朱 昱

（广东珠江建筑工程设计有限公司，广东 广州 510630）

建筑给排水工程设计中，给水系统与排水系统都非常重要，其影响着建筑物的基本功能，也影响着建筑物的整体质量。在排水系统设计中，需要考虑到区域气候情况，对于雨季较长、雨量较多的区域，在建筑给排水系统设计中需要设计出更有效率的排水系统，使得雨水不积留于建筑物中，不形成对建筑物的破坏与影响。虹吸式雨水排水系统应用于雨季较长、雨水量较多的地区建筑排水系统设计中具有良好的应用效果，排水性能更佳，在建筑给排水设计中应用广泛。

1 虹吸式雨水排水原理

虹吸现象属于物理现象，其以气压差、重力为动力，主要应用于排水设计中。虹吸式雨水排水系统实际上是利用液面高度差制造液体压强与大气压强，在液体压强与大气压强、重力的共同作用下，使得水流能够朝着一个方面移动。虹吸式雨水排水设计中，排水管积聚雨水，以排水管内最高点液体在重力作用下向低位管口移动，在雨水量未超过雨水斗时，这种水流状态仅受重力影响；而在雨水量增多，超过雨水斗时，排水管内的水量增多，高位管口液体在重力下向低位管口移动，排水管内产生负压，逐渐形成真空状态，在真空状态下产生液体压强，又受大气压强影响，高位管口的液体被吸入最高点，形成了虹吸现象。

虹吸式雨水排水系统借助虹吸原理，在排水设计上形成了高低位差，以雨水集聚状态不同形成不同的排水效果。在雨水量较少的情况下，一般的排水系统能够满足排水需求，虹吸式雨水排水系统也能够起到排水作用。在雨水量较多的情况下，虹吸式雨水排水系统起到的排水效果增强，雨水的排出效率更高。由于虹吸式雨水排水系统在设计中形成气水分离效果，所以突破了原有重力排水系统的多种局限，在当前建筑给排水工程设计中的应用较为广泛。

2 虹吸式雨水排水系统技术分析

2.1 虹吸式雨水排水系统的组成

虹吸式雨水排水系统一般设计于建筑物屋顶或屋面结构中，为起到较好的排水效果，虹吸式雨水排水系统的各组成构件也在不断优化完善。在其组成构件中，主要包括雨水斗、连接管、悬吊管、溢流口、固定件等。每一个组成构件的作用不同，在排水系统中都起到了重要的作用。雨水斗是起到雨水与大气分离作用的主要构件，也是直接暴露于屋面环境下的组成构件，雨水通过雨水斗向下汇流于排水管道中，雨水量增多后逐渐形成排水管真空现象，形成虹吸现象进行排水。除气水分离外，雨水斗还起到防涡流作用，由于雨水增多，受重力作用向下排出时会形成涡流，带入大量空气，不流于形成虹吸现象，所以雨水斗通过对雨水流量与流态的控制，能够起到防涡流效果，增强虹吸效果。连接管是连接雨水斗与悬吊管间的短管，一般悬吊管与多个雨水斗形成连接，靠连接管将多个雨水斗连接起来，形成雨水的同步排出，所以在虹吸式雨水排水系统设计中，雨水斗的数量一般没有较高要求，其能够通过连接管连接于一个或几个悬吊管中，都能够促进雨水的排出。悬吊管是雨水排出的主要管体部分，悬吊管为横管，一般是悬吊于屋架或梁下，悬吊管不需要设置坡度，在虹吸原理下能够完成排水，所以悬吊管的安装一半不受到多种因素局限，能够较好地达到排水效果。溢流口属于虹吸式雨水排水系统设计中的一个应急部件，当雨水量较多，明显超过了排水系统排水能力情况时，溢流口能够起到溢水作用，溢流口在排水系统中可以是孔口设计，也可以是专门的溢流装置。固定件是用于对排水管进行加固处理的结构部件，由于排水系统在建筑给排水设计中需要连接，所以立管与水平管都需要进行加固，固定件的使用提高了排水管道的稳定性，也保障了雨水排水系统的合理使用。

2.2 虹吸式雨水排水系统的技术优势

虹吸式雨水排水系统的设计结合了虹吸原理，在排水系统的应用上具有技术优势。一方面，虹吸式雨水排水系统的整体成本较低。由于所采用的排水管道管径较小，管路总长度较小，因此在排水管道安装中耗费的成本较少，安装工程也较为方便，且虹吸式雨水排水系统的排水性能较好，不需要进行多重安装，在排水系统的整体成本上很好降低。另一方面，虹吸式雨水排水系统管路的设计为虹吸排水形成了很好支持作用。在虹吸式雨水排水系统的管路设计中，根据雨水排量形成液体压强与大气压强，使得管路能够满足正负压要求。在建筑屋面的排水设计中，管路中满水状态下能够达到虹吸排水效果，为建筑排水系统设计提供了有力支持。除此之外，虹吸式雨水排水系统还具有多种优势，例如其在雨水斗设计中以水流状态的调节起到防涡旋效果，在雨水排出时不产生噪音，能够应用于对于噪音要求较严格的建筑设计中，如在图书馆、医院、影院等建筑给排水系统设计中，应用虹吸式雨水排水系统很好的起到防噪音效果。

2.3 虹吸式雨水排水系统存在的问题

虹吸式雨水排水系统的设计具有技术优势，在应用中也具有实际价值，但同样也需要关注其存在的问题，并形成针对性解决。首先，虹吸式雨水排水系统在排水管的数量设计与雨水斗的位置设计上可能存在不合理现象。建筑物屋面的雨水排水问题通过虹吸式雨水排水系统设计可以较好达到，但也需要考量排水系统设计的数量及位置，否则容易造成部分区域排水较平稳，部分区域积水严重，引起雨水渗漏等问题。所以需要在排水系统设计中根据区域面积设计排水管道数量与雨水斗的位置，形成均匀分布效果，起到更好的排水效果。其次，虹吸式雨水排水系统设计中，排水管道的材料选用存在不合理现象。传统雨水排水系统设计中，采用铸铁管为施工材料，但这种材料在雨水汇流时可能造成杂质的堵塞，不利于排水系统排水性能的提高。所以当前在虹吸式雨水排水系统中，排水管道的材料选择以硬聚氯乙烯塑料为主要的材料，排水管道的内壁较光滑，杂质的排出也较容易，所以在排水过程中能够起到了的排水效果较好；同时硬聚氯乙烯材料在水流声音的传递上较差，不会形成噪声影响。最后，虹吸式雨水排水系统的施工设计可能存在不合理的地方。当前在建筑给排水工程设计中，以虹吸式雨水排水系统作为排水系统已经形成了较广泛的应用，但在施工设计也常存在多种问题，如在固定件使用上未形成较好加固效果、悬吊管的位置选择不适宜等，都给排水系统的合理应用形成影响，所以在实际施工设计过程中，还需要结合建筑物结构与特点形成施工设计，并严格按照施工要求进行施工，提高虹吸式雨水排水系统的排水性能与使用质量。

3 虹吸式雨水排水系统在建筑给排水设计中的应用

建筑工程在工程质量上受多种因素影响，建筑给排水工程作为重要的工程组成部分，其工程质量直接对建筑工程整体质量产生影响。建筑给排水工程中，排水系统的设计过去采用的是重力排水系统，而在当前更多采用虹吸式雨水排水系统，虹吸式雨水排水系统在排水性能上更高，排水效率与质量也更好，所以广泛应用于建筑排水工程设计中。建筑给排水设计中应用虹吸式雨水排水系统，需要重视以下几个方面内容。

3.1 对排水性能的计算与设计

建筑给排水工程中，应形成对于建筑物性能的良好适应，处于雨季较长、雨量较多的区域环境中的建筑物，为避免雨水对建筑物的浸泡与侵袭，在排水系统的设计上需要形成更高的排水性能。所以在建筑给排水设计中，需要对现有的建筑物排水需求进行计算，并应用于虹吸式雨水排水系统的排水性能设计中。一般在雨量较多的情况下，虹吸式雨水排水系统会形成满流排水，且雨水排放过程会产生晃动，这给支吊架、固定件等承重、固定部件形成了较大的动态负荷，排水管中负压产生变化时会造成间歇虹吸，所以可能引起雨水排出不顺畅的问题。因此在建筑给排水设计中，充分分析虹吸式雨水排水系统的排水性能与建筑排水需求，能够较好地设计排水管数量与雨水斗位置，使得雨水的排出更加有效。

3.2 对排水沟与溢流系统的合理设计

建筑给排水工程设计中，不能仅对排水系统进行设计，还需要进行预防性设计。例如在虹吸式雨水排水系统处于满流状态，而雨水总量超过排水能力时，需要通过排水沟及溢流系统起到排水效果，避免建筑物在雨水浸泡下形成渗漏现象。因此在建筑给排水工程设计中，应用虹吸式雨水排水系统时，需要同步设计溢流系统与排水沟，例如以屋面溢流口的形式形成直接排水。另外，虹吸式雨水排水系统在同一屋面也可以形成两套设计方案，提高排水系统的排水能力，增强建筑给排水工程的实际应用质量。

3.3 虹吸出户管在检查井中的数量分布

当前在建筑给排水工程中，排水系统设计中大多以虹吸式雨水排水系统为主，而室外雨水管网却并未实现全面更替，其大多以重力排水系统的规格设计。由于雨季雨水排出量较多，若是一个检查井中分布有较多的虹吸出户管，可能造成雨水外溢，冲开井盖等。所以在建筑给排水设计中，虹吸出户管在检查井中的数量分布需要进行合理设计。

4 结语

虹吸式雨水排水系统很好地应用了虹吸原理，以雨水排水时的虹吸现象提高了雨水排出效率，所以当前在建筑给排水工程中，排水系统的设计常采用虹吸式雨水排水系统设计，其本身具有技术优势，如安装方便、成本较低、排水性能较好、噪音较小等，所以在应用上也得到了较多的认可。建筑给排水工程中，排水系统的设计以虹吸式雨水排水系统为设计方案，还需要关注到排水系统的排水能力与实际需求，形成准确计算与合理设计，并根据排水系统的排水性能设计溢流系统与排水沟等，尽可能提高建筑排水工程的实际质量，减少建筑物受雨水侵袭的影响。