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摘要:按《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版),第4.9.8条规定,建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰,溢流管系等溢流设施。溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。本文对上述内容,结合实际工程进行讨论。
前言
位于中山市起湾道和博爱路交界的中山移动大楼是我院重点项目,其地理位置优越势必成为中山市新地标,该项目楼高17层,系一类高层公共建筑办公楼。外墙采用玻璃幕墙,经初步设计及相关论证,天面雨水采用重力排水方式,初步设计专家审查时间为2008年,当时《建筑给水排水设计规范》并未强调溢流措施的设置。故如虑虑建筑的立面效果,一般未加详细设溢流口,只对天面雨水管作一定的超限流量设计。如今,本项目需要进行二装设计,新增的管道涉及天面的修改,故天面溢流措施是否需要设置的讨论又被提出。
一、溢流措施的选用
1.1溢流口的设置
地标性建筑中国移动中山大楼,属重要屋面,重现期取10年,溢流口排水既低成本,且设计施工简单方便,当重现期取50年或100年列入设计因素时额外的雨水都通过其排出,通常布置在天面的低端。目前天面通常会按天面坡度,于坡底设置雨水沟,溢流口只须在雨水沟边上的女儿墙打开,其开洞大小,位置,经过计算并与各专业沟通方可确定。经计算本项目如采用溢流口溢流的方式,溢流口只须设两个,单个大小200*200即可满足P=50a的雨水排水量要求。拟于建筑女儿墙上,南北两端各打开一个。向建筑专业提资时,建筑专业提出以下几个问题:1.本项目女儿墙并非一般砖砌女儿墙,如上面打开洞口,对外观影响太大。
2.玻璃幕墙系利用龙骨支架与主体相连接,玻璃与主体之间存在一条缝隙,就算在玻璃上打开溢流口,天面与玻璃幕墙上的缝隙可能会漏水。3.是否有其它方法替代溢流口。对此,经多方咨询,有如下见解:
1.2溢流口的大小并非只能做200*200,经计算复核可以改为100*100,个数加设为4个。
1.3缝隙在打开溢流口的位置,可以按要求设一条铝板水道作为连接,这样就可以敞水。
1.4按《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版),规定,还可以设溢流管系的方式。最后,经与审图中心,建筑专业沟通,决定采用第三种方式。
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二、关于天面雨水斗的计算方式
经多次考虑,笔者觉得天面溢流对美观的影响,应该尽量不做,且屋面也不必溢流口的。主要原因如下:
2.1据《全国民用建筑工程设计技术措施》所述,De110雨水斗排水力的实际数是30-32L/S(水深10厘米),而规范取值按12L/S,其它管道的余量也是这种情况。由此可知其正常的去水能力有所保留,多于一倍,甚至超过两倍的量。故以上情况时,不需设置溢流。
2.2当事故发生时,其中一个雨水斗发生堵塞,有人提出溢流口就能起比较明显的作用,所以设置溢流口是必要的。针对上述情况,也是没有设置溢流口的必要的。因天面的雨水排水系统是一个整体系统,各雨水斗共同排出天面的雨水的,故就算其中一个堵塞,其它也能按实际情况,排除天面的雨水。若因此产生的天面径流,也不会对天面的结构荷载产生影响。按结构专业上人天面一般设计的动荷载为0.2吨每平方米,即水深为2米。不上人天面一般设计动荷载为0.05吨每平方米,即水深为0.5米。水深不可能达上述值,故不存在结构问题。
2.3关于溢流口排放雨水能力的计算
50年5分钟的降雨强度和5年5分钟降雨强度的差值作为计算依据,如此的计算结果,在最不利情况时,排放所有雨水是过于保险的。如果天面有一定量的积水深度,查《给水排水设计手册》,通过气象资料来估算最大时的积水深度,而不按《建筑给水排水设计手册》中来计算,是设计计算中的一个失误。溢流口实际的排水能力,应该是最大时的水深减去雨水斗的实际雨水排放能。另,压力流的计算方式应与此相同。
三、溢流口打开位置的讨论
不得已一定要做溢流口时,如设置过高不起作用,雨水直接流入楼梯口。若设置得过低,工作时间太早,形成淌流,使建筑外观相当之不雅,而且不能充分使原设计的雨水排放系统发挥作用。溢流口的高度最简单的原则应该高于雨水天沟,低于楼梯口反水的高度,如此,既能包证超设计流量时,雨水不流淌入梯梯间从而灌入室内,又不会过早流出外墙,对建筑的外观造成影响。天面的雨水沟与楼梯口反水之间高差按以往的经验大约25厘米,而按建筑美观要求考虑,一般溢流口的大小是100*100,故建议溢流口的下端边线离开雨水天沟10厘米,从而溢流口的上端边线刚好与楼梯口的反水持平。既能何证超设计流量时,雨水不流淌入梯梯间从而灌入室内,又不会过早流出外墙。实际情况,如溢流口的下端边线离开雨水天沟10厘米,即可能会产生10厘米的积水,此情况须向结构专业提资复核,但一般情况不会有问题。
四、对雨水系统及溢流口的总结
尽可能不做溢流口,其一,10年的重现期与50年的重现期的计算流量并无太大的差别。雨水排水系统经计算,不放大是可以满足其排水要求,如若不能满足只要稍稍放大即可。其二,溢流口的设置相当之不雅,建筑专业对此也是多抱怀疑的态度的,其对屋面的处理存在相当大的困难。其三,按一般人的看法,溢流口会产生水柱,有一定的安全问题。笔者认为,在高层建筑,设置溢流口有着很大的安全隐患。首选排水方式应为重力流排水系统,可以多设置立管、考虑额外的事故因素、多准备备用雨水都。也可以采用提高雨水重现期的设计方案来避免,同时,也应该加强对天面设施巡逻的人员安排,来排除其他不必要的事故发生。
总的来说,在保证建筑没观性为前题,雨水系统的设计应该与建筑,结构专业配合后,按实际情况去考虑。
参考文献
[1]范懋功屋面雨水系统设计探讨 给水排水.2014.03
[2]归谈纯虹吸式屋面雨水排水系统热点问题探.讨中国给水捧水,2015.07
[3]虹吸式屋面雨水捧水系统技术规程 2016.11
论文作者:张玲妍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/20
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