浅谈超大型建筑屋面雨水排放方式

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1、浅谈超大型建筑屋面雨水排放方式　　【摘要】虹吸系统的设计内容主要包括雨水排放方案的设计、天沟排水量的计算及屋面溢流设施的设计。本文通过展示虹吸式屋面雨水排放系统管道系统、管道支架设计的图件对虹吸式雨水处理系统进行了形象具体的分析。【关键词】屋面雨水排放；虹吸系统；计算；设计中图分类号：TU823.6文献标识码：A文章编号：0引言随着城市和经济的发展，大型或超大型的公共建筑和工业建筑的出现如雨后春笋，由于这些大型或超大型的建筑屋面跨度大、面积大等特点，屋面的承载能力较弱，为确保大型建筑物的安全，屋面雨水的

2、排放技术逐渐先进建筑技术研究的热点课题。虹吸式排水系统因其节省空间，设计灵活，防排一体等优点，在大型建筑屋面雨水排放处理中广为运用，本文对虹吸式排水系统的设计进行了具体的研究与分析。1虹吸系统的排水原理分析6虹吸式屋面雨水排放系统，利用屋面与地面之间的势能，屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速排至室外。降雨来临时，屋面逐渐形成积水，由于采用了科学设计的气水分离虹吸式雨水斗，当屋面雨水高度达到设计的斗前水位时，雨水连续通过连接管、水平悬吊管，经立管跌落时形成虹吸作用，使得系统中排水管道呈满管压力流

3、状态，迅速排出至市政管网。2虹吸系统的设计内容虹吸式屋面雨水排水系统设计依据是：建筑专业提供的屋定平面图纸、业主的设计要求、工程所在地的气象参数（暴雨强度公式，降雨厚度等），以及设计和施工规范、规程，标准、图集、技术措施、企业标准等。2.1雨水排放方案的设计虹吸雨水专业公司设计师依据业主的要求，在仔细研读工程图纸之后，确定屋面虹吸排水系统设计方案，通常分为如下几个步骤。1）确定采用虹吸雨水斗的材质、型号、设计位置和数量屋面虹吸雨水斗的材质选择主要考虑了雨水斗的使用寿命，一般选择外观美观、防腐性能好、使用

4、过程中无需进行防腐处理的不锈钢雨水斗。结合屋面结构及天沟分布情况对屋面进行汇水区域划分，计算各汇水区域的雨水量；结合天沟的长度及每个雨水斗的间距不宜超过20m、被结构梁隔断的天沟两端都需设置雨水斗的原则布置雨水斗，从而确定各汇水区域雨水斗的数量。虹吸雨水斗排水能力计算：Qd=3.3d2（H+P）1/2（1）6式中：Qd为虹吸雨水斗排水量，m3/s；3.3为转化系数m0.5/s；d为水斗出水短管内径，m；H为雨水斗顶部至出水口的高度，m；P为虹吸系统设计最大负压，m。由式（1）可见，屋面虹吸雨水斗的排水量

5、取决于三个因素：雨水斗顶部至出水口的高度，雨水斗出水短管的内径大小，虹吸系统的最大负压大小。屋面降雨量计算见式（2）：Q=Kq5Fw（2）式中：Q为屋面雨水量，L/s；K为暴雨强度系数，无量纲；q5为5min暴雨强度值，q5=1.67i；Fw为屋面汇水面积，由屋面水平投影面积及高出屋面侧墙折合面积组成，m2；i为5min平均降雨量，i=H/t；t为降雨历时，一般按照5min计算，min。62）确定虹吸系统选用的管材及管件虹吸雨水系统可选用的管材包括金属管和非金属管，这些管材在满足虹吸系统对系统正负压要求

6、的同时，尚需综合考虑装饰要求、防火要求等因素。依据CJJ127—2009《建筑排水金属管道工程技术规程》，虹吸排水系统可采用的金属管材有排水用薄壁不锈钢管及涂塑钢管。金属管用于对装饰和防火要求较高的场合，比如某些铝厂熔铸车间，室内温度高，适于采用金属管材。虹吸排水系统选用的非金属管材为HDPE管材，该管材具有其他非金属管材不具备的理化性能，如耐腐性、抗冲击性、耐磨性，且具有生态环保特性，燃烧产物无毒害作用，不会产生二恶英等对人有毒害物质。负压位于悬吊管接立管位置处。负压产生原因，是由于虹吸雨水斗与水平悬

7、吊管的高度差较小所致。选择管材时，可依据最大设计负压的大小，对系统进行计算，从而确定系统各管段的管径。有针对性地选择管材，使得我们的设计文件能更好地满足业主的使用要求，同时也节省了工程造价。设计负压越大，整个系统的管径越小。虹吸雨水系统所使用的管件必须与选择的管材同材质，且连接方式可靠，才能保证系统的密封性。排水管件需要有利于排水，比如管道变径最好采用偏心变径，且其安装方向需要有利于排水，采用的三通是顺水的45°斜三通，选用的HDPE管件最好是一次注塑成型的产品，焊接管件在实际使用中，由于连接雨水斗与水

8、平管处应力较大，容易开裂。3）确定水平悬吊管道的走向、立管位置、地下室悬吊管走向及排出管方向屋面雨水斗的位置确定后，需按图纸布置管道走向、选定立管位置及确定地下管的走向等。6水平悬吊管离天沟底面的标高差，一般取决于屋面结构梁的高度，水平管贴屋面结构梁底走。系统设计的管径大小，有时候需考虑建筑功能的要求，比如室内净空的要求。一旦天花要求的高度受到限制，虹吸管道就不应设计过大，这就涉及到前期与建筑设计院的设计配合协调工作。立管一般尽量选择放置在