摘要：隨著人民生活水平的提高，生態(tài)建筑與節(jié)能建筑已成為未來建筑發(fā)展的一種趨勢，無論普通住宅還是高檔公寓、大型寫字樓，其建筑高度越來越高，這就對建筑給排水設(shè)計與施工提出了更高的要求。本文通過中瀚財富廣場工程實例，對屋面雨水排水的設(shè)計與施工進行了詳細的闡述，可為設(shè)計與施工單位提供參考依據(jù)。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑；屋面雨水；排水設(shè)計；重力流；壓力流
　　前言：
　　目前已建成或在建的高層建筑屋面雨水排水多采用重力流內(nèi)排水方式，雨水管道材質(zhì)及連接方式有焊接鋼管或無縫鋼管焊接、熱鍍鋅鋼管螺紋或溝槽連接、給水鑄鐵管水泥捻口或膠圈撞口、高壓稀土柔性排水鑄鐵管A型法蘭接口或柔性排水鑄鐵管W型接口、給水型及排水型UPVC管承插連接或粘結(jié)等多種形式。其中有些雨水排水系統(tǒng)設(shè)計合理，選材得當，運行良好，而有些雨水排水系統(tǒng)卻因系統(tǒng)選擇、管道布置及管材選用考慮不周，在驗收及使用過程中出現(xiàn)問題的現(xiàn)象也時有發(fā)生。
　　1工程概況
　　中瀚財富廣場工程為一類高層建筑，建筑面積為73372.5㎡，地下1層、地上分A、B、C三區(qū),A區(qū)共22層，B區(qū)共14層，C區(qū)共17層,建筑高度99.80M。
　　2高層屋面雨水排水設(shè)計
　　設(shè)計中瀚財富廣場屋面雨水排水系統(tǒng)時，充分了解屋面雨水排水各系統(tǒng)的設(shè)計流態(tài)，根據(jù)建筑設(shè)計布局，參照長沙降雨量強度合理確定設(shè)計雨水流量，并結(jié)合各種屋面排水系統(tǒng)的特點，考慮其安全性和經(jīng)濟性，選擇適當?shù)挠晁�排水及管材，確保了屋面雨水排水系統(tǒng)的排放能力滿足設(shè)計規(guī)范的要求，滿足管道系統(tǒng)發(fā)生事故時檢修的可操作性。對高層屋面排水設(shè)計綜合如下：
　　（1）屋面雨水系統(tǒng)的設(shè)計流態(tài)及劃分
　　屋面雨水系統(tǒng)的流態(tài)是雨水排放系統(tǒng)設(shè)計的理論基礎(chǔ)，對屋面雨水排放過程中系統(tǒng)內(nèi)流態(tài)的認知經(jīng)過了長期的探索，從重力流起步，轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫α鳎�再進展到實質(zhì)性重力流直至目前較為成熟的壓力流。期間由清華大學、機械工業(yè)部第一設(shè)計院和第八設(shè)計院等單位參加歷時雨水排水系統(tǒng)及管材，確保屋面雨水排水系統(tǒng)的排放能力滿足設(shè)計規(guī)范的要求，滿足管道系統(tǒng)發(fā)生事故時檢修的可操作性，并將水患損失減到最小限度。
　　（2）設(shè)計雨水流量的確定
　　設(shè)計雨水流量的確定是選擇雨水排放系統(tǒng)的前提，可按下列公式進行計算：
　　qy＝qjΨFw/1000
　　式中：
　　qy—設(shè)計雨水流量(L/s）；
　　qj—設(shè)計降雨強度(L/s.ha）；
　　Ψ—徑流系數(shù)，對于建筑屋面Ψ取0.9；
　　Fw—匯水面積(m2）；
　　匯水面積的確定除考慮屋面平面投影面積外，高出屋面的側(cè)墻應附加其最大受雨面正投影的一半作為有效匯水面積，同樣貼近高層建筑外墻的裙房屋面雨水匯水面積應附加其高出部分側(cè)墻面積的一半作為有效匯水面積。
　　設(shè)計降雨強度公式：
　　qj＝1.67A(1+clgP)/(t+b)n
　　式中：
　　qj—設(shè)計降雨強度(L/s.ha）；
　　P—設(shè)計重現(xiàn)期(a)一般建筑屋面2～5a，重要公共建筑屋面10a；
　　t—降雨歷時(min)屋面雨水排水管道按5min計算
　　A、b、c、n—當?shù)亟涤陞��?shù)
　　各地降雨強度公式可在室外排水設(shè)計手冊上查出，這里需注意的問題是設(shè)計降雨強度的公式，由于各城市暴雨強度公式編制方法不一，有用數(shù)理統(tǒng)計法的、有用解析法的、還有濕度飽和差法、圖解法和CRA法等，有的方法并不完全符合設(shè)計規(guī)范要求。另外，有些資料年代久遠或資料年數(shù)過短，大部份暴雨強度公式是根據(jù)1983年前實測資料推導而得出的，較為為滯后、陳舊。有的公式資料年代過短，只依據(jù)8年、6年乃至5年的資料統(tǒng)計而成，缺乏1975年暴雨和近年來的厄爾尼諾現(xiàn)象等反常雨量資料。在工程設(shè)計有條件時應收集當?shù)亟涤炅抠Y料重訂公式，使雨水排水工程有一個堅實的基礎(chǔ)和前提。
　　（3）屋面雨水排水各系統(tǒng)的特點
　　重力流（含重力無壓流、重力半有壓流）和壓力流雨水排水系統(tǒng)從水的管內(nèi)流態(tài)、允許經(jīng)歷的流態(tài)、超重現(xiàn)期雨量排除、屋面溢流頻率、管材承壓要求等各方面各具特點，屋面雨水排水各系統(tǒng)的特點如下表：

　　（4）高層建筑屋面雨水排水系統(tǒng)選擇
　　①雨水系統(tǒng)選擇原則與次序
　　按安全性大小，各雨水系統(tǒng)排列的次序為半有壓重力流系統(tǒng)→壓力流系統(tǒng)→無壓重力流系統(tǒng)。按經(jīng)濟性優(yōu)劣，各雨水系統(tǒng)排列的次序為壓力流排水系統(tǒng)→半有壓重力流系統(tǒng)→無壓重力流系統(tǒng)。
　　②高層建筑屋面雨水排水
　　系統(tǒng)選擇結(jié)論通過屋面雨水排水各系統(tǒng)特點的對比，兼顧安全性與經(jīng)濟性，結(jié)合高層建筑屋面匯水面積較小、溢流頻率應盡量減少的實際情況，綜合權(quán)衡，高層建筑屋面雨水排水系統(tǒng)一般優(yōu)先選用半有壓重力流系統(tǒng)；但對于高層建筑附屬的大面積裙房屋面的雨水排放，為防止高層屋面雨水從裙房屋面溢出，裙房屋面雨水需單獨排放，尤其受排放立管的限制，應積極推行壓力流排水方式。在選擇內(nèi)排還是外排時，大部分高層建筑中考慮建筑外立面裝飾的要求，選擇內(nèi)排；在中瀚財富廣場中選擇外排，南方雨水較多，外排水系統(tǒng)應用較為普遍，且經(jīng)過了多年的實踐檢驗，技術(shù)已較為成熟，這恰恰是給排水專業(yè)的設(shè)計范疇。
　　③高層建筑屋面雨水排水系統(tǒng)管材選用對于半有壓重力流雨水系統(tǒng)，在使用過程中可能并允許發(fā)生承壓現(xiàn)象，管道發(fā)生堵塞時系統(tǒng)將承受靜水壓，最高承壓等同于屋面雨水斗的高度，故高層建筑半有壓重力流雨水管不能采用傳統(tǒng)的污廢水管材，需采用可承壓的管材、配件和接口方式，額定壓力不低于最高屋面雨水斗的高度，且能承受0.5個大氣壓力的真空負壓，可承壓的管材有金屬管（如焊接鋼管或無縫鋼管焊接、熱鍍鋅鋼管螺紋連接或溝槽連接）、承壓塑料管（如給水塑料管粘結(jié)、承插連接）及其他管道（如鋼塑復合管等）。對于壓力流雨水系統(tǒng)，雨水管道必須選用承壓管材、配件及接口方式，工作壓力應大于建筑凈高度產(chǎn)生的靜水壓，且能承受0.9個大氣壓的真空負壓，現(xiàn)多采用內(nèi)壁光滑的金屬管、塑料管或其他復合管如高強度聚乙烯管等，如采用塑料管，管材抗環(huán)變形外壓力應大于0.15Mpa。現(xiàn)雨水設(shè)計管材選用存在問題較多，如高層建筑采用普通柔性排水鑄鐵管、排水UPVC管，無論是工程施工還是物業(yè)管理均造成了較大的后患，故半有壓重力流雨水系統(tǒng)與壓力流雨水系統(tǒng)必須按上述規(guī)定選用管材。

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