虹吸排水收集系统技术在住宅小区项目上的推广应用

温华 胡芳榕 谢勇 袁拥军 皮小勤

【摘要】为解决建筑施工项目中的排水问题，文章以某住宅小区项目为例，应用PDS虹吸排水收集系统，对该建筑工程项目中的排水措施进行了优化设计和施工建设，并对建设结果进行了评估，评估结果表明，该系统具有较大的优势，适合在今后的相关领域上做进一步的推广应用。

【关键词】虹吸排水收集系统；高分子异形片材；施工建设

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.061

1、引言

近年来，随着“海绵城市”建设理念的不断渗透和应用，各种排水技术措施也不断涌现。但从目前来看，大部分地区应用的排水措施都是传统的种植顶板渗排水方法，这种方法在设计和工艺等方面都存在着一定的缺陷，特别是对于一些土壤渗水率低的地区而言，更容易引发积水，导致排水效果大打折扣。显然，探寻新的排水措施已是大势所趋，对最新的虹吸排水收集系统进行研究也十分必要[1]。

2、项目基本概况

该项目为广西柳州市柳东新区某安置房小区项目，位于广西柳州市柳东新区核心区纵十一路以东，核心区支路二十五路以西，龙华路以南，占地面积约为83亩，总建筑面积223637㎡，总投资近8.3亿元。该项目地下室顶板建设面积约2.7万㎡，由于顶板面积较大，因此现场施工找坡存在较大困难。经过理论分析计算表明，如采用传统的种植顶板渗排水方法，则很难起到应有的排水效果，地下室顶板渗漏可能性很大。为此，在本次项目的设计中，采用PDS防护虹吸排水收集系统进行设计。该系统中的多个虹吸排水槽能够将过量的雨水排至观察井，并对观察井内储存的雨水进行二次利用。

3、虹吸排水收集系统的特点及优势

3.1 系统基本原理和特点

在使用虹吸排水收集系统后，降雨天气下渗入土壤中的水分会通过高分子防护排水异形片，不断流入到虹吸排水槽当中，再通过重力和大气压力的作用下流入出水口，通过虹吸效应而流入到观察井当中。这些雨水在观察井观察并排入到雨水收集系統，能够用于园林植物的灌溉，实现雨水的循环利用[2]。虹吸系统主要由六部分组成，即植被层、种植土层、pds防护虹吸排水收集系统、防水层、找平层、顶板结构层。

3.2 系统所具备的优势

虹吸本身就具有独特的优势，具体包括隔水透气、保温、便于施工以及维护、减少堵塞现象，且一定程度上，解决了大面积顶板找坡的问题。因此对于虹吸排水收集系统应具备一定的优势，整体来看，虹吸排水收集系统与以往的传统排水收集系统相比，其优势主要体现在以下几个方面。

其一，相较于传统的排水收集系统，虹吸排水系统不再具有细石混凝土保护层、隔离层和找坡层等一系列复杂结构，有效节约了构造层次，增加了种植土覆盖厚度。

其二，虹吸排水收集系统在建设成本上相对较低，而在建设速度上也相对较快，能够有效降低原材料的消耗，更好符合节能环保的理念[3]。

其三，虹吸排水收集系统设计与建设的灵活性更高，能够根据具体的建筑结构进行灵活布置，且管道排布也相对更为简单，通常不需要考虑排水高差及流向等方面的因素[4]。

4、虹吸排水收集系统的施工建设

4.1 施工工艺流程

在虹吸排水收集系统施工开始前，设计人员在已有设计图纸的基础上做了进一步的深化设计，对透气管、观察井和集水井等进行合理布置，在园林中设置了28个点渗透以增强面排水功效，并设置了19个透气观察管和5个虹吸出水口。在具体的施工过程中，还应遵循一定的施工流程，现场具体施工流程如下：（1）对现场进行勘察，了解现场的实际情况，并结合施工图纸，做好定位规划弹线；（2）铺设黏条，在铺设过程中，要以规划弹线为中心线，根据规范要求，科学、合理的进行HNB粘霸的铺设；（3）根据施工图纸要求，对虹吸排水槽进行合理的铺设；（4）采用高分子防护排（蓄）水异形片，基于本工程规范要求，通过平接法进行科学、合理的铺设；（5）一方面要对HXK透气观察管进行安装，另一方面还要对透气防尘盖进行合理的安装；（6）对于HXC虹吸排水槽，安装完毕之后，还需要进行土工布的铺设；（7）按照施工图纸要求，要对虹吸管及观察井进行科学、合理的安装，保证HXG虹吸管和HCC观察井安装符合施工要求；（8）科学合理的进行雨水回收系统的安装，保证符合施工要求。

4.2 本次施工采用的关键技术

在本次施工中，采用的技术方法较多，主要关键技术有以下几个方面。

一是高分子异形片材的铺设。在铺设过程中，确保片材的铺设方向与排水方向完全相同，铺设方式则以平缝黏结的方式加以进行，并确保黏结宽度为200mm。同时为确保排水通畅，施工人员也采取了凸台架空的方法，确保高分子异形片材能够与拱形虹吸排水槽形成尺寸合理的隔空层。而对于高出种植顶板的建筑物，如通风井、楼梯侧墙等部位，高分子异形片材的铺设则自上而下进行，并使用阻根黏条，以平缝黏结的方式加以固定。

二是排水槽及观察管的安装环节。在本次施工建设中，主要使用虹吸排水槽，将施工区域划分为若干个排水区域，同时为确保能够顺利地按照预定方向进行排水，施工人员安装了透气观察管，以平衡土层内部和外界之间的气压。

三是其他方面，首先，为避免高分子异形片材因压力过大而受到破坏，施工单位加强了管理，不允许工程车辆或人工拖行的劳动车辆在铺设完的高分子异形片材上行驶；其次，在虹吸排水系统施工完成后，及时进行回填土作业，回填方式为随铺随填，以从外向内回填的方式进行，同时在回填土过程中避免施工机械与高分子异形片材的直接接触，第一层回填土的厚度则严格控制在500mm以上；最后，在回填土施工过程中，工作人员加强了对透气观察管、虹吸排水管等部位的保护，对于这些部位的回填土施工，不采用机械设备，而是选择人工回填的方式，以避免这些部位被机械破坏。

5、虹吸排水收集系統项目的效果、问题及优化建议

5.1 施工建设效果评估

为评估实验效果，建设单位组织相关技术、施工、成本人员成立效果评估小组，对本次建设的PDS防护虹吸排水收集系统的效果进行评估。在评估之前的一周内，当地频繁出现阵雨天气，这也为客观评估创造了良好的条件[5]。

在评估过程中，评估小组进行现场踏勘，对实验项目范围内的路面、铺装、绿化区域、排水管存水、地下室顶板等内容进行了勘察，通过对虹吸管观察口的勘察结果发现，尽管在评估前当地连续出现多次降雨，但地下室顶板水位保持在5cm范围内，满管状态仅在降雨量级达到暴雨（24小时内50-100mm）时才会出现，而当暴雨结束的24小时内，出水口出水就明显减少，同时地下室顶板也未出现渗漏现象，这表明本次施工建设已经取得了较好的效果，能够有效解决地下室顶板、道路铺装、以及园林低洼部位的积水问题[6]。

另一方面，评估小组对于虹吸排水收集系统项目的成本等也进行了评估，通过定额计算等方法获知，在确保能够达到同样效果的前提下，本次项目的建设成本较以往相比，降低了10-20%，且施工周期也缩短了20%左右，能够达到预期的施工建设目标，且具有较好的推广价值。

5.2 虹吸排水收集系统的现存问题及展望

由于本次施工建设项目为当地的第一个虹吸排水收集系统试验项目，因此在建设的过程中，也难免存在了一些问题，问题主要包括以下几个方面[7]。

一是室外排水管网雨水井标高在施工过程初期没能达到室外排水图纸高度的要求，后续通过现场整改协调，调整了标高，问题才得以解决。

二是地下室顶板的雨水篦子在设计中未能安置在最低点，覆盖范围较大，在园林区域施工完成后，当地遭遇了数次短时强降水天气，在每次短时强降水天气结束后，园林区域的积水仍然较为严重，为解决这一问题，经过现场的勘察与整改协调，由虹吸排水增设了30个点渗透进行直排，才有效解决了地下室顶板积水问题。

考虑到这些问题，在今后的相关工作中，应当从以下几个方面予以优化：

（1）在设计过程中，整个项目的室外雨水井的雨水管管底标高应当低于顶板标高600mm左右。同时，在实际施工过程中，如发现室外管网出现设计变更，则要及时进行各部门之间的沟通协调，并分析如何进行调整。

（2）在进行点渗透设计时，始终根据园林的道路范围线和标高进行设置。如在实际施工过程中出现设计变更，则需要及时进行各部门之间的施工，并根据变更情况研究相应的调整措施。

（3）在项目进场前，要召集施工项目涉及到的所有单位进行项目现场交底会，针对施工过程中的回填土作业、园林道路、排污、消防管道施工等可能涉及到二次开挖的情况进行现场沟通，避免造成成品破坏。同时要对现场交底会上的讨论做好记录和整理，形成会议纪要，为后续的工作提供重要依据。

（4）在设计过程中，地下室顶板采用雨水篦子应当逐步淘汰，并使用更多的虹吸点渗透措施取而代之，这有助于解决在强降雨天气下园林区域积水，或是黏性土壤雨水下渗慢等问题，排水效果将更为显著。

6、适用范围

通过上述对虹吸排水系统的分析讨论，综合排水系统的优势与特点，以及在本工程项目中的应用评估效果。由此可以了解到虹吸排水系统具有较为广泛的适用范围，具体包括屋面绿化、车库顶板、地下人防、综合管廊、地下广场、植被草沟等等，都可以取得良好的效果。其中在车库顶板中的应用，提出了明确的要求，例如对于车库顶板的回填方式，要遵循由外向里的原则，而且如果是透水性较差的粘土类回填土，在使用回填土之前，要先回填100厚砂石层。除此以外，需要注意的是目前虹吸排水收集系统还存在一些问题，对此还应对虹吸排水系统进行不断的分析探讨，从而不断完善虹吸排水系统，使其能够应用范围更加广泛。

结语：

整体来看，在本次项目的设计与施工建设中，PDS防护虹吸排水收集系统的优势较为明显，有着排水质量较好、施工周期短、寿命长、维修方便、成本低和性价比较高等诸多优势，具有较高的推广价值。能够在屋顶绿化、车库顶板、地下人防、地下广场、空中足球场和雨水花园等多个领域投入实际应用。因此，在今后的工作中，应当进一步加强对其优化创新，并大力推广其应用。

参考文献：

[1]张士兴，张强，焦建军，等.种植屋面虹吸排水收集系统技术应用研究[J].建筑技术，2019，（08）：41-43.

[2]郭永宁，唐学森，伊新东.虹吸排水技术在大型城市广场种植顶板排水中的应用[J].工程技术研究，2021，6（04）：37-39.

[3]刘继军，王江平.虹吸排水技术在大型地库顶板种植屋面中的应用[J].建材与装饰，2019， No.583（22）：9-10.

[4]杨帆，周婷，韦富腾.虹吸雨水系统的应用与常见问题解决方法[J].中国房地产业，2020，（004）：P.37-38.

[5]吴晓雨，李栋谋，李成方，等.绿色海绵城市施工背景下大型车库屋面防护虹吸排水收集系统技术应用[A].浙江省土木建筑学会.第26届华东六省一市土木建筑工程建造技术交流会论文集（下册）[C].浙江省土木建筑学会：施工技术编辑部，2020：5.

[6]杨志，焦建军，张士兴，等.种植屋面虹吸排水收集系统在海绵城市建设领域的应用[J].建筑技术，2019，50（08）：938-939.

[7]陈传帅.海绵城市雨水收集在房建项目中的具体应用[J].城市住宅，2020，（04）：139-140.