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屋面排水设计
王 天

摘 要:本文介绍屋面排水的方式,搞好屋面排水设计,以及收集雨水的设施。
关键词:屋面排水;排水方式;排水设计;集雨设施

1. 排水的意义
《屋面工程技术规范》和《坡屋面工程技术规范》都有排水设计的条文,但条文很简单,没有较详细的系统的规定。说实在的,屋面排水都认为不复杂,所以不大重视,尤其干旱少雨地域不要排水,连防水都忽视。
雨水逗留在屋面上长期不去总是隐患,尽快的排出心里踏实。不同的屋面形式排水的意义不同:
坡屋面排水是指天沟和檐沟不要积水,防止水满外溢,造成墙面渗漏;
暴露的防水层平屋面,坡度小易积水,要求坡度准确,雨过屋面干,成为名符其实的间歇防水;
上人屋面,铺装层不防水,雨水从铺装板块的对接缝中渗入结合层蓄积,对防水层有威胁,希望铺装板块的对接缝尽量用密封材料封严,尽量使更多的雨水在铺装层上流逝;
种植屋面的排水是指种植土饱合水后,将多余的水排出屋面,不使植物烂根;
蓄水层面、蓄水深度有规定,暴雨时积水过深,荷载增大,恐怕承重结构难负,造成危险,引发安全事故,应将多余的水排出;
倒置式屋面的排水类似上人屋面,但比上人屋面排水更困难。要使保温层发挥功能,必须干燥,要干燥必须远离水。然而雨水从保温层上表面再进入下表面,从防水层上缓慢的渗流出去,雨水包围保温层,保温功能大折减。如果在保温层和防水层之间,增加一道凹凸排水板会加快排出雨水,对保温层有些好处。
2. 排水的方式
1.1 自由落水
自由落水又叫无组织排水,雨水流至屋檐自由的滴在地上。这种无组织排水,在中国坡屋面一直沿用。但发现无组织排水有许多缺点:严寒地区的冬季,檐口形成冰坝,冰坝积水后发生返渗现象;再是在檐口形成冰垂,长达数十公分,常有冰垂坠落伤人事故。
自由落水方式仅在少雨地区可以采用,不宜在多雨地区的建筑作无组织排水,也不宜在多层建筑采用。屋面积灰尘或其他杂物,雨水冲落,同时又有大风,把不洁的东西吹向墙面污染墙或窗。所以《坡屋面工程技术规范》规定除少雨干旱地区外,屋檐处均应作檐沟。
2.2 有组织排水
屋面上的雨水汇集在天沟、内檐沟或外檐沟,然后排出屋顶。天沟、内檐沟和外檐沟都叫有组织排水,是排水系统的一部分。天沟是两处有坡度的屋面相交其凹角叫天沟;屋面与女儿墙相交而成的排水沟叫内檐沟;在檐口下设置预制的排水沟或者在外墙预设混凝土排水沟通称叫外檐沟。
有组织排水解决了无组织排水的许多缺点,但是带来一系列复杂的排水设计,时有因排水设计不合理导致屋面渗漏。
3. 排水设计
排水设计的因素包括:地域雨量大小,屋面坡度大小,内排水或外排水、天沟和檐沟的断面大小、水落口数量、集雨池和集雨暗槽的设计等,此外还应考虑重力式排水,还是虹吸式排水。这些因素综合考虑,构成排水设计的复杂。
1)地域雨量是首要因素,我国西部及内蒙干旱少雨,可以作无组织排水,但要考虑集雨措施。因为干旱地域雨水贵如油,滴水不能失。
多雪的东北,冰雪积满檐沟,荷载较大,尤其采用预制金属檐沟,承载能力和固定措施不可忽视的。
多雨的南方,重视水落口负担的汇水面积和排水速度。
2)屋面坡度大小是屋面汇水快慢的因素。坡度越大,汇水越快。天沟和檐沟断面要大,水落口增多,排水管径要粗,还要设溢水口,屋面坡度越小,雨水在屋面上滞流时间长,缓解排水设施的压力。雨量、屋面坡度及汇水面积,参考表1。
3)天沟承担两方屋面的雨水,天沟的坡度为1%,流水缓慢,积水时间长,为了防止水溢天沟,其断面尺寸要足够大,水落口数量和水落管的管径尺寸必须相应。
4)天沟很长,不能只从两端排出,需要设内排水管。内排水管坡度一般为1~2%,排水缓慢,常发生排水管接头处漏水,维修排水管很困难。为此尽量不作内排水设计,尽量加大天沟断面尺寸,尽量不把水落口设在天沟中部,室内水排水管易被屋面垃圾堵塞,加大排水管的断面尺寸。
5)外排水的水落管是建筑师不喜的室外“装饰物”,不愿意在外墙面出现条条水落管。常把水落管设在不被人瞩目的位置,结果水落口之间距离过大,影响排水速度,造成屋面积水。本来可以作外排水合适,为防止外露水落管破坏建筑立面的美观,硬是作内排水,造成横向排水管漏水。横向水落管距地面约15m,室内是空旷的大厅展室,不允许搭满地红脚手架,只有废弃内排水系统,改为外排水,耗资费工。
6)种植屋面的排水其特性,种植土吸水蓄水,它可蓄藏的水是土体积的20%,种植土越厚蓄水越多,小雨时几乎无水外排,都被蓄存。雨水透过种植土,缓慢的从排水中流向天沟或檐沟。大雨时也须几小时后檐沟见水,不会发生水漫天沟的现象。所以种植屋面一根水落管负担汇水面积增大些。《种植屋面技术规程》规定汇水面积为300~500m2,当种植土较薄,又处于多雨地区,汇水面积用300m2合适。
7)防水材料和排水速度
屋面排水速度不仅是屋面坡度的制约,也因防水材料而改变快慢。当采用表面光滑的三元乙丙橡胶卷材防水,表面光滑,排水速度快,一个水落口的汇水面积要小些。如果采用水泥混凝土瓦防水,因其表面粗糙、涩滞、排水速度减慢、汇水面积加大些。再是屋面坡度不等于瓦面的坡度,如屋面坡度为30%,因瓦块搭接抬高瓦头,瓦面坡度减小10%,坡度应该按20%考虑汇水面积。如果采用小青瓦屋面,瓦面排水坡度应是屋面坡度的一半。瓦块尺寸越小,相对搭接长度越多,瓦面坡度减缓越多,排水速度越慢。(见图1)
4. 集雨池和集雨槽
一般来说,屋面雨水排至市政下水管网就终止了排水设计,然而近几年为了节约用水,政府提出收集雨水的措施,不能白白把雨水流失,应当留住雨水。集雨池和集雨槽应运产生了,集雨设施纳入排水系统。
集雨池是在建筑外地平面以下,建造正方形或长方的水池,屋面或地面的雨水流至池内,收集的雨水为绿化灌溉使用。
集雨槽为砖或砌块砌筑,宽60~80cm,长可数米,不作防水层,任其漏以补充地下水。


(注:表格、图示内容详见会刊)

[发布日期:2009/12/1] [关闭窗口]