CN110206237A - 一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，所述虹吸式屋面排水结构包括落水斗和落水管，该方法包括步骤一、施工虹吸式屋面排水结构；二、屋面积水水量的数据采集；三、判断第一指定时间内压力传感器采集到的数据是否小于预设的压力阈值；四、小流量积水的排水；五、大流量积水的排水。本发明通过在屋面设置环形反坎，并在环形反坎的下部设置带有电磁阀的导流管，可以根据实际情况对电磁阀进行循环的开启和关闭，根据不同的屋面积水量选择与其对应的排水方式，能大大提高屋面排水效率，通过在导流管内设置压力传感器，并在环形反坎外侧设置液位传感器，能够实现屋面排水的自动控制，能有效减少工作人员的劳动强度，保证工作人员的安全。
Description
技术领域
本发明属于屋面排水技术领域，具体涉及一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法。
背景技术
现在屋面上雨水的排水方式主要分为两种：一种是传统重力式雨水排放系统，其原理是利用屋面结构的坡度，是雨水自然流入屋面上的雨水斗中，然后雨水和空气一起混合靠重力的作用顺着立管而下；这种方式排水效率低下，需要管道数量多，管道的管径较大，并且需要1％～3％的坡度，安装还复杂。另一种就是虹吸式雨水排放系统，在降雨的初期，屋面上雨水深度较浅时，雨水还是利用重力的原理进行排水，当降雨量加大后，屋面上的水位达到一定的高度时，雨水斗会自动会自动隔断空气，从而产生虹吸，排水系统就转变为高效的排放系统，抽吸雨水向下排放。虽然虹吸式排水系统比重力式排水系统的效率要高很多，但是现在虹吸排水系统还存在一些不足：一是雨水中还是夹带着小部分的空气进入到雨水斗中，首先是降低了排水的效率，并且空气到达系统中的负压区中会使得负压区的压力增加，导致负压区对雨水的抽吸功能不好，影响整个系统的排水效率；二是屋面保温层与防水层之间的积水不易排出，容易造成屋面裂缝；另外，由于落水管直接埋设在屋面内，不便对其进行清理和更换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其通过在屋面顶部设置环形反坎，并在环形反坎的下部设置多个带有电磁阀的导流管，可以根据实际情况对电磁阀进行循环的开启和关闭，根据不同的屋面积水量选择与其对应的排水方式，能大大提高屋面排水效率，通过在导流管内设置压力传感器，并在环形反坎外侧设置液位传感器，能够实现屋面虹吸式排水的自动控制，能有效减少工作人员的劳动强度，保证工作人员的人身安全。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，所述虹吸式屋面排水结构包括安装在屋面中的落水斗和落水管，所述屋面由下至上依次包括混凝土结构层、防水层、保温层和混凝土面层，所述混凝土面层上设置有供落水斗安装的集水槽，所述集水槽的槽顶设置有环形反坎，所述环形反坎上设置有多个导流管，所述导流管的一端与环形反坎外侧壁平齐，所述导流管的另一端伸入至反坎内部，所述导流管上伸入至环形反坎内部的节段上设置有电磁阀，所述落水斗包括圆台形筒身和设置在圆台形筒身上部的落水斗固定缘，所述落水斗固定缘固定在集水槽的底部且其上端面与集水槽的槽底圆滑连接，所述圆台形筒身的上端固定在落水斗固定缘下部，所述圆台形筒身的下端由上至下伸入至保温层内，所述落水管的上端通过水管连接件固定在混凝土结构层内且其位于落水斗的正下方，所述防水层上设置有落水孔，所述落水孔与落水管呈同轴布设，所述落水斗通过落水孔与落水管相互连通；
其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、施工虹吸式屋面排水结构，包括以下步骤：
步骤101、安装落水管：通过水管连接件将多个落水管安装在混凝土结构层上，所述水管连接件的数量与落水管的数量相等且一一对应，在水管连接件的上部锚固多个锚固螺杆；
步骤102、安装落水斗，过程如下：
步骤1021、铺设防水层：在混凝土结构层上铺设防水卷材形成防水层，并在防水层上指定位置开设多个落水孔，所述落水孔的数量与落水管的数量相等且一一对应；
步骤1022、铺设保温层：在防水层上铺设一层或多层保温材料形成保温层；
步骤1023、施工混凝土面层：在保温层的上部浇筑混凝土形成混凝土面层，进行混凝土面层的浇筑时在其上部预留多个集水槽，所述集水槽的数量与落水斗的数量相同且一一对应，在每个集水槽的槽底均埋设一个落水斗；
步骤103、施工反坎：在混凝土面层上的每个集水槽外侧均施工一个环形反坎，所述环形反坎上预留有多个导流管安装孔；
步骤104、安装导流管：在每个导流管安装孔内均安装一个导流管；
步骤105、安装电磁阀：在步骤104中安装好的每一个导流管内均安装一个电磁阀；
步骤106、安装传感器：在所述环形反坎的外侧上部设置液位传感器，所述液位传感器与主控器连接，在导流管内指定位置安装与主控器连接的压力传感器；
步骤二、屋面积水水量的数据采集：开启电磁阀，采用压力传感器在第一指定时间T1内采集导流管内部水流的平均压力，利用液位传感器采集屋面积水的水位，并利用计时器对压力传感器的工作时间进行计时；
步骤三、判断第一指定时间内压力传感器采集到的数据是否小于预设的压力阈值：压力传感器将采集的数据传输至主控器，主控器对压力传感器采集的数据与预设的压力阈值进行比对，当第一指定时间T1内压力传感器采集的数据小于预设的压力阈值时，屋面排水属于小流量积水，电磁阀保持开启，执行步骤四；当第一指定时间T1内压力传感器采集的数据不小于预设的压力阈值时，屋面排水属于大流量积水，关闭电磁阀，执行步骤五；
步骤四、小流量积水的排水，过程如下：
步骤401、屋面渗水:当压力传感器在第一指定时间T1内采集到的平均压力为零时，屋面上存在少量积水，屋面上的少量积水可依次通过混凝土面层和保温层后渗透至保温层与防水层的间隙处，并依次通过落水孔和落水管排出；
步骤402、导流管配合屋面渗水：当压力传感器在第一指定时间T1内采集到的平均压力大于零且小于预设的压力阈值时，屋面上可流动的积水可依次通过导流管、落水斗、落水孔和落水管后排出，同时屋面上的少量积水可依次混凝土面层和保温层后渗透至保温层与防水层的间隙处，并依次通过落水孔和落水管排出；
步骤五、大流量积水的排水，过程如下：
步骤501、判断第二指定时间内液位传感器采集到的水位信号是否达到预设水位：利用液位传感器采集屋面大流量积水水位，并利用计时器记录液位传感器的工作时间，当第二指定时间T2内液位传感器采集到的水位信号低于预设水位时，电磁阀开启，循环步骤二；当第二指定时间T2内液位传感器采集到的水位信号不低于预设水位时，执行步骤502；
步骤502、虹吸式排水：开启电磁阀，屋面的大流量积水从导流管快速涌入集水槽内，落水管的上端瞬间被集水槽内的大流量积水封闭，所述落水管内形成虹吸现象，屋面的大流量积水会持续通过落水管并向下排出，完成一次虹吸式排水的时间为T3，其中，T3＜T1，循环步骤二。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述环形反坎为方环形反坎，所述集水槽的横截面为矩形，所述集水槽的横截面面积由上至下逐渐减小。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述环形反坎的每一侧均设置有一个导流管。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述水管连接件为预埋在混凝土结构层内的漏斗形套筒，所述漏斗形套筒的外侧呈台阶状锚固在混凝土结构层内，所述落水管螺纹安装在漏斗形套筒的下部。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述落水斗的上部设置有与其相互配合的雨水篦子。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述锚固螺杆由下至上依次穿过防水层、保温层和混凝土面层后伸入至集水槽内，所述锚固螺杆伸入至集水槽内的节段上设置有与其相互配合的锁紧螺母，所述雨水篦子通过锁紧螺母安装在落水斗上部。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述保温层上设置有与集水槽相配合的凹槽。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述保温层上的凹槽槽底开设有落水斗穿孔，所述落水斗穿孔贯穿整个保温层且其与落水管呈同轴布设，所述落水斗伸入至保温层内的长度小于落水斗穿孔的孔深。
上述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述液位传感器布设在导流管的上方，所述压力传感器布设在导流管内靠近环形反坎的一端。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过在混凝土面层上设置有供落水斗安装的集水槽，能够使落水斗安装在集水槽内，在进行屋面排水时，便于形成虹吸现象所需要的自然条件，有利于屋面积水的排放。
2、本发明通过在集水槽的外侧设置环形反坎，并在环形反坎上设置多个导流管用于将屋面的积水导流至集水槽内，在积水流动的过程中能有效对雨水中混入的空气进行排除，进而提高屋面排水效率能有效提高屋面排水效率。
3、本发明通过在导流管上伸入至环形反坎内部的节段上设置电磁阀，可以根据实际情况对电磁阀进行循环的开启和关闭，使集水槽内瞬间充满水，形成虹吸现象，能大大提高屋面排水效率。
4、本发明通过在防水层上开设落水孔将落水斗与落水管连通，落水斗与落水管之间存在一定的间隙，能够使保温层与防水层间隙处的渗漏水流至落水管内，能有效提高该屋面的使用寿命和结构强度，减少屋面裂缝的产生。
5、本发明通过在导流管内安装与主控器连接的压力传感器，可以对导流管内的水流压力进行实时监测，灵活控制电磁阀的关闭，为落水管内的虹吸现象提供一个良好的条件，能有效提高排水效率。
6、本发明通过在混凝土结构层上预埋多个水管连接件对落水管进行安装，同时使落水管与水管连接件螺纹连接，便于落水管的安装和拆卸，便于落水管的更换。
7、本发明通过在环形反坎的外侧设置液位传感器，当环形反坎外侧的水位上升至预设水位时，主控器接收到液位传感器传递的信号后能控制电磁阀进行开启，能够使落水管内形成虹吸现象并迅速排水，通过在主控器上连接一个计时器用于对压力传感器的工作时间进行计时，能够解决环形反坎外侧的水位无法在第二指定时间内上升至液位传感器位置处时，造成屋面长时间积水的问题。
综上所述，本发明通过在屋面顶部设置环形反坎，并在环形反坎的下部设置多个带有电磁阀的导流管，可以根据实际情况对电磁阀进行循环的开启和关闭，根据不同的屋面积水量选择与其对应的排水方式，能大大提高屋面排水效率，通过在导流管内设置压力传感器，并在环形反坎外侧设置液位传感器，能够实现屋面虹吸式排水的自动控制，能有效减少工作人员的劳动强度，保证工作人员的人身安全。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的虹吸式屋面排水结构示意图。
图2为图1的A处放大图。
图3为图1的俯视图。
图4为本发明的电路原理框图。
图5为本发明虹吸式排水方法的流程框图。
附图标记说明:
1—落水斗； 2—落水管； 3—混凝土结构层；
4—防水层； 5—保温层； 6—混凝土面层；
7—水管连接件； 8—雨水篦子； 9—集水槽；
10—环形反坎； 11—导流管； 12—电磁阀；
13—锚固螺杆； 14—锁紧螺母； 15—主控器；
16—压力传感器； 17—液位传感器； 18—计时器。
具体实施方式
一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，如图1和图2所示，所述虹吸式屋面排水结构包括安装在屋面中的落水斗1和落水管2，所述屋面由下至上依次包括混凝土结构层3、防水层4、保温层5和混凝土面层6，所述混凝土面层6上设置有供落水斗1安装的集水槽9，所述集水槽9的槽顶设置有环形反坎10，所述环形反坎10上设置有多个导流管11，所述导流管11的一端与环形反坎10外侧壁平齐，所述导流管11的另一端伸入至反坎10内部，所述导流管11上伸入至环形反坎10内部的节段上设置有电磁阀12，所述落水斗1包括圆台形筒身和设置在圆台形筒身上部的落水斗固定缘，所述落水斗固定缘固定在集水槽9的底部且其上端面与集水槽9的槽底圆滑连接，所述圆台形筒身的上端固定在落水斗固定缘下部，所述圆台形筒身的下端由上至下伸入至保温层5内，所述落水管2的上端通过水管连接件7固定在混凝土结构层3内且其位于落水斗1的正下方，所述防水层4上设置有落水孔，所述落水孔与落水管2呈同轴布设，所述落水斗1通过落水孔与落水管2相互连通；
如图5所示，该方法包括以下步骤：
步骤一、施工虹吸式屋面排水结构，包括以下步骤：
步骤101、安装落水管：通过水管连接件7将多个落水管2安装在混凝土结构层3上，所述水管连接件7的数量与落水管2的数量相等且一一对应，在水管连接件7的上部锚固多个锚固螺杆13；
实际使用时，在进行混凝土结构层3的施工时，根据设计图纸在混凝土结构层3上预埋有多个水管连接件7，通过在混凝土结构层3上预埋水管连接件7，并将落水管2螺纹连接在水管连接件7上，便于落水管2的安装和拆卸，同时不会对混凝土结构层3产生破坏。
步骤102、安装落水斗，过程如下：
步骤1021、铺设防水层：在混凝土结构层3上铺设防水卷材形成防水层4，并在防水层4上指定位置开设多个落水孔，所述落水孔的数量与落水管2的数量相等且一一对应；
实际使用时，所述落水孔与落水管2同轴布设且其位于落水管2的正上方，通过在防水层4上开设落水孔将落水斗1与落水管2连通，由于落水斗1仅伸入至保温层5内，未贯穿整个保温层5，而落水管2安装在混凝土结构层3内，所以落水斗1与落水管2之间存在一定的间隙，能够使防水层4与保温层5间隙处的渗漏水流至落水管2内，在积水流动的过程中，能有效提高该屋面的使用寿命和结构强度，减少屋面裂缝的产生。
步骤1022、铺设保温层：在防水层4上铺设一层或多层保温材料形成保温层5；
实际使用时，在进行防水层4和保温层5的铺设时，防水层4和保温层5均由上至下穿过锚固螺杆13。
步骤1023、施工混凝土面层：在保温层5的上部浇筑混凝土形成混凝土面层6，进行混凝土面层6的浇筑时在其上部预留多个集水槽9，所述集水槽9的数量与落水斗1的数量相同且一一对应，在每个集水槽9的槽底均埋设一个落水斗1；
实际使用时，通过在所述混凝土面层6上设置有供落水斗1安装的集水槽9，能够使落水斗1安装在集水槽9内，在进行屋面排水时，便于形成虹吸现象所需要的条件。
步骤103、施工反坎：在混凝土面层6上的每个集水槽9外侧均施工一个环形反坎10，所述环形反坎10上预留有多个导流管安装孔；
实际使用时，所述环形反坎10位于混凝土面层6的上部且其围设在集水槽9的外侧，通过在混凝土面层6上设置环形反坎10，并使集水槽9位于环形反坎10内，能够使屋面的大量积水拦截在环形反坎10外部，能够避免大量的雨水直接进入落水斗1内，由于雨水中含有一定的空气，因此容易在落水管2内形成负压，影响积水的排放。
步骤104、安装导流管：在每个导流管安装孔内均安装一个导流管11；
实际使用时，通过在集水槽9的外侧设置环形反坎10，并在环形反坎10上设置多个导流管11用于将屋面的积水导流至集水槽9内，在积水流动的过程中，能有效对雨水中混入的空气进行排除，进而提高屋面排水效率。
步骤105、安装电磁阀：在步骤104中安装好的每一个导流管11内均安装一个电磁阀12；
实际使用时，通过在导流管11上伸入至环形反坎10内部的节段上设置电磁阀12用于控制导流管11内部通道的打开和封闭，在雨势较大时，可以根据实际情况对电磁阀12进行循环的开启和关闭，使集水槽9内瞬间充满水，形成虹吸现象，能大大提高屋面排水效率，电磁阀12打开时，导流管11导通，电磁阀12关闭时，导流管11封堵。
步骤106、安装传感器：如图1和如4所示，在所述环形反坎10的外侧上部设置液位传感器17，所述液位传感器17与主控器15连接，在导流管11内指定位置安装与主控器15连接的压力传感器16；
实际使用时，通过在导流管11内指定位置安装与主控器15连接的压力传感器16，可以对导流管11内的水流压力进行实时监测，有效控制屋面排水效率。
需要说明的是，通过在环形反坎10的外侧上部设置液位传感器17，能实现屋面虹吸式自排水，能有效减少人力及物力的投入，降低屋面发生长时间积水的可能。
步骤二、屋面积水水量的数据采集：开启电磁阀12，采用压力传感器16在第一指定时间T1内采集导流管11内部水流的平均压力，利用液位传感器17采集屋面积水的水位，并利用计时器18对压力传感器16的工作时间进行计时；
实际使用时，通过在主控器15上连接一个计时器18，能够对压力传感器16的工作时间进行计时，进而辅助主控器15控制电磁阀12的开启，能有效提高该排水方法的自动化程度，避免屋面长时间积水。
步骤三、判断第一指定时间内压力传感器采集到的数据是否小于预设的压力阈值：压力传感器16将采集的数据传输至主控器15，主控器15对压力传感器16采集的数据与预设的压力阈值进行比对，当第一指定时间T1内压力传感器16采集的数据小于预设的压力阈值时，屋面排水属于小流量积水，电磁阀12保持开启，执行步骤四；当第一指定时间T1内压力传感器16采集的数据不小于预设的压力阈值时，屋面排水属于大流量积水，关闭电磁阀12，执行步骤五；
实际使用时，通过将压力传感器采集到的导流管11内第一指定时间T1内的平均压力与预设的压力阈值进行比对，进而自动选择是进行小流量积水的排水还是大流量积水的排水，整个过程自动化程度较高，能在很大程度上减轻工作人员的劳动强度，提高屋面排水效率。
步骤四、小流量积水的排水，过程如下：
步骤401、屋面渗水:当压力传感器16在第一指定时间T1内采集到的平均压力为零时，屋面上存在少量积水，屋面上的少量积水可依次通过混凝土面层6和保温层5后渗透至保温层5与防水层4的间隙处，并依次通过落水孔和落水管2排出，循环步骤二；
实际使用时，所述落水斗1与落水管2未直接接触，所述落水斗1的下端与落水管2的上端之间设置有一定的间隙，能够使防水层4与保温层5间隙处的渗漏水流至落水管2内，能减少屋面结构内部水量的淤积，能有效提高该屋面的使用寿命和结构强度，减少屋面裂缝的产生。
步骤402、导流管配合屋面渗水：当压力传感器16在第一指定时间T1内采集到的平均压力大于零且小于预设的压力阈值时，屋面上可流动的积水可依次通过导流管11、落水斗1、落水孔和落水管2后排出，同时屋面上的少量积水可依次混凝土面层6和保温层5后渗透至保温层5与防水层4的间隙处，并依次通过落水孔和落水管2排出，循环步骤二；
实际使用时，当降雨量较小，屋面积水速率较慢，通过导流管11进行普通排水就可以满足屋面排水需求。
步骤五、大流量积水的排水，过程如下：
步骤501、判断第二指定时间内液位传感器采集到的水位信号是否达到预设水位：利用液位传感器17采集屋面大流量积水水位，并利用计时器18记录液位传感器17的工作时间，当第二指定时间T2内液位传感器17采集到的水位信号低于预设水位时，电磁阀12开启，循环步骤二；当第二指定时间T2内液位传感器17采集到的水位信号不低于预设水位时，执行步骤502；
实际使用时，通过在主控器15上连接一个计时器18，当电磁阀12关闭后，由于雨势突然减小或停止，导致环形反坎10外侧的水位无法上升至预设水位时，可以通过采集计时器18的数据，得到从电磁阀12关闭后液位传感器17工作的时间，当计时器18采集到的时间达到第二指定时间T2后，主控器15可控制电磁阀12进行打开，能有效对屋面的雨水进行排放，防止电磁阀12关闭后，屋面的雨水无法排放，影响屋面的使用寿命。
本实施例中，所述预设水位距离屋面顶面的距离大于导流管11的管径且小于环形反坎10的高度。
步骤502、虹吸式排水：开启电磁阀12，屋面的大流量积水从导流管11快速涌入集水槽9内，落水管2的上端瞬间被集水槽9内的大流量积水封闭，所述落水管2内形成虹吸现象，屋面的大流量积水会持续通过落水管2并向下排出，完成一次虹吸式排水的时间为T3，其中，T3＜T1，循环步骤二。
实际使用时，当降雨量较大，屋面积水速率较快时，如果仅靠导流管11进行普通排水，其排水速率远小于屋面积水速率，因此，需要进行虹吸式排水，加快屋面排水效率，防止雨水在屋面大量积聚，对屋面结构进行损坏。
需要说明的是，通过使第一指定时间T1大于完成一次虹吸式排水所需的时间T3，能够避免在依次虹吸式排水还未完成的时候，导流管11内水压太大，所述压力传感器16提前将信号传递给主控器15，导致电磁阀12提前关闭，降低屋面排水效率。
如图3所示，本实施例中，所述环形反坎10为方环形反坎，所述集水槽9的横截面为矩形，所述集水槽9的横截面面积由上至下逐渐减小。
实际使用时，通过将所述环形反坎10设置为方环形反坎，将集水槽9的横截面设置为矩形，便于施工，所述集水槽9的横截面面积由上至下逐渐减小，能够便于雨水向落水斗1内流动。
本实施例中，所述环形反坎10的每一侧均设置有一个导流管11。
实际使用时，所述环形反坎10设置在集水槽9槽顶的外圈，所述导流管11紧贴屋面的上端面布设，通过在环形反坎10的每一侧均设置一个导流管11，便于屋面的雨水经导流管11后从落水斗1中排出。
本实施例中，所述水管连接件7为预埋在混凝土结构层3内的漏斗形套筒，所述漏斗形套筒的外侧呈台阶状锚固在混凝土结构层3内，所述落水管2螺纹安装在漏斗形套筒的下部。
实际使用时，所述水管连接件7的上部设置有固定缘，所述固定缘的下部和水管连接件7的外侧均设置有台阶状凸起，通过将所述水管连接件7的外侧呈台阶状设置，能够增大水管连接件7与混凝土结构层3的接触面积，进而提高水管连接件7的锚固强度。
本实施例中，所述漏斗形套筒的下部设置有一个螺纹套筒，所述漏斗形套筒与螺纹套筒一体成型，所述螺纹套筒内设置有内螺纹，所述落水管2的上端设置有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述落水管2的上端螺纹连接在螺纹套筒内。
实际使用时，通过将落水管2螺纹连接在水管连接件7上，便于安装和拆卸，当落水管2内部发生堵塞或损坏时，可随时对落水管2进行更换，不影响屋面排水。
本实施例中，所述落水斗1的上部设置有与其相互配合的雨水篦子8。
实际使用时，通过在落水斗1的上部设置雨水篦子8，能避免屋面的杂物及垃圾进入落水斗1内，进而对下部的落水管2造成堵塞，影响屋面的正常排水。
本实施例中，所述水管连接件7的上部锚固有多个供雨水篦子8安装的锚固螺杆13，所述锚固螺杆13由下至上依次穿过混凝土结构层3、防水层4、保温层5、混凝土面层6和落水斗固定缘后通过锁紧螺母14与雨水篦子8紧固连接。
实际使用时，所述锚固螺杆13与落水管2相互平行，所述锚固螺杆13预先焊接在水管连接件7的上部，所述防水层4和保温层5依次由上至下穿过锚固螺杆13进行铺设。
需要说明的是，通过在锚固螺杆13上设置与其相互配合的锁紧螺母14用于安装雨水篦子8，便于雨水篦子8的安装和拆卸，所述雨水篦子8上开设有多个供锚固螺杆13穿过的通孔，所述雨水篦子8由上至下穿过锚固螺杆13后，通过锁紧螺母14固定在落水斗1上部，防止屋面的垃圾进入落水斗1内。
本实施例中，所述保温层5上设置有与集水槽9相配合的凹槽。
实际使用时，所述保温层5上位于集水槽9正下方的厚度减小进而形成所述凹槽，由于集水槽9的槽底所在平面低于屋面的上表面，通过在保温层5上设置凹槽，能够保证集水槽9处的混凝土面层6具有一定的厚度。
需要说明的是，所述凹槽的数量与集水槽9的数量相等且一一对应。
本实施例中，所述保温层5上的凹槽槽底开设有落水斗穿孔，所述落水斗穿孔贯穿整个保温层5且其与落水管2呈同轴布设，所述落水斗1伸入至保温层5内的长度小于落水斗穿孔的孔深。
实际使用时，通过使落水斗1伸入至保温层5内的长度小于落水斗穿孔的孔深，能够使保温层5与防水层4之间的缝隙处不被落水斗1封堵，进而使得保温层5与防水层4之间缝隙处的渗漏水可以直接通过落水孔排放至落水管2内，提高屋面的使用寿命。
本实施例中，所述液位传感器17布设在导流管11的上方，所述压力传感器16布设在导流管11内靠近环形反坎10的一端。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，所述虹吸式屋面排水结构包括安装在屋面中的落水斗(1)和落水管(2)，所述屋面由下至上依次包括混凝土结构层(3)、防水层(4)、保温层(5)和混凝土面层(6)，所述混凝土面层(6)上设置有供落水斗(1)安装的集水槽(9)，所述集水槽(9)的槽顶设置有环形反坎(10)，所述环形反坎(10)上设置有多个导流管(11)，所述导流管(11)的一端与环形反坎(10)外侧壁平齐，所述导流管(11)的另一端伸入至反坎(10)内部，所述导流管(11)上伸入至环形反坎(10)内部的节段上设置有电磁阀(12)，所述落水斗(1)包括圆台形筒身和设置在圆台形筒身上部的落水斗固定缘，所述落水斗固定缘固定在集水槽(9)的底部且其上端面与集水槽(9)的槽底圆滑连接，所述圆台形筒身的上端固定在落水斗固定缘下部，所述圆台形筒身的下端由上至下伸入至保温层(5)内，所述落水管(2)的上端通过水管连接件(7)固定在混凝土结构层(3)内且其位于落水斗(1)的正下方，所述防水层(4)上设置有落水孔，所述落水孔与落水管(2)呈同轴布设，所述落水斗(1)通过落水孔与落水管(2)相互连通；
其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、施工虹吸式屋面排水结构，包括以下步骤：
步骤101、安装落水管：通过水管连接件(7)将多个落水管(2)安装在混凝土结构层(3)上，所述水管连接件(7)的数量与落水管(2)的数量相等且一一对应，在水管连接件(7)的上部锚固多个锚固螺杆(13)；
步骤102、安装落水斗，过程如下：
步骤1021、铺设防水层：在混凝土结构层(3)上铺设防水卷材形成防水层(4)，并在防水层(4)上指定位置开设多个落水孔，所述落水孔的数量与落水管(2)的数量相等且一一对应；
步骤1022、铺设保温层：在防水层(4)上铺设一层或多层保温材料形成保温层(5)；
步骤1023、施工混凝土面层：在保温层(5)的上部浇筑混凝土形成混凝土面层(6)，进行混凝土面层(6)的浇筑时在其上部预留多个集水槽(9)，所述集水槽(9)的数量与落水斗(1)的数量相同且一一对应，在每个集水槽(9)的槽底均埋设一个落水斗(1)；
步骤103、施工反坎：在混凝土面层(6)上的每个集水槽(9)外侧均施工一个环形反坎(10)，所述环形反坎(10)上预留有多个导流管安装孔；
步骤104、安装导流管：在每个导流管安装孔内均安装一个导流管(11)；
步骤105、安装电磁阀：在步骤104中安装好的每一个导流管(11)内均安装一个电磁阀(12)；
步骤106、安装传感器：在所述环形反坎(10)的外侧上部设置液位传感器(17)，所述液位传感器(17)与主控器(15)连接，在导流管(11)内指定位置安装与主控器(15)连接的压力传感器(16)；
步骤二、屋面积水水量的数据采集：开启电磁阀(12)，采用压力传感器(16)在第一指定时间T1内采集导流管(11)内部水流的平均压力，利用液位传感器(17)采集屋面积水的水位，并利用计时器(18)对压力传感器(16)的工作时间进行计时；
步骤三、判断第一指定时间内压力传感器采集到的数据是否小于预设的压力阈值：压力传感器(16)将采集的数据传输至主控器(15)，主控器(15)对压力传感器(16)采集的数据与预设的压力阈值进行比对，当第一指定时间T1内压力传感器(16)采集的数据小于预设的压力阈值时，屋面排水属于小流量积水，电磁阀(12)保持开启，执行步骤四；当第一指定时间T1内压力传感器(16)采集的数据不小于预设的压力阈值时，屋面排水属于大流量积水，关闭电磁阀(12)，执行步骤五；
步骤四、小流量积水的排水，过程如下：
步骤401、屋面渗水:当压力传感器(16)在第一指定时间T1内采集到的平均压力为零时，屋面上存在少量积水，屋面上的少量积水可依次通过混凝土面层(6)和保温层(5)后渗透至保温层(5)与防水层(4)的间隙处，并依次通过落水孔和落水管(2)排出，循环步骤二；
步骤402、导流管配合屋面渗水：当压力传感器(16)在第一指定时间T1内采集到的平均压力大于零且小于预设的压力阈值时，屋面上可流动的积水可依次通过导流管(11)、落水斗(1)、落水孔和落水管(2)后排出，同时屋面上的少量积水可依次混凝土面层(6)和保温层(5)后渗透至保温层(5)与防水层(4)的间隙处，并依次通过落水孔和落水管(2)排出，循环步骤二；
步骤五、大流量积水的排水，过程如下：
步骤501、判断第二指定时间内液位传感器采集到的水位信号是否达到预设水位：利用液位传感器(17)采集屋面大流量积水水位，并利用计时器(18)记录液位传感器(17)的工作时间，当第二指定时间T2内液位传感器(17)采集到的水位信号低于预设水位时，电磁阀(12)开启，循环步骤二；当第二指定时间T2内液位传感器(17)采集到的水位信号不低于预设水位时，执行步骤502；
步骤502、虹吸式排水：开启电磁阀(12)，屋面的大流量积水从导流管(11)快速涌入集水槽(9)内，落水管(2)的上端瞬间被集水槽(9)内的大流量积水封闭，所述落水管(2)内形成虹吸现象，屋面的大流量积水会持续通过落水管(2)并向下排出，完成一次虹吸式排水的时间为T3，其中，T3＜T1，循环步骤二。
2.按照权利要求1所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述环形反坎(10)为方环形反坎，所述集水槽(9)的横截面为矩形，所述集水槽(9)的横截面面积由上至下逐渐减小。
3.按照权利要求1所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述环形反坎(10)的每一侧均设置有一个导流管(11)。
4.按照权利要求1所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述水管连接件(7)为预埋在混凝土结构层(3)内的漏斗形套筒，所述漏斗形套筒的外侧呈台阶状锚固在混凝土结构层(3)内，所述落水管(2)螺纹安装在漏斗形套筒的下部。
5.按照权利要求1所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述落水斗(1)的上部设置有与其相互配合的雨水篦子(8)。
6.按照权利要求5所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述锚固螺杆(13)由下至上依次穿过防水层(4)、保温层(5)和混凝土面层(6)后伸入至集水槽(9)内，所述锚固螺杆(13)伸入至集水槽(9)内的节段上设置有与其相互配合的锁紧螺母(14)，所述雨水篦子(8)通过锁紧螺母(14)安装在落水斗(1)上部。
7.按照权利要求1所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述保温层(5)上设置有与集水槽(9)相配合的凹槽。
8.按照权利要求7所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述保温层(5)上的凹槽槽底开设有落水斗穿孔，所述落水斗穿孔贯穿整个保温层(5)且其与落水管(2)呈同轴布设，所述落水斗(1)伸入至保温层(5)内的长度小于落水斗穿孔的孔深。
9.按照权利要求1所述的一种基于虹吸式屋面排水结构的排水方法，其特征在于：所述液位传感器(17)布设在导流管(11)的上方，所述压力传感器(16)布设在导流管(11)内靠近环形反坎(10)的一端。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4240924A4 (en) * | 2020-11-06 | 2023-12-06 | Watts Regulator Co. | SMART ROOF DRAIN SYSTEMS AND METHODS |
| EP4240925A4 (en) * | 2020-11-06 | 2023-12-27 | Watts Regulator Co. | INTELLIGENT ROOF DRAINAGE SYSTEMS AND PROCEDURES |
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| CN2921153Y (zh) * | 2006-06-16 | 2007-07-11 | 林天行 | 复合式压力流雨水斗 |
| CN203174908U (zh) * | 2012-12-11 | 2013-09-04 | 天津金华正给排水系统工程有限公司 | 一种虹吸式雨水斗 |
| CN108612267A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-10-02 | 上海三彩塑料排水板工程有限公司 | 在屋面中采用截断渗漏水联通管消除水压力的方法 |
| CN208502095U (zh) * | 2018-06-25 | 2019-02-15 | 河北建筑工程学院 | 快速虹吸雨水斗 |
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2019
- 2019-05-18 CN CN201910415605.XA patent/CN110206237B/zh active Active
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