高层住宅屋面排水设计

高层住宅屋面排水设计

张庆喆 郭庆凯 杨德明 蔺健康 贾培海

中建五局第三建设有限公司 , 湖南 长沙 410000

摘要：目前，在建或在建高层建筑屋面雨水排水主要采用重力排水。雨水管道的连接材料和方法包括焊接钢管或无缝钢管、热镀锌钢管的螺纹或沟槽、铸铁水管的水泥扭接头或橡胶圈的冲击接头，采用高压稀土排水铸铁软管A型法兰连接或排水铸铁软管与排水UPVC管W型连接，部分雨水排水系统设计合理，材料选择合理，运行良好，部分雨水排水系统在验收使用过程中存在问题，原因是系统选型、管道布置、管道选择考虑不足。

关键词：高层建筑；屋面雨水；排水设计；

随着人们生活水平的提高，绿色建筑和节能建筑成为未来建筑发展的趋势。普通住宅、优质公寓和大型办公大楼的建筑高度越来越高，突出表明建筑供水和排水系统的设计和施工要求更高。

一、高层屋面雨水的排水设计

1.设计屋顶雨水系统的流向图和分区。屋顶雨水系统流量图是雨水排水系统设计的理论基础。对屋顶雨水排水过程中的流动模式的认识进行了长期探索，首先从重力流开始，转变为压力流，然后逐步转向实质性的重力流，直至目前的压力流成熟。在此期间，清华大学、机械工业部第一设计学院和第八设计学院参加了雨水排水系统和管道工程，以确保屋顶雨水排水系统的排放能力符合设计规范要求，符合维修的可操作性

2.设计雨水流量的确定。设计雨水流量的确定是雨水排水系统选择的前提，在技术设计具备条件时，应收集当地降水数据，为雨水排水工程提供坚实的基础和前提。

3.屋顶雨水排水系统的特点。重力流(包括无重力表面流动和重力半压力流量)和压力流量雨水排水系统在管道内流动模式、允许的流动模式、超排水期间降水的消除等各个方面都有其自身的特点。

4.高层建筑屋面雨水排水系统的选择。雨水系统的选择原则和顺序。从安全角度看，雨水系统顺序为半加压重力系统→ 压力流量系统→ 无压重力流系统，根据经济效益和经济效益考虑，雨水系统的顺序为压力流排水系统→ 半压重力流系统→ 无压重力流系统。高层建筑屋面雨水排水。通过比较系统特点，得出系统选择的结论。屋面雨水排水应考虑安全性和经济性，以尽量减少溢流频率。由于高层建筑屋顶雨水收集面积较小，高层建筑屋面雨水排水系统一般采用半加压重力排水系统，对于附属于高层建筑的大型裙房屋面雨水排水，为防止裙房雨水溢出裙房，裙楼雨水应单独排放，特别是受排水立管的限制，应积极推广压流排水方式。高层建筑屋面雨水排水系统采用管道，半加压重力流雨水系统采用管道，使用过程中可能产生压力。当管道堵塞时，系统将承受静水压力，直到达到屋顶雨水桶的高度。因此，高层建筑的半承压重力式雨水管道不能作为传统的污水管道，只能作为管道使用，承压接头的公称压力不应低于屋面雨水桶的最大高度，并能承受0.5atm的真空负压。压力管道包括金属管道（如焊接或无缝钢管、热浸镀锌钢管的螺纹或沟槽连接）、压力塑料管（如供水用塑料管接头）和其他管道（如钢塑复合管）。

5.管道的选择。对于半加压重力流雨水系统，在使用过程中可能会产生压力。当管道堵塞时，系统将承受高达屋顶雨水桶高度的静水压力，高层建筑的半加压重力式雨水管道不能使用传统的污水和污水管道，但管道可以使用，公称压力不低于最高屋面雨水桶高度，压力接头能承受0.5大气压和真空负压。压力管道包括金属管道（如焊接钢管或无缝管、热浸镀锌钢管螺纹或沟槽连接）、压力塑料管（如供水塑料管接头和承插接头）和其他管道（如钢塑复合管）。对于强制流雨水系统，雨水管道应为压力管道、管件和接头。工作压力应大于建筑物自由高度产生的静水压力，并能承受0.9的负压真空。目前，金属管、塑料管或其他内壁光滑的复合管，如塑料管和其他高强度聚乙烯管，应主要使用。管道的外压应防止周向变形，超过0.15Mpa，目前雨水设计管道的选择存在很多问题。例如，在高层住宅中使用普通柔性铸铁排水管和UPVC排水管会给施工带来很大的问题，因此，应如上所述选择半加压重力流雨水系统和加压流雨水系统。。

三、应注意的问题

1.维护措施：考虑到雨水管道在使用过程中雨水的腐蚀性，以及雨水管道未排水时与空气的接触性，管道的使用寿命一般低于建筑物的设计使用寿命，选择管道时应选用耐腐蚀材料，布置管道时应考虑管道的维护和更换要求，使用时应考虑雨水管堵塞后的清洗设施，如立管检查口或盲堵三通等，设置位置应美观，以减少洪水损失。

2.防溢流措施：当同一立管支撑不同高度的雨水桶时，最低桶的几何高度不得小于最高桶几何高度的2/3。阳台雨水排水立管单独设置，不能支撑屋面雨水桶排水。

3.明确雨水桶的选择和参数：雨水桶的选择和设计排水流量的参数应在设计和施工图纸中明确，以避免雨水桶选择不当导致排水能力的变化。未知参数。

4.设计重现期以外的雨水排放：重力式雨水排放系统虽然预留了设计重现期以外的雨水排放余量，以确定系统负荷，但应按规范要求进行复核。高层住宅屋面排水工程的排水量不小于50年一次的雨水回用量。如不符合要求，按规范要求进行复核，按规定设置溢流设施，高层住宅屋顶可设置立管，保证雨水总流量满足50年一遇。

四、屋面雨水排水的系统施工

屋面雨水排水系统施工是将雨水系统设计转化为实际对象，充分发挥其雨水排水功能的过程，根据各施工阶段的特点和内容，重点控制，图纸会审阶段：了解设计意图，区分屋面雨水排水系统类型为重力流或压力流，明确屋面雨水桶的选型和设计参数，确定材料的承压要求，并根据工程情况对雨水管道附件及接口方式进行复核，附件的承压能力及接口方式应符合规范要求。管道安装阶段：确定村级与雨水管道的连接方式后，管道安装阶段主要控制两个方面：（1）水平管道的坡度，如悬空管道、排水管道等。管道安装前应根据现场实际情况进行安装，尽量减少管道弯头。立管与出水管之间的连接弯头应根据接口周围的结构采取有效的加固措施，防止管道接口泄漏，防止雨水的影响。（2）管道试验阶段:雨水管道灌溉试验期间，应按照施工规范对整个水源地进行灌溉，高度应达到屋顶雨水管，液面不得降低一小时合格。在现场测试过程中，首先验证是否连接了所有管道，以及是否根据布局或泄漏情况安装并牢固固定了所有起重设备。然后，根据所设计雨水管的材料和连接方式(尤其是底部的检修孔和清洁孔)，检查最不利的点是否满足静压要求。带有含水塑料管道的UPVC管道用作雨水管道。由于UPVC管道的灵活性和承受静态水负荷的能力较低，UPVC塑料雨水池必须每10层补充一次水，而不是按照《建筑供水、排水和供热工程施工质量验收准则》(GB50242-2002)的要求，补充整个管道。必须在施工期间采取相应措施，增加起始接头和盲塞。(4)管道验收阶段:在验收管道之前，所有雨水管道系统必须为制成品提供保护，并特别注意屋顶雨水管的临时收集措施，即确保雨水可以临时收集。

总之，重力式半加压雨水排水系统比其他系统更加方便、经济和有效。根据管道和管件的特点，按照安全经济的原则，高层住宅屋顶雨水系统应优先选用镀锌钢管槽连接或螺纹连接。考虑到管道替换条件，可以将附件固定在楼板和墙零件上。根据UPVC供水管道管件的承载能力和以前的施工经验，可以为屋顶高度小于40米的高层住宅选择UPVC供水管道。或者清洁要放在实际保养、操作上，同时注意两者美观。清理应设置在提升管与悬挂管或回油管的连接部分，并为每次检查和清理添加排水装置，以确保在发生故障时进行有组织的排水，减少洪水损失。

参考文献：

[1]刘丹萍.浅谈高层住宅屋面排水设计.2020.

[2]王晓玲，现代住宅高层屋面雨水排水设计与实施.2020.