高层建筑屋面排水设计及施工初探

高层建筑屋面排水设计及施工初探

冯懿

（常州工学院，江苏省常州市213001）

摘要：由于社会经济的发展，人们对居住的要求越来越高，加之城市建筑用地的限制，为了增加空间容积率，建筑越来越多的向高层发展。随着层高的增加，建筑难度也相对加大，有些高层建筑往往是一个区域的地标，所以建筑设计师们对高层建筑外立面的装饰效果和建筑风格十分重视。同时，为了减少事故隐患，保护业主的财物免收雨水侵蚀，如何及时、迅速的将高层建筑的雨水排向地面或室外雨水管，也是建筑设计师关注的重点。笔者基于工作实践，从设计和施工两方面对高层建筑屋面排水进行了初步探讨。

关键词：高层建筑；屋面排水；设计；施工

当前，城市建筑呈现出向高层发展的趋势，而住宅的商品化和城市建设用地不足是产生这种趋势的两个主要原因。在排水设计和施工方面，高层建筑的要求要比普通建筑精细得多。当前，重力流内排水方式被多数高层建筑的雨水排水设计和施工所采纳。

1.关于高层建筑屋面雨水排水设计的探讨

1.1屋面雨水系统的设计流态

高层建筑楼面的雨水排水设计和施工必须建立在对雨水排水设计原理及影响因素的充分了解和考虑上，尤其要将排水系统流态的设计作为考量的重要指标，并在建筑设计的基础上实现布局的科学性和合理性。近年来，理论界在雨水排水系统内流态领域的研究主要集中在重力流和压力流两个方面，并形成了新的成果，产生了新的认识。当前，重力—压力流理论在我国高层建筑楼面雨水排水系统的流态设计中得到认可并得到广泛应用。重力-压力流理论的主要内容和设计特点是：流量小时为重力流，流量大时为压力流；雨水立管的上部和下部分布为负压区和正压区；雨水立管中的压力零点不是固定不变的，在雨水流量发生变化时会产生动态变化——压力零点随着雨水流量增大上移，随着雨水流量减少下移；悬吊管的始端为正压，末端靠近立管的地方为负压。

1.2设计雨水流量的确定

设计雨水流量的确定是设计和施工高层建筑雨水排水系统的前提和基础。设计雨水流量一般由设计降雨强度、径流系数（高层建筑屋面赋值0.9）和汇水面积决定，而汇水面积又要依据建筑楼面平面投影面积和建筑物所在地区的降水强度来确定。在测算汇水面积时除了应将高出屋面侧墙最大受雨面积正投影的二分之一附加进去之外，还要将与高层建筑外墙贴近的裙房屋面高处侧墙面积的二分之一附加进去；而雨水强度则一般可以从《室外排水设计手册》中查找到相应的公式进行计算。但是由于地域不同和气候的变化，旧的统计资料随着时间推移而变得不再准确，因此在高层建筑的实际施工，需要对当地降雨量资料进行有条件的收集，并在此基础上对公式中的相关参数进行订正，确保计算的准确性。

1.3屋面雨水排水的选择

高层建筑雨水排水的选择要注意以下几点：

首先考虑安全性。安全性最高的是压力流排水系统，其次是半有压重力流系统，最后是无压重力流系统。

其次兼顾经济性。提前做好不同排水系统特点和实用性的对比工作，设计出一种既安全又经济的雨水排水系统。

第三，结合实际。由于高层建筑较小的屋面汇水面积降低了溢流的频率，半有压重力流系统往往被优先考虑。此外，用于附属裙房大面积的排水需求，所以最好单独设计裙房屋面的排水，以减少裙房屋面雨水的溢出，压力流排水方式常被作为裙房屋面排水的首选。选择外排还是内排也要根据实际情况，从外层装饰美观要求和当地的气候特征来进行选择。比如，在北方选择内排方式就比外排方式好些。就较为合理。

1.4注意事项

首先，要注意排水管道的选择。排水管道选择是否合理直接关系到高层建筑排水系统功能的发挥。排水管道要选择抗腐蚀性能强的材料，这是因为排水管道受到两方面的腐蚀：一是排水系统工作时来自雨水的腐蚀；二是闲置时空气会加剧对排水管的腐蚀。如果不选用耐腐蚀性强的材料，排水管道的使用寿命就会比高层建筑的设计寿命短。实践证明，采用镀锌钢管作为高层建筑雨水排水系统的管材是一种不错的选择，采用螺纹连接或沟槽连接的方式有利于接口的牢固，同时将套管设置在墙体及穿楼板部分，便于后期管道的更换。

其次，阳台雨水排水立管的设置要单独进行。屋面雨水斗的排水不能用阳台雨水排水立管来承接，

第三，在实际施工中，雨水斗的排水流量参数与及选型不能违背设计要求。

此外，为了确保总排水能力能满足50年一遇的雨水量，还需要在高层建筑中增设一根立管。

2.高层建筑屋面雨水排水系统施工要点

2.1图纸审查阶段

高层建筑屋面雨水排水系统施工图纸的审查是施工过程中的关键阶段，它直接影响到后续施工的质量。在审查图纸的过程中，施工方需要注意以下两点：

其一，对设计意图进行详细了解，弄清排水系统采用的是压力流还是重力流；对雨水斗的设计参数和选型进行准确无误的解读。

其二，明确排水管的承压要求，图纸审查中还要明确雨水排水管的承压要求及配件和材质类型，尽量规避因参数误读而导致的施工困难。

2.2管道安装阶段

管道安装一般在完成排水管材质、连接方式以及接口类型确认等图纸审核工作后进行，这个阶段，以下两个方面的问题需要引起重视：

其一，悬吊管、排水管及别的横管坡度。施工方要在施工现场以设计图纸为依据并将高层建筑本身要求和实际情况结合起来进行放样，放样工作要在施工之前进行。管道放样过程中，弯头越少越好。为了保障排水系统后期使用的有效性和安全性，如果实际放样情况与设计图纸有出入，可以在与设计方协商的基础上进行适当修改。

其二，对水平管和立管固定支架的固定部位和形式审查必须严格，同时结合现场对雨水管支架托架的安装参数（如方式、固定点、位置等）进行严格审查，避免因管道及接口不牢靠而产生变形或位移。

2.3管道试验阶段

通常采用立管灌水试验，高度与屋面雨水斗持平，如果液面能保持一小时不下降则视为合格。进行排水管道现场试验时，需注意以下两点：

其一，注水前要严格检查排水系统，确保接口连接全面完成、管道支吊架牢固固定。

其二，要对最不利点的净水试验进行重点关注，并将管道连接方式和管道材质等因素结合起来进行复核。同时，试验的重点也要放在设计在底部检查口和清扫口等部位上。

1.4管道验收阶段

管道在接受验收前，要做好雨水管系统的成品保护工作，尤其要注意采用临时封堵的措施对屋面雨水斗进行处理，在发挥临时雨水排放功能的同时不被杂物堵塞，确保移交工作的顺利完成。

【结束语】

我国高层建筑的排水设计和施工要求向着精细化的发现发展。总的来看，重力流内排水方式采用率较高，该种方式有多种管道连接方式材质选择：从材质上来来看，有热镀锌钢管、钢管、铸铁管等；从连接方式来看，有螺纹接、槽接、焊接、呈插接等；从接口来看，有A型法兰接口、W型接口、水泥捻口以及胶圈撞口等。在高层建筑雨水排水系统设计中，具体采用什么样的管材和施工方式，要从高层建筑屋面排水的基本要求出发，从安全性、经济性等方面进行综合考虑。

参考文献

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[2]郑翀.特殊单立管在住宅建筑中的应用分析[J].低碳世界,2018(09).

[3]梁亚军;姚红昂.高层建筑给排水设计及施工技术要点探讨[J].建材与装饰,2018(07).