天津某工业建筑雨水系统选择

赵洁

摘要：本文介紹了天津某工业建筑的雨水系统设计。根据其屋面的特殊形式，采用了半有压雨水系统和压力流雨水系统相结合的形式，介绍了雨水系统优化选择过程和计算方式。

1 项目概况

本建筑（以下简称“A建筑”）与另一建筑（以下简称“B建筑”）为临建，共用内墙。B建筑在与A建筑相邻的外墙面设置有外排雨水系统，由于B建筑的屋面高于A建筑的屋面，故B建筑的屋面雨水有一半会排放至A建筑的屋面，由A建筑的雨水系统排至地下雨水管网。B建筑屋面较大，无法采用外挂悬吊管形式排除其屋面雨水，并且由于使用需求，B建筑屋面雨水无法单独排放。

2 确定雨水方案

一般情况，如果条件允许，采用半有压流雨水系统造价较低；而压力流雨水系统可以减小管道坡度和立管数量，使其对建筑内部空间影响降至最低。

A建筑的屋面被分为三个独立屋面（一区、二区、三区）。这三个屋面均有来自B建筑部分屋面的雨水。三个分区自身雨水量和所承担B建筑部分屋面及侧墙汇水面积的雨水量表见表1。

从表1可以看出，B建筑排至A建筑三个屋面的雨水量都很大，甚至超过了A建筑自身的雨水量（三区）。如果考虑半有压流雨水系统，雨水悬吊管的管径会超过DN300，大管径悬吊管给施工带来很大的难度，系统的可靠性也大大降低。因此，A建筑屋面不能单纯设计半有压流雨水系统。

另外，在这三个区的屋面上各有一个设备机房位于屋面中央，无法在屋面中间设置长天沟排水，在屋面两侧设置长天沟也很难实现（屋面跨度14m），如设计压力流雨水系统，很难计算水力平衡，影响屋面雨水排放。可见，设计单纯的虹吸压力流雨水系统也是不可行的方案。

由于这三个屋面条件的复杂性，将其各自划分为两部分，一部分是在这三个区的屋面上靠近B建筑一侧，分别设计一道长天沟（由两道矮墙围成），接收来自B建筑的雨水，并根据需要在天沟内增加虹吸雨水斗这样，此为天沟部分。B建筑排至A建筑屋面的雨水全部由天沟部分的压力流雨水系统排除，不会对A屋面部分产生影响。

另一部分是这三个屋面除天沟外的部分（简称“A建筑屋面部分”）。由于天沟可以排除B建筑排至A建筑屋面的所有雨水，所以A建筑屋面部分只需排除本屋面汇集的雨水即可。根据A建筑屋面自身雨水量，可采用半有压流雨水系统排除，为降低建设费用，此部分屋面采用半有压流雨水系统。

3 雨水系统计算

虹吸雨水系统按照汽水混合流的流态计算全系统的压力平衡，并考虑渗气因素及管材材质的粗糙度和管件的当量长度，与实际情况极为接近。经过计算后的虹吸压力流雨水系统应符合以下规定：

1）悬吊管与雨水斗出口的高差应大于1.0m。

2）悬吊管设计流速不宜小于1.0m/s，立管设计流速不宜大于10m/s。

3）雨水排水管道总水头损失与流出水头之和不得大于雨水管进、出口的几何高差。

4）悬吊管水头损失不得大于80kPa。

5）压力流排水管系各节点的上游不同支路的计算水头损失之差，在管径小于等于DN75时，不应大于10kPa；在管径大于等于DN100时，不应大于5kPa。

6）压力流排水管系出口应放大管径，其出口水流速度不宜大于1.8m/s，如其出口流速大于1.8m/s时，应采取消能措施。

重力流雨水系统的计算相对虹吸压力流雨水系统要简单许多。只需要根据暴雨强度公式及汇水面积计算出每个系统的雨水流量；确定雨水斗口径；根据规范限定的充满度和管内流速，查水力计算表选择悬吊管管径；根据规范，重力流雨水系统立管管径不应小于悬吊管管径，而相同管径时立管的过水能力远大于悬吊管，所以重力流雨水系统立管管径和悬吊管管径相同即可。

4 结论

虹吸压力流雨水系统有很多优势，重力流雨水系统也有其自身特点。对于大面积、大跨度的屋面，虹吸雨水有明显的优势，能更好的满足建筑要求；对于小面积屋面重力流雨水系统在经济角度上占上风。所以，我们在设计雨水系统时要根据建筑屋面及顶层房间内管线排布等实际情况综合考虑，选择即有利于屋面排水又经济的雨水系统，使整个建筑的雨水系统达到优化。

参考文献：

[1]《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）

[2]《建筑屋面雨水排水系统技术规程》CJJ142-2014