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摘 要:随着建筑技术的不断发展,大面积的公共建筑、工业厂房的需求量越来越大。屋面相应的集水面积增大,导致雨水管道增多、管径增大,从而影响建筑物的美观和实用,因此传统的排水系统显得越来越不适应了。采用屋面虹吸排水系统,是解决大面积屋面排水的有效途径。但在实际施工中需要注意避免一些质量问题的出现,以下对关键部位的施工及采取的措施做具体介绍。
关键词:大型屋面虹吸排水雨水斗消能井消能吊架
中图分类号:S276.3 文献标识码:A 文章编号:
施工时应关注的要点:
1、雨水斗
虹吸排水系统的施工和使用中,经常在虹吸雨水斗安装固定部位出现雨水渗漏的现象,分析原因:
1)、雨水斗在混凝土屋面安装时,斗体固定后未配合好屋面防水施工和屋面隔热层及保护面层施工。雨水斗预埋安装时,将自粘密封圈、防水卷材铺贴在斗座上,用固定螺栓把防水压环压紧,并用防水密封膏做封边处理;采用非预埋安装时,雨水斗安装完成,斗体四周应用水泥砂浆或其他材料密实填充,并做屋面顶板找平。防水施工必须保证防水材料与斗体可靠粘接,屋面隔热层、保护层施工应在雨水斗周围留出能保证雨水斗均匀进水的空间范围。
2)、雨水斗在钢质天沟内安装时,一般采用电弧焊机焊接。焊接前利用焊接工艺评定验证拟定的焊接工艺作业指导书正确性,制定焊接工艺卡,保障焊接焊缝质量。施工完成后天沟内或屋面上应做闭水试验检验安装后的防水效果。
3)、雨水斗进水口开孔后未能及时安装斗体或未及时完善排水管道系统的,应采取临时封堵措施,以防止施工中突遇雨期导致屋面雨水直接流入室内或流入施工中的管道内;可以选择几个靠近外墙面的雨水斗,连接临时管道出外墙面,作为施工临时排水措施。在实际的工程施工中经常遇到雨季,屋面的雨水经雨水斗渗漏下来或雨水斗的临时封堵遭破坏,使管内积水。这种情况一般处理方案是清除管内积水,重新封堵雨水斗排水口,以保证管内干燥;但在实践经验中这样的处理方法有时很难达到要求,可采用闭水试验用的橡胶球封堵有积水一端管道,使积水不再流向连接部位,焊接完成后再取出。
2、水平管坡度
虹吸屋面雨水排放系统较为特殊的是其提出了无坡度敷设,《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》中也没有明确提出是否设置坡度或管道排空坡度。实际上虹吸排水系统有部份排水时间是在非满流状态下运行的,无坡度敷设要求的水平悬吊管在施工安装过程中,并不能保证绝对的水平,可能导致管道产生无坡甚至局部倒坡情况,在这部分管段内可能有积水或水泥砂浆等杂物;在无雨季时会在管内干燥凝固,形成块状物体对系统运行产生影响。水平排水管道悬吊敷设的位置接近屋顶,经常性地处于温度较高状态,且雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用并在该处管道内呈最大负压,也使管道不均匀变形的可能性增大,积水和杂物堆积现象也就相对严重,对系统的正常运行可能造成的危害增大。建议在施工时尽量作管道排空坡度敷设(0.003),以确保系统的安全运行。
3、消能井
虹吸排水系统运行时存在大落差的排水,虹吸埋地水平管引入室外雨水井,在处于半满流交替状态时对雨水井造成极大冲击。虹吸排水系统一般由专业公司深化设计,而重力雨水排放系统亦是单独设计,两个系统之间存在的接口(雨水井)往往被忽视。消能井将大部分能量在跌水过程中消除,使掺气水流从竖井跌入消能井中上下翻滚,相互冲撞消能,减少对井壁的冲刷。考虑长期管理运用的便利,以及维护检修费用的节省,建议在此处设置消能井。
4、消能吊架
排水过程中在管道内部会发生振动的情况,已经由于热涨冷缩导致的管道位移。系统排水时,管道内及管道对悬吊点的冲击力很大,为了保证管道不下垂,减少水流阻塞,建议采用具有防晃抗震的消能悬吊梁(如下图所示)。在悬吊管上不超过5米设置一个固定管卡与悬吊梁固定,设置滑动支吊架消减管道轴向推力。固定支吊架的设置将悬吊管的膨胀变形分解到各固定支吊架之间,膨胀应力由固定支吊架传递到消能悬吊梁上被消解,对建筑的结构本体不会造成影响,同样悬吊管的振动也通过支吊架传递到消能悬吊梁上,利用悬吊梁的刚性消解限制管道的振动。
结束语
虹吸排水系统属压力流排水系统,目前还没有相应的施工验收规范。由于虹吸系统一般至少都为5~10 年一遇的雨水量设计,有些高档建筑物因为留溢留口会影响其外观而不留溢留口,往往采用50 年一遇的雨水量进行设计,但现场很难提供如此大的水源进行测试。因此,如何检验该系统的功能是一个有待解决的问题。
屋面虹吸排水系统具有广泛的发展前景和空间,但在施工时对关键部位需要注意卡控,避免施工质量问题影响系统雨水排放功能。本文通过对虹吸排水系统雨水斗、水平干管坡度、消能井、消能吊架在实际施工时及使用中可能出现的问题的阐述,说明了在施工安装时应注意的要点及采取的措施。
参考文献:
1《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
2《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183:2005
作者簡介:姓名:陈军 出生年月:1974年3月19日 性别:男籍贯:四川省资阳市
职称:工程师学历:本科研究专业:土木工程专业
关键词:大型屋面虹吸排水雨水斗消能井消能吊架
中图分类号:S276.3 文献标识码:A 文章编号:
施工时应关注的要点:
1、雨水斗
虹吸排水系统的施工和使用中,经常在虹吸雨水斗安装固定部位出现雨水渗漏的现象,分析原因:
1)、雨水斗在混凝土屋面安装时,斗体固定后未配合好屋面防水施工和屋面隔热层及保护面层施工。雨水斗预埋安装时,将自粘密封圈、防水卷材铺贴在斗座上,用固定螺栓把防水压环压紧,并用防水密封膏做封边处理;采用非预埋安装时,雨水斗安装完成,斗体四周应用水泥砂浆或其他材料密实填充,并做屋面顶板找平。防水施工必须保证防水材料与斗体可靠粘接,屋面隔热层、保护层施工应在雨水斗周围留出能保证雨水斗均匀进水的空间范围。
2)、雨水斗在钢质天沟内安装时,一般采用电弧焊机焊接。焊接前利用焊接工艺评定验证拟定的焊接工艺作业指导书正确性,制定焊接工艺卡,保障焊接焊缝质量。施工完成后天沟内或屋面上应做闭水试验检验安装后的防水效果。
3)、雨水斗进水口开孔后未能及时安装斗体或未及时完善排水管道系统的,应采取临时封堵措施,以防止施工中突遇雨期导致屋面雨水直接流入室内或流入施工中的管道内;可以选择几个靠近外墙面的雨水斗,连接临时管道出外墙面,作为施工临时排水措施。在实际的工程施工中经常遇到雨季,屋面的雨水经雨水斗渗漏下来或雨水斗的临时封堵遭破坏,使管内积水。这种情况一般处理方案是清除管内积水,重新封堵雨水斗排水口,以保证管内干燥;但在实践经验中这样的处理方法有时很难达到要求,可采用闭水试验用的橡胶球封堵有积水一端管道,使积水不再流向连接部位,焊接完成后再取出。
2、水平管坡度
虹吸屋面雨水排放系统较为特殊的是其提出了无坡度敷设,《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》中也没有明确提出是否设置坡度或管道排空坡度。实际上虹吸排水系统有部份排水时间是在非满流状态下运行的,无坡度敷设要求的水平悬吊管在施工安装过程中,并不能保证绝对的水平,可能导致管道产生无坡甚至局部倒坡情况,在这部分管段内可能有积水或水泥砂浆等杂物;在无雨季时会在管内干燥凝固,形成块状物体对系统运行产生影响。水平排水管道悬吊敷设的位置接近屋顶,经常性地处于温度较高状态,且雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用并在该处管道内呈最大负压,也使管道不均匀变形的可能性增大,积水和杂物堆积现象也就相对严重,对系统的正常运行可能造成的危害增大。建议在施工时尽量作管道排空坡度敷设(0.003),以确保系统的安全运行。
3、消能井
虹吸排水系统运行时存在大落差的排水,虹吸埋地水平管引入室外雨水井,在处于半满流交替状态时对雨水井造成极大冲击。虹吸排水系统一般由专业公司深化设计,而重力雨水排放系统亦是单独设计,两个系统之间存在的接口(雨水井)往往被忽视。消能井将大部分能量在跌水过程中消除,使掺气水流从竖井跌入消能井中上下翻滚,相互冲撞消能,减少对井壁的冲刷。考虑长期管理运用的便利,以及维护检修费用的节省,建议在此处设置消能井。
4、消能吊架
排水过程中在管道内部会发生振动的情况,已经由于热涨冷缩导致的管道位移。系统排水时,管道内及管道对悬吊点的冲击力很大,为了保证管道不下垂,减少水流阻塞,建议采用具有防晃抗震的消能悬吊梁(如下图所示)。在悬吊管上不超过5米设置一个固定管卡与悬吊梁固定,设置滑动支吊架消减管道轴向推力。固定支吊架的设置将悬吊管的膨胀变形分解到各固定支吊架之间,膨胀应力由固定支吊架传递到消能悬吊梁上被消解,对建筑的结构本体不会造成影响,同样悬吊管的振动也通过支吊架传递到消能悬吊梁上,利用悬吊梁的刚性消解限制管道的振动。
结束语
虹吸排水系统属压力流排水系统,目前还没有相应的施工验收规范。由于虹吸系统一般至少都为5~10 年一遇的雨水量设计,有些高档建筑物因为留溢留口会影响其外观而不留溢留口,往往采用50 年一遇的雨水量进行设计,但现场很难提供如此大的水源进行测试。因此,如何检验该系统的功能是一个有待解决的问题。
屋面虹吸排水系统具有广泛的发展前景和空间,但在施工时对关键部位需要注意卡控,避免施工质量问题影响系统雨水排放功能。本文通过对虹吸排水系统雨水斗、水平干管坡度、消能井、消能吊架在实际施工时及使用中可能出现的问题的阐述,说明了在施工安装时应注意的要点及采取的措施。
参考文献:
1《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
2《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183:2005
作者簡介:姓名:陈军 出生年月:1974年3月19日 性别:男籍贯:四川省资阳市
职称:工程师学历:本科研究专业:土木工程专业