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1、城市規劃師相關知識輔導：虹吸式雨水排水系統的施工工藝1、工程概況 北京中關村科貿中心，占地2.27公頃，建筑面積20萬，地下四層，地上22層，建筑高度92.4m。是集科技會展、科技產品交易、商貿辦公、商務公寓、酒店、餐飲娛樂為一體的綜合性智能建筑。本工程由主體建筑部分及北側純地下配套部分組成，兩者建設永久性沉降縫，該部分與主體建筑的基底標高相同。主體結構采用框架剪力墻結構。地下部分建筑面積共58568，屋面總匯水面積（含側墻）約2.29萬，設計采用虹吸式屋面雨水排放技術，具有雨水斗少、立管少、橫吊管不需要坡度、排水量大及排放速度快等特點。按北京地區當地5年重現期5分鐘暴雨強度q5=5.06l/2、s（100）設計，設計雨水總排水量為1159l/s。2、重力式雨水系統設計方案2.1設計原則本建筑為高層建筑，并且建筑外觀為干掛石材和玻璃幕墻并用，所以雨水排水系統只能采用內排水方式設計；由于屋面面積較大，系統設計盡可能采用多斗連接排水以減少雨水立管數量，當采用多斗排水時，一根懸吊管及立管上雨水斗最多不得超過4個；雨水斗的排水連接管管徑不得小于100mm，懸吊管管徑不得大于300mm；雨水立管連接懸吊管不宜多于兩根；雨水立管距地面1.0m處或其他必要處應設置檢查口；宜采用承壓鑄鐵管（石棉水泥或膠圈接口）、鍍鋅鋼管、無縫鋼管或承壓U-PVC管；雨水懸吊管的排水坡度5；埋地管的排水坡度3.5；懸吊3、管管徑不得小于雨水斗連接管管徑，立管管徑不得小于懸吊管管徑，下游管徑不得小于上游管徑；本建筑屋面多為可上人屋面，設計選用65型平箅型雨水斗，自由堰流排水，單斗泄流量12l/s。2.2設計思路本建筑共有16個大小不同的獨立屋面，15個不同屋面的標高，其屋面結構高低錯落，比較復雜。其中，91.6m、86.4m、54.8m和45.55m標高處的屋面為設備機房和樓梯間的屋頂，可將該部分雨水以外排水方式重力流匯集至大屋面，其他各屋面的雨水全部按內排水方式設計。其中，屋面中間地帶范圍的雨水，經各雨水懸吊管連接后立管布置在四個結構核心筒的綜合管道井內；而屋面外延地帶范圍的雨水，經各雨水懸吊管連接后立管布置在4、建筑物外墻內側沿結構柱敷設；所有雨水立管進入地下一層高位后轉懸吊管引至地庫外圍剪力墻出戶。3、虹吸式屋面雨水系統設計方案3.1設計原則即通虹吸式屋面雨水排放系統，是利用雨水在滿管流的狀態下，封閉管道內各處水的不同勢能而形成管道的真空狀態，使管道內的壓力小于外界壓力，從而將屋面雨水抽吸進入雨水系統并迅速將之排放。任何一個虹吸式屋面雨水排放系統的內部連接都必須是緊密的、環環相扣的，并保證氣密性，在管網中的任意一個位置設計參數的改變，。即設計中的管網水力平衡實際上是一個動態平衡的過程，在平衡計算的過程中要滿足以下原則，系統的設計運行狀態才是可行的。（1）雨水進水口與排出口之間有足夠的高差水頭H可以利5、用；（2）所有水平管部分水的流速V1.0m/s；（3）所有立管部分水的流速V2.2m/s；（4）任何管段的充滿度h/D60；（5）任何管段的負壓值大于管道的工作負壓值；（6）任何管段內的負壓值大于水的蒸發壓力；（7）滿足施工現場的實際現狀和施工要求；因此，虹吸式雨水排放系統在建筑工程上應用的核心技術是系統的平衡計算，對于任何虹吸系統來說，無論是復雜的系統還是簡單的系統，只要滿足計算規定及施工要求，其系統的設計才是可行的。3.2設計思路在進行重力式雨水系統設計時我們分析過屋面，16個大小不同的獨立屋面，15個不同屋面的標高，設計時將91.6m、86.4m、54.8m和45.55m標高處的設備機房6、和樓梯間屋頂的雨水以外排水方式重力流匯集至大屋面，將小流量雨水匯集成大流量，這部分處理跟重力式相同。匯集后的雨水再應用虹吸式按內排水方式排放。由于虹吸式屋面雨水排水系統是利用較小管徑排放大流量雨水的最理想的排水系統，再配合不同標高屋面的雨水接入同一系統時的各水量的平衡計算。另外，管道的平面布置不需要設置坡度，所以可將各雨水懸吊管連接后立管布置在七個結構核心筒的綜合管道井內，各戶內區域不設置雨水立管，以盡量減少立管數量；同時所有雨水立管進入地下一層高位轉懸吊管后，再進行合理匯合連接后引至地庫外圍剪力墻出戶，以盡量減少雨水出戶管的數量。虹吸形成原理： 充分利用屋面雨水斗與排出管之間的幾何高差，當降雨強度達到設計值時，管道內呈滿流狀態，雨水從水平管（懸吊管）轉入立管跌落時管道內形成負壓，產生虹吸作用，快速排除屋面雨水。 基于以上虹吸作用形成的原理，在排水管道滿流條件下利用伯諾里方程，通過周密的水利計算，在有效控制和平衡管道內雨水的流速、壓力，使得管道在短時間內達到滿流狀態，即虹吸狀態。快速將屋面雨水排至室外。虹吸的形成過程