摘要：隨著人民生活水平的提高，生態建筑與節能建筑已成為未來建筑發展的一種趨勢，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計與施工進行了詳細的闡述，可為設計與施工單位提供參考依據。
　　關鍵詞：高層建筑；屋面雨水；排水設計；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排水方式，雨水管道材質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管承插連接或粘結等多種形式。其中有些雨水排水系統設計合理，選材得當，運行良好，而有些雨水排水系統卻因系統選擇、管道布置及管材選用考慮不周，在驗收及使用過程中出現問題的現象也時有發生。
　　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,A區共22層，B區共14層，C區共17層,建筑高度99.80M。
　　2高層屋面雨水排水設計
　　設計中瀚財富廣場屋面雨水排水系統時，充分了解屋面雨水排水各系統的設計流態，根據建筑設計布局，參照長沙降雨量強度合理確定設計雨水流量，并結合各種屋面排水系統的特點，考慮其安全性和經濟性，選擇適當的雨水排水及管材，確保了屋面雨水排水系統的排放能力滿足設計規范的要求，滿足管道系統發生事故時檢修的可操作性。對高層屋面排水設計綜合如下：
　　（1）屋面雨水系統的設計流態及劃分
　　屋面雨水系統的流態是雨水排放系統設計的理論基礎，對屋面雨水排放過程中系統內流態的認知經過了長期的探索，從重力流起步，轉變為壓力流，再進展到實質性重力流直至目前較為成熟的壓力流。期間由清華大學、機械工業部第一設計院和第八設計院等單位參加歷時雨水排水系統及管材，確保屋面雨水排水系統的排放能力滿足設計規范的要求，滿足管道系統發生事故時檢修的可操作性，并將水患損失減到最小限度。
　　（2）設計雨水流量的確定
　　設計雨水流量的確定是選擇雨水排放系統的前提，可按下列公式進行計算：
　　qy＝qjΨFw/1000
　　式中：
　　qy—設計雨水流量(L/s）；
　　qj—設計降雨強度(L/s.ha）；
　　Ψ—徑流系數，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墻面積的一半作為有效匯水面積。
　　設計降雨強度公式：
　　qj＝1.67A(1+clgP)/(t+b)n
　　式中：
　　qj—設計降雨強度(L/s.ha）；
　　P—設計重現期(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—當地降雨參數
　　各地降雨強度公式可在室外排水設計手冊上查出，這里需注意的問題是設計降雨強度的公式，由于各城市暴雨強度公式編制方法不一，有用數理統計法的、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計規范要求。另外，有些資料年代久遠或資料年數過短，大部份暴雨強度公式是根據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8年、6年乃至5年的資料統計而成，缺乏1975年暴雨和近年來的厄爾尼諾現象等反常雨量資料。在工程設計有條件時應收集當地降雨量資料重訂公式，使雨水排水工程有一個堅實的基礎和前提。
　　（3）屋面雨水排水各系統的特點
　　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從水的管內流態、允許經歷的流態、超重現期雨量排除、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的特點如下表：

　　（4）高層建筑屋面雨水排水系統選擇
　　①雨水系統選擇原則與次序
　　按安全性大小，各雨水系統排列的次序為半有壓重力流系統→壓力流系統→無壓重力流系統。按經濟性優劣，各雨水系統排列的次序為壓力流排水系統→半有壓重力流系統→無壓重力流系統。
　　②高層建筑屋面雨水排水
　　系統選擇結論通過屋面雨水排水各系統特點的對比，兼顧安全性與經濟性，結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，綜合權衡，高層建筑屋面雨水排水系統一般優先選用半有壓重力流系統；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，選擇內排；在中瀚財富廣場中選擇外排，南方雨水較多，外排水系統應用較為普遍，且經過了多年的實踐檢驗，技術已較為成熟，這恰恰是給排水專業的設計范疇。
　　③高層建筑屋面雨水排水系統管材選用對于半有壓重力流雨水系統，在使用過程中可能并允許發生承壓現象，管道發生堵塞時系統將承受靜水壓，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、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，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生的靜水壓，且能承受0.9個大氣壓的真空負壓，現多采用內壁光滑的金屬管、塑料管或其他復合管如高強度聚乙烯管等，如采用塑料管，管材抗環變形外壓力應大于0.15Mpa。現雨水設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管理均造成了較大的后患，故半有壓重力流雨水系統與壓力流雨水系統必須按上述規定選用管材。

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