傳統的屋面重力式排水系統采用重力式的雨水斗，流入雨水斗的雨水易摻入空氣，從而形成水、氣混合流，影響雨水斗的雨水量，且懸吊管需要較大的管徑和一定的坡度。通常，為了維持連接在同一懸吊管上的各個(gè)雨水斗的正常工作，連接雨水斗的數量一般不多于四只，因而增加了雨水管的根數。重力式屋面排水系統因受其水力特征的限制，造成排水立管多、管徑偏大，因此對于大面積工業(yè)及公共建筑屋面雨水排水系統來(lái)說(shuō)，它具有一定的局限性。

　　虹吸式屋面雨水排放系統克服了傳統的屋面重力式排水系統所存在的缺陷，其排水能力也有很大的改善和提高，在滿(mǎn)足水力計算的情況下，懸吊管接入的雨水斗數量一般不受到限制，從而節省了不少的立管；而且，懸吊管不需作坡度，其安裝方便、外形美觀(guān)；另外，該系統按虹吸式壓力流計算可以減少選用管道的直徑。有壓流（虹吸式）屋面雨水排放系統是利用“伯努利”定律經(jīng)過(guò)潛心、縝密的驗證計算，充分利用屋面與地面的高差產(chǎn)生的能量，懸吊管中的負壓和立管中的正壓使該系統產(chǎn)生虹吸，并在滿(mǎn)流狀態(tài)下能快速排泄雨水。

　　虹吸式屋面雨水排放系統形成的條件是：

　�、倬哂刑厥庠O計的能形成氣水分離的雨水斗；

　�、诠艿肋B接的密封性；

　�、蹜�進(jìn)行精確的電腦程序化水力計算；

　�、芷轿蓓斨辽俨贾镁o急溢流口，帶檐溝的屋頂每邊都需要布置緊急溢流口；

　�、萜渑潘�管的總水頭損失不得大于雨水管系進(jìn)、出口的幾何高差，且懸吊管水頭損失不得大于80kPa.

　　1　工程概況

　　中國小商品城福田市場(chǎng)（一期工程）位于浙江省義烏市，工程總面積3118×104㎡，由A、B、C、D、E五個(gè)市場(chǎng)交易區組成，建筑層數為五層。屋面面積為41503㎡，屋頂平面標高分別為1912m和1417m，結構為現澆鋼筋混凝土框架，屋面防水層為柔性防水層。義烏地區的地理及常年雨水情況：義烏位于東經(jīng)119°49′—120°12′，北緯29°02′13″—29°33′40″，四季分明，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。年最大降水198719mm，日最大降水14612mm.

　　2　工程應用

　　虹吸式屋面雨水排放系統廣泛運用于工商業(yè)建筑及公共設施的大型屋面，包括平屋頂、斜屋頂、不同弧狀穹形屋面和其他各類(lèi)屋面結構。該系統的虹吸式雨水斗可根據屋面或匯水漕的材質(zhì)進(jìn)行調整配套，適用于隔熱/隔氣材質(zhì)屋面（如混凝土保溫屋面）、非隔熱/隔氣材質(zhì)屋面、不銹鋼/銅/鍍鋅/鋁合金等金屬材質(zhì)屋面。我們結合本工程的特點(diǎn)，認為福田市場(chǎng)項目特別適合采用

　　虹吸式屋面雨水排放系統。虹吸式屋面雨水排放系統的設計是根據國家標準《建筑給排水設計規范（GBJ15-88）》修訂稿及參考國內外同類(lèi)系統的規范和先進(jìn)的技術(shù)資料，設計時(shí)遵循以下原則：

　�。�1）按照設計院提供的義烏地區暴雨強度和重現期計算雨水泄流量。義烏地區暴雨強度：

　　Q=3544（1+016375LgP）/（t+14）01845當P取3年，q5=383195L/s·10000㎡

　�。�2）結合義烏地區建筑工程的實(shí)際特點(diǎn)，劃分屋面排水分區和布置雨水系統（圖1）。

　�。�3）根據每個(gè)排水分區計算雨水泄流量和雨水斗的泄流量，以選擇雨水斗并確定每個(gè)系統的雨水斗數量。

　�。�4）根據建筑物的使用功能及建筑設計圖、屋頂建筑平面圖、屋面建筑物構造圖和室外雨水管設計圖，確定雨水斗和水平懸吊管的設計位置和標高。

　�。�5）確定主立管和檢查井的位置，雨水斗與水平懸吊管之間的垂直連接支管和水平連接支管的位置、標高和管段長(cháng)度。

　�。�6）根據每個(gè)系統的管徑、管件、管段長(cháng)度、流量、流速等數據，進(jìn)行水力計算，最終確定最佳工況下的系統構成。

　�。�7）根據每個(gè)系統圖中的數據，在平面圖上標注出雨水斗和各管段，完成施工平面圖；根據需要繪制節點(diǎn)詳圖，完善材料清單，完成施工指導說(shuō)明和計算書(shū)。

　�。�8）本系統獨特的工作原理決定了本工程所有系統的水平管段均按照水平設置，但為了排空管內的積水，應設013%的坡度，坡向主立管。

　�。�9）檢查口的設計按照GBJ15-88中的要求設計，其中心線(xiàn)距離地面為1m，室外埋地管的埋深設計按照設計院要求設計，其他方面的設計均參照GBJ15-88。

　　圖1　屋面排水分區與布置示意圖

　　3　系統選材

　　本系統管道采用排水用柔性接口鑄鐵管及管件（GBT12772-1999），是目前國際上通用的無(wú)承口管箍式直管和管件，該標準與ISO6594及歐標標準和美國標準基本相同。本工程所推薦的是歐標標準排水鑄鐵管，它具有抗老化、防火、隔音、管壁光滑、摩阻小和使用壽命長(cháng)的特點(diǎn)，用管箍連接各管段減少了管道重量和方便施工。

　　圖2　雨水斗示意圖

　　4　設計計算說(shuō)明

　　設計參數DN50雨水斗的局部阻力系數ζ取115，雨水管的額定泄流量為6L/s水平，則I=10617×Q1185/C1185×dj4187

　　式中I為水頭損失（mH2O/m，1mH2O=918kPa）；

　　Q——為流量（L/s）；

　　dj——為計算內徑（mm）；

　　C——為管道材質(zhì)質(zhì)數（鑄鐵管C=100）。

　　此外，本系統還使用了GEBERITDLSSOFT2WARE設計軟件自動(dòng)設計和計算。此設計系統只需將建筑項目的下述數據經(jīng)過(guò)整理后輸入電腦即可得出所需數據。

　　5　虹吸式屋面雨水排放系統的安裝

　　福田市場(chǎng)屋面雨水排放系統由特制的雨水斗、彎頭、斜三通和采用涂塑工藝防腐的鑄鐵管道組成（國內有好幾家廠(chǎng)家生產(chǎn)，如泰寧），管道接口為配套的特制橡膠套筒不銹鋼卡箍。管道的接頭密封良好，為保證施工質(zhì)量，除按照傳統的排水管道施工規程GBJ302-88進(jìn)行安裝外，還遵循以下原則：

　�、儆晁�斗的安裝應保證一定的水平度。按照設計位置，將雨水斗調整水平后固定牢固。

　�、诟鞴芏螒獓栏竦匕凑赵O計的長(cháng)度進(jìn)行下料、安裝。如確因現場(chǎng)實(shí)際情況的限制需要改變管段的長(cháng)度，則應進(jìn)行設計核算以決定是否需要改變直徑，以及如何改變，須根據核算的結果進(jìn)行施工。

　�、酃艿赖墓潭ㄏ到y應牢固、可靠。

　�、芩�平懸吊管應該安裝成水平狀態(tài)，無(wú)須坡度。主立管安裝施工時(shí)，應保證其垂直度在允許的誤差范圍內。埋地管道支座應牢固可靠，能夠承受較大的水流沖擊力。

　�、莶讳P鋼卡箍接頭在安裝使用時(shí)，內部的橡膠套筒要正確放置，避免將其放置翹曲從而導致漏氣、漏水現象的發(fā)生。固定用的緊固螺栓要循序漸進(jìn)逐個(gè)擰緊，使每個(gè)螺栓受力均勻，管徑較大時(shí)宜采用測力扭矩扳手擰緊。

　　6　日常維修

　　根據有關(guān)資料顯示，整個(gè)虹吸系統由于沒(méi)有電力和機械裝置，而且雨水以一定的流速流經(jīng)管道，具有自?xún)裟芰�。日常的維修工作幾乎是沒(méi)有的，唯一要做的是定期查看并清洗雨水斗。