顶板防护虹吸排水系统的应用分析_赵龙.pdf

73INSTALLATION2023.2Technology Exchange 技 术 交 流赵龙（中铁建设集团有限公司 北京 100000）摘 要：顶板防护虹吸排水系统在排水效果、成本控制、绿色环保等方面具有明显的优势。本文以石景山区衙门口棚户区改造土地开发项目回迁安置房二期1616地块项目为例,总结分析了顶板防护虹吸排水系统的工作原理及优势，介绍了施工工艺、质量控制等技术要点，为今后大型屋顶建筑、车库顶板等排水系统的设计施工提供了参考。关键词：虹吸排水 给排水 建筑学 收集利用中图分类号：TU992 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）02-0073-03顶板防护虹吸排水系统的应用分析从目前来看，大多数地区种植顶板、屋面排水采用的措施是种植顶板植被层渗排，顶板找坡自然排水系统。这种方法在设计和技术上都存在一些缺陷，顶板排水效果不理想，雨水无法有效排出，特别是一些土壤渗水率低的地区更容易造成积水，从而大大降低排水效果，部分顶板水压过高还会造成顶板渗水现象。探索新的排水措施是大势所趋，本文通过对顶板防护虹吸排水系统的应用分析，以期解决此类问题。1 工程概况石景山区衙门口棚户区改造土地开发项目回迁安置房二期1616地块位于北京市石景山区衙门口，西五环路与莲石东路交叉口东南侧，场地东侧为衙门口北路，交通条件便利。建筑性质为住宅，共包括6栋住宅楼及其相关地下车库、配电室等配套设施。总建筑面积149,651.13m2，其中地上建筑面积89,611.73m2，地下建筑面积60,039.4m2。车库顶板面积为138,305m2，采用车库顶板防护虹吸排水系统，雨水通过排水板、收集管、虹吸装置后排入雨水收集池，收集雨水用于绿化植物浇灌和地面冲洗，实现雨水的循环利用。2 顶板防护虹吸排水系统的工作原理及优势2.1工作原理虹吸排水又名负压法或压力流排水系统。车库顶板防护虹吸排水系统是利用管道变径及大气压差的原理在出水口通过虹吸原理实现车库顶板多余水分的快速导排，其目的是减轻车库顶板的静水压，防止水分长时间滞留车库顶板水压过大造成渗点串水。并统一收集至雨水收集系统，二次利用1。虹吸雨水系统原理图见图1。1.植被层（按工程设计）2.种植土层（按工程设计）3.PED14 高分子防护排水异型片（自黏土工布）4.防水层（按工程设计）5.找平层（按工程设计）6.防水混凝土地下建筑顶板（按工程设计）透气观察管连接雨水收集池沉淀观察井C20钢筋混凝土层250mm厚 双面双向6 200碎石垫层 100mm厚素土夯实 密实度95400100250雨水井盖C25细石混凝土填实520粘霸1200图1虹吸雨水系统原理图2.2顶板防护虹吸排水优势（1）车库顶板种植层次。系统相比传统系统构造层次更少，能够高效满足排水施工设计要求，解决大面积顶板找坡困难，实现有组织排水。（2）施工周期及工艺造价。施工方便，系统可作为防水层的柔性保护层替代传统的混凝土保护层，节省1/31/2的工程造价。节约3/4的施工周期而且材料少，材质轻极大降低建筑物的荷载。材料抗压强度高，不容易产生变形；不透水，对工作面要求较低，通过热熔焊接或粘霸等方法将板与板焊为一体，保证排水层的整体性与固定性，对顶板起到了保护作用。ANZHUANG2023年第2期74技 术 交 流 Technology Exchange（3）排水效果。传统顶板排水是以卵石、碎石、种植层作为滤水层，屋面找坡的形式实现排水效果，但是这些材料自重大，容易对顶板产生破坏。如找坡不到位，种植顶板容易产生集水，排水效果不直观。顶板防护虹吸排水系统是以防护排水板和防护抗压集水管、观察井等组成。防护抗压集水管将种植屋面分成若干个排水区域，雨水通过防护排水板汇集到防护抗压集水管，集水管内的水通过空隙、重力和气压作用很快汇集到出水口，将以往的被动排水转变成了现在的主动式排水，从而实现了零坡度有组织排水。（4）适用范围。顶板防护虹吸排水系统用于种植屋面、车库顶板、体育中心、大型足球场等。（5）绿色环保。符合海绵城市绿色节能建筑规范要求，起到渗、滞、蓄、净、用、排的作用。3 排水系统施工工艺3.1操作要点3.1.1 防护排水板安装以高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）等为原料经特殊工艺成型，形成一种膜、壳连续，具有通透的立体密闭空间和一定支撑刚度，在种植土与基层之间支撑出一个架空空间，水能通过这个空间在其上排泄高分子片材。凸起与土工布之间设置一道300g网格，有效提高土工布抗拉性能及整体性能。排水板具有防水、耐根穿刺、排水、过滤、抗压等综合特点。在高出地下车库顶板的建筑物，如通风井，楼梯出入口及与车库相连的楼的侧壁需要自上而下的方向下翻铺贴防护排水异型片，上翻高度为车库顶板覆土高度。最底端平铺到车库顶板平面铺设的防护排水异型片上，用粘霸平缝粘贴固定。防护排水板安装见图2。（PVC）为原料，经高压注塑而成具有立体空间和一定的支撑刚度，两侧有均匀孔洞，是排水兼有集水功能的管材。防护抗压集水管采用UPVC材质，采用“天圆地平”的构造形态。防护抗压集水管高度110mm，宽度128mm，材质壁厚4mm。“天圆”拱形结构有效承接和分散土荷载，“地平”构造有利于与基层接触，更有利于集水、排水和对防水层的保护。防护抗压集水管两侧设有疏水孔，中央位置有4mm隔板，中央隔板起到“一柱顶千斤”的作用，大大增强了抗压能力。抗压集水管安装见图3。凸起土工布网格图2防护排水板安装3.1.2 防护抗压集水管安装以高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯（PP）聚氯乙烯LD抗压集水管平面图LD抗压集水管侧立面图LD抗压集水管立面图3.1.3 虹吸装置安装以高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）为原料，经高压注塑而成，立体空间内有均匀疏水板，可以增加水流速的管件防护虹吸装置高度500mm，上、下口直径110mm，中间直径为180mm。虹吸装置工作原理：在基于管道中水的自然流动产生的负压运行。实现虹吸原理的三个必要条件：管内先装满液体；管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度；出水口必须比上容器的水面低。这样使得出水口液面受到向下的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压，保证水的流出2。虹吸装置安装见图4。3.1.4 排水透气管安装 以高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）为原料，经高压注塑而成具有立体空间可以排气（透气）的管件，排气（透气）管由两个部件组成，一是管件，二是透气口。排气（透气）管管体长度根据地下车库顶板覆土深度而定，一般高于自然地平面500mm。排气（透气）管贴主体立墙安装，隐蔽在外墙保温层中，只露透气口在距离室外地平面高度500mm处。图3抗压集水管安装75INSTALLATION2023.2Technology Exchange 技 术 交 流3.2质量控制（1）所用材料及主要配套材料必须符合图纸设计及规范要求。出厂合格证、质保书、产品检测报告齐全。（2）顶板防护排水板与土木布及网格之间粘结牢固，无破损现象。（3）顶板防护排水板与防护抗压集水管之间粘结牢固，无破损现象。（4）铺设搭接质量。防护排水板铺设搭接密实，收头严密，并符合设计、规范要求。（5）允许偏差。防护排水板的铺设方向正确，搭接宽度允许偏差为10mm。3.3回填土要求回填方式要采取从外向里回填的原则，回填土车辆严禁直接碾压防护虹吸排水系统。第一层回填土一次性回填厚度要大于500mm。回填土如果是透水性差的黏土类，需先回填100mm的砂石层。其后分层回填直至回填到种植高抗压集水管网渗水井10001000LD虹吸装置图4虹吸装置度，回填厚度可为500mm1000mm。最后根据需要回填人工配置种植土，自然回填，不夯实。在回填时做好相关配件的保护，如在透气观察管、虹吸管部位需人工回填。4 虹吸排水系统排水效果及收集再利用系统在平日无雨时，能含蓄水，保证植物对水的需求和根须供养。当下雨时，虹吸口前段水位到达约3.8cm就产生虹吸，迅速排走雨水，顶板不会积水。系统排水不消耗能量，无后期维护工作。集水收集池的雨水经过土壤及土木布过滤已经比较干净，可直接用于绿化浇灌、冲洗路面，比较传统的中水收集需要设置初期弃流、净化装置等。因此，防护虹吸雨水收集系统利用成本更低。5 结语顶板防护虹吸排水系统最大限度解决了大型屋顶建筑、车库顶板等建筑雨水排放的难题，并实现了收集再利用。随着建筑业的蓬勃发展，顶板防护虹吸排水系统会得到更广泛的应用，并为我们的工作和生活带来更多的经济效益。参考文献：1王强.虹吸式雨水排水技术在建筑给排水施工中的应用J.建材发展导向，2022，20（8）：124-126.2莫涛涛.大型厂房屋面雨水排水系统设计J.智能城市，2021，7（7）：47-48.联系电话：010-68017516（总编室）010-68019752（编辑部）010-68515515（发行部）传真：010-68515516订阅QQ：1835325424（含邮箱）、投稿QQ：3278699602（含邮箱）欢迎订阅 欢迎投稿 欢迎广告欢迎订阅 欢迎投稿 欢迎广告