压力流雨水排水系统设计安装要点分析

安光 张厚喜

摘要：本文论述了一种新型屋面雨水排水系统即压力流（虹吸式）雨水排水系统的设计原理及其优势。在此基础上，着重分析了对雨水斗，系统管道，辅助固定系统在设计安装时应注意的要点，还提出了完善检修措施，防溢流措施，超设计重现期雨水的排放措施的要求。本文的研究对于高层建筑应用压力流（虹吸式）雨水排水系统具有重要意义。

关键词：压力流（虹吸式）排水；设计安装；要点分析；

中图分类号： S276 文献标识码： A 文章编号：

1引言

建筑雨水排水系统[1]是建筑物给排水系统的重要组成部分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正常生活和生产活动，一般分为外排水及内排水两种方式，对于高层建筑来说，其建筑立面要求相对比较高，不宜在室外设置雨水立管，一般多采用内排水。随着国内建筑业的高速发展，其外型越来越丰富，与此带来了超大屋面排水问题。由于受水力特性的限制，原有的重力流雨水排水系统在这些工程中不在适用。压力流雨水排水系统作为一种新型的排水系统，其具有表1所示各种优势[2]，因而在高层建筑的应用开始受到重视。本文在分析了本系统设计原理的基础上，详细的总结了压力流雨水排水系统的设计安装要点及其注意事项。

表1压力流雨水系统技术优势[2,3]

2 压力流排水系统设计安装要点[4-6]

2.1 设计原理

图1压力流雨水系统原理示意图

压力流雨水排水以雨水在高处所具有的势能为排放动力，依靠独特的雨水斗设计，并调节各段管径实现虹吸式雨水的排放。其形成过程经历三种流态，重力流、两相流、满管压力流。在降雨初期，雨水刚刚汇集，雨水斗前水深不大，斗内不能有效阻止空气进入，此时其流态为非满管流，气水逆向流动，此阶段为重力流；随暴雨的发展，雨水越聚越多，斗前水深加大，空气进入的越来越少，管道内形成断断续续的满管流和掺有气泡的满管流——两相流；当斗前水深达到一定高度，不再有空气掺入时，便形成满管压力流态。

2.2 设计安装要点

本系统由虹吸式雨水斗及系统管道（立管、无坡度悬吊管和雨水出户管）组成。在设计安装时，应对雨水斗，系统管道，辅助固定系统给予重视。

1．雨水斗是整个虹吸系统的关键部分。对于整个虹吸式屋面雨水排放系统而言，最主要的就是要避免空气通过雨水斗进入整个系统。

2．管道作为虹吸式屋面雨水排放系统最主要的部分，必须确保系统安全可靠，高效持续的运行。虹吸式系统作为一个特殊的排水系统，其管道必须保证完全的密封性和完备的防火措施，并且做到尽可能降低噪声，吸收震动，抗击冲击外力，最大程度满足抗温度变化引起的形变。

3．在虹吸式屋面雨水排放过程中，存在汽水混合流的排水过程，在这一过程中，系统内的气泡会在压力的作用下破裂，使整个管道说系统产生剧烈振动，安装固定系统的主要功能之一是吸收这些振动，从而避免振动对建筑结构产生影响；另外，固定系统，使管道与建筑的结构脱离开来，把大管段涨缩分成若干小管段涨缩，通过固定系统吸收，从而可以取消伸缩节，保证虹吸不因管道的缝隙而破坏。

表2压力流雨水系统设计安装要点

2.3 其他注意事项

除了上述雨水斗，系统管道，辅助固定系统三项要求外，尚需对本系统的检修措施，防溢流措施，超设计重现期雨水的排放措施进行完善。

表3其他注意事项列表

3 结论

（1）在设计安装过程中，重点关注雨水斗，系统管道，辅助固定系统。对于管道，必须确保系统安全可靠，高效持续的运行。对其密封性和防火措施有较高要求。辅助固定系统是对于减少管道振动引起的破坏而设置有重要意义，其连接管卡有较高要求。

（2）为了便于检修，对管材的耐腐蚀性及检查口设置有较高要求。为了增强防溢流及重大暴雨时的排水能力，在计算的要求上在设置一根立管。

参考文献(References)：

[1] 姜文源. 屋面雨水排水技术综述[J].福建给水排水专题资料，2004（1）：15-17.

[2] 归谈纯. 虹吸式屋面雨水排水系统热点问题探讨[J]. 中国给水排水，2006，22（4）：41-42.

[3] 范懋功. 屋面雨水系统设计探讨[J]. 给水排水，2005，31（3）：75-76.

[4] 尤明庆，陈小敏. 实现虹吸过程的条件[J]. 焦作工学院学报（自然科学版），2003，22（6）：487-489.

[5] 李永奎，吴哲元，罗志文. 虹吸式排水系统设计施工要点及优越性[J].建筑施工，2003，25（6）：492-494.

[6] 范炳均. 虹吸式雨水排水系统设计中若干问题探讨[J]. 中国给水排水，2004，20（11）：63-65

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。