建筑雨水排水系统工程设计案例分析

给水排水 V ol.34 No.1 2008

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建筑雨水排水系统工程设计案例分析

郭 飞 方玉妹

(江苏省建筑设计研究院有限公司,南京 210029)

摘要 结合某商业步行街、体育中心、南京奥体中心等工程实例,阐述了雨水排水系统设计中常遇到的诸如雨水倒灌室内、屋面雨水泛水、屋面虹吸雨水排水系统大雨时出口井翻水等问题,并介绍了解决问题的方法。

关键词 雨水排水系统 明沟 地面找坡 虹吸雨水排水系统 翻水0 前言

前段时间,中国南方地区普降大雨,主要表现在短时间内雨量集中,降雨强度达到140m m/h,给城市居民造成了较大的损失,很多地方出现人员伤亡,居民财产损失更是难以估量。南京地区多个小区被淹,影响非常大。在市政设施越来越完备的今天,为何一场大暴雨会造成如此大的损失。笔者认为主要原因是:城市硬地越来越多,透水性地面越来越少,土地的储水、保水功能逐步丧失;再加上许多河道被填埋,大自然自身的调节能力也在减弱,这样市政排水就陷入了一种怪圈,下雨时把土壤非常需要的雨

水通过管道收集排放至江河,雨停了还要用自来水

灌溉、浇洒地面,严重违反自然规律。诚然如此,还有一部分原因是因为我们在雨水系统的设计中考虑不周全,造成建筑被淹或屋面漏水。

笔者在工程回访及帮甲方处理问题中,碰见最多的问题是雨水系统,而且造成的影响较大,如店铺、仓库甚至配电房被淹。若这些问题在设计中能考虑周全,并不难处理,但若在建筑已交付后才发现问题,由于各种条件的限制,很难处理好。所以我们在雨水排水系统的设计中,一定要详细计算,精心设计,否则轻则造成建筑漏水、淹水,重则危害屋面结表3 节水与水资源利用增量成本统计

节水与水资源技术措施增量成本/元/m 2建筑面积

中水回用及雨水收集9.08景观水体及水质保障 1.06合计

10.14增量总投资/万元

376.5

0.82元/m 3,当地水价为2.66元/m 3,每年可以节省自来水费36.2万元。不考虑通货膨胀及机会成本等因素,静态投资回收期为10.4a 。

因此,本项目的节水与水资源利用设计在经济上是可行的。3 结论

(1)小区排水采用雨污分流,污水排放采用优质杂排水和粪便污水分流。小区收集优质杂排水和雨水作为非传统水源,经过处理达标后回用于小区内人工湖蒸发损失、人工湖渗漏损失、洗车及道路绿

化浇洒用水。中水处理采用/毛发聚集器+接触氧化池+人工湿地+紫外线消毒0的处理工艺。雨水将渗透、收集和处理结合起来同步进行,实行分散式控制,采用/道路浅草沟+雨水篦子+沉砂检查井0的收集处理工艺后,就近排入人工湖。

(2)小区内住宅建筑和公共建筑100%采用节水器具与设备,直接节水率为23%,中水回用率为37%,非传统水源利用率达37.2%。

(3)采用节水与水资源利用设计后,项目增加总投资376.5万元,年节省自来水36.2万元,静态投资回收期为10.4a 。

x 通讯处:100044北京市西城区车公庄大街19号

电话:(010)68302802E O mail:shiqianjin@163.co m 收稿日期:2007-07-03

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给水排水 Vol.34 No.1 2008

构安全。下面就笔者遇到的几个案例,对建筑雨水排水系统设计中常碰见的问题进行探讨。

1 某商业步行街案例

某商业步行街地下室面积非常大,地面上仅几栋建筑,一、二层均为商铺,建筑物间为商业步行街,步行街宽30m,长约200m,步行街下为地下室,设计覆土厚30cm 。步行街路面铺地砖,中间高,两边低,商铺边设两条明沟,宽20cm,深不到20cm,长200m,两边排水,基本无找坡,排水点在明沟两端,道路断面见图1。

图1 原道路断面

开发商反映大雨过后,商业街淹水,雨水冲进商铺,造成较大损失。经过现场察看、查阅图纸及讨论,发现问题有三:

(1)商业步行街面积约6000m 2,在大雨的情况下,两条宽、深约20cm 且无找坡的明沟,无法及时把雨水排至排水点,且该明沟距商铺门比较近,商铺门口未设挡水的坎子,很多业主在雨大时只好将麻包堆在门口以防雨水灌入铺面。

(2)商业步行街两边建筑的侧墙雨水均流入该明沟,而且裙房屋顶及一些退层屋面的雨水通过雨水立管散排至明沟,该部分总面积约4000m 2(侧墙面积已减半)。

(3)设计中商铺没有排水,而很多业主入住后,擅自加装洗涤盆,排水直接排入明沟,再加上路面垃圾、明沟没人清理,现场看明沟底部淤积,过水断面减少为20cm @15cm 。

所有问题归结为一点就是明沟排水能力不足,无法负担其汇水面积的排水。现场大家提出多种方案,试图增加商业步行街的排水能力:

(1)在商业步行街上加雨水口,雨水横管设于地下室。但该方案被工程部否定,因为雨水管两边分设,长100m ,当坡度为0.005时,坡降达50cm,必须在梁下敷设,影响地下室层高。

(2)设虹吸排水系统,横管可不设坡度。但发

现雨水口进出口高差无法克服雨水管总水头损失与流出水头之和,无法形成虹吸。

(3)把地面雨水引入地下室集水坑后通过潜污泵提升至室外。但地下室集水坑容量不够,且无法增加集水坑容量,一旦把地面雨水引入地下室,万一排量不够或停电,把地下车库淹了也得不偿失。另外考虑到地下室顶板重新开洞,防水处理困难,施工难度大,最终否决了雨水管道在地下室内敷设的方案。

(4)经过多轮的商讨,最后得出解决方案:¹改变商业步行街道路断面做法,在商铺门口设5m 宽步行道,让汇水点远离商铺门口(见图2),实质是将整个商业步行街中间变为一条很大的雨水明沟。º商业步行街两端地下室外边线处设跌水并增设4个雨水口,迅速排除地面雨水。»裙房屋顶及一些退层屋面的雨水尽量通过横管排至其他区域,减少该

区域汇水面积。采用上述措施一段时间后回访,基本解决问题。

图2 改造后道路断面

现代建筑设计中,地下室面积越做越大,对于给排水专业而言,地下室顶板上的雨水排放比较难处

理:设雨水口,横管设于地下室上部会影响地下室标高,而且地下室常为人防区域,不允许与人防无关的管道穿入;设检查井,按室外做法,区域较大时要求覆土很厚,结构专业不同意,一方面地下室顶板荷载大了,另一方面地下室开挖深度较深,不经济。因此在地下室顶板为室外地面且面积较大时,我们通常要求覆土厚80~100cm,在地面建筑周围设暗沟或明沟,一方面排除侧墙及一部分屋面雨水,另一方面排除地面雨水。暗沟或明沟宽度和深度根据水量计算,一般40cm @60cm ,沟底坡向出水口,坡度由计算确定,一般为0.005。2 某体育中心案例

某体育中心,体育馆和游泳馆通过一个一层平台相连接,平台下为工作用房,平台上为体育馆和游泳馆的主要出入口,平台约宽15m,原设计靠外墙布置10