確保系統(tǒng)安全可靠，高效持續(xù)的運(yùn)行。虹吸式系統(tǒng)作為一個(gè)特殊的排水系統(tǒng)，其管道必須保證完全的密封性和完備的防火措施，并且做到盡可能降低噪聲，吸收震動(dòng)，抗擊沖擊外力，最大程度滿足抗溫度變化引起的形變。

3．在虹吸式屋面雨水排放過程中，存在汽水混合流的排水過程，在這一過程中，系統(tǒng)內(nèi)的氣泡會(huì)在壓力的作用下破裂，使整個(gè)管道說系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，安裝固定系統(tǒng)的主要功能之一是吸收這些振動(dòng)，從而避免振動(dòng)對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；另外，固定系統(tǒng)，使管道與建筑的結(jié)構(gòu)脫離開來，把大管段漲縮分成若干小管段漲縮，通過固定系統(tǒng)吸收，從而可以取消伸縮節(jié)，保證虹吸不因管道的縫隙而破壞。

表2壓力流雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)

2.3 其他注意事項(xiàng)

除了上述雨水斗，系統(tǒng)管道，輔助固定系統(tǒng)三項(xiàng)要求外，尚需對本系統(tǒng)的檢修措施，防溢流措施，超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水的排放措施進(jìn)行完善。

表3其他注意事項(xiàng)列表

3 結(jié)論

（1）在設(shè)計(jì)安裝過程中，重點(diǎn)關(guān)注雨水斗，系統(tǒng)管道，輔助固定系統(tǒng)。對于管道，必須確保系統(tǒng)安全可靠，高效持續(xù)的運(yùn)行。對其密封性和防火措施有較高要求。輔助固定系統(tǒng)是對于減少管道振動(dòng)引起的破壞而設(shè)置有重要意義，其連接管卡有較高要求。

（2）為了便于檢修，對管材的耐腐蝕性及檢查口設(shè)置有較高要求。為了增強(qiáng)防溢流及重大暴雨時(shí)的排水能力，在計(jì)算的要求上在設(shè)置一根立管。

參考文獻(xiàn)(References)：

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[4] 尤明慶，陳小敏. 實(shí)現(xiàn)虹吸過程的條件[J]. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，22（6）：487-489.

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。