[精华]市政工程论文

1、市政工程论文论建筑屋面排水技术随着人类文明的发展，世界的经济的繁荣，全世界范围内城市的建设也在 不断的进行着，建筑行业显得越来越重要，i佃建筑的给水排水作为建筑工程施工 中不可或缺的一项也变得越来越重要。而今天我的论文主题就是建筑排水工程中 的非常重要的一项工程技术屋面排水技术。屋面雨水排水在建筑给水排水范畴是个较为特殊的技术问题，其特殊性表 现在以下几个方面：出过问题，而冃出过大问题。1953年至1957年第一个五年计划期间兴建 的大面积工业厂房，按重力流计算其屋面雨水排水系统，这些厂房在五十年代末、 六十年代初相继出现车间内雨水检查井冒水，造成地面被淹，停工停产的严重事 故。六十年代中期屋

2、面雨水排水在采用压力流计算时，由于立管管径减小，岀现 瓶颈现象，而造成天沟用水排水不畅，从天窗满溢进入车间的事故。重力流、压 力流两个方而的案例，使1957年3月1日试行的室内给水排水和热水供应设 计规范tj15-74在第三章“排水” iv “雨水”的有关条文中违避了南水计算的 相关内容，造成设计人员无章可循的尴尬局面。搞过长时间的试验。六十年代初，原建工部北京工业设计院、第一机械工 业部第一设计院和清华大学等单位即开始进行为期三年的雨水试验。65型雨水 斗的开发，压力流雨水计算方法的捉出是这一阶段雨水试验的主要成果。七十年 代由室内给水排水和热水供应设计规范国家标准管理组中报立项，由建设部

3、全额拨款的新一轮的雨水试验项口正式启动。试验由清华大学、机械工业部第一 设计院和第八设计院等单位参加。试验历时八年，取得大量数据，最后成果通过 鉴定，并纳入建筑给水排水设计规范gbj15-88.九十年代，中国工程建设标 准化协会为大而积屋而雨水排水系统单独编制协会标准正式立项，主编单位在上 海东风泵阀厂的协助下，对新颖雨水斗和雨水排水水力工况作了进一步验证。除 此以外，不少生产金业和大专院校也做了不少雨水排水方式方面的试验工作。总 之雨水试验时间跨度之长，投入人力和耗用财力之多，积累资料之多，与建筑给 水排水其他试验项目相比，是既空前又绝后。对屋而雨水排水技术认知的否定之否定。对屋而雨水排水技

4、术的认知，决 定了屋面南水排水工程的设计方法。我国对屋面雨水排水技术的认知，经历了一 个从重力流起步，转变为压力流，再进展为更为实质性的重力流，直至现阶段的 压力流。这是一个完全符合否定之否定规律的一个循回，这一循回经历了半个世 纪的时间，与建筑给水排水范畴别的技术问题相比，这也是少有的。对屋面西水 排水技术的认知四阶段，我们在第二部分再作表述。“永远”的热点问题。六十年代初雨水成为热点问题，当时是探究南水检 查井冒水的原因。1962年至1964年室内给水排水和热水供应设计规范首次 编制时，争论最为激烈的技术问题则是雨水排水计算公式按重力流计算，还是按 压力流计算，最后以重力流计算公式列入规范

5、条文而告终。六十年代屮后期65型雨水斗的研制开发，重新挑起压力流和重力流z争， 但由于当年的压力流计算笼统、简单、粗糙，未注意不同位置雨水斗的不同水力 条件，同吋片面追求节省管材和忽略了溢流口的设置，导致了个别工程的失误， 使刚刚掘起的压力流倾向随即堰旗息鼓。八十年代清华雨水试验成果鉴定，使雨水排水技术再次成为热点，但鉴定 岀现反复，公式受到质疑，可以认为最终在建筑给水排水设计规范gbj15- 88上反映的并不是试验的最佳成果，而是最稳妥的、最留有余地的、也是在现 阶段急需调整的内容。九十年代新颖压力流系统的引进，压力流计算又再次提上议事日程。大面 积会展屮心、候机楼、科技馆、大剧院和汽车城等

6、民用和工业建筑的兴建使压力 流有了用武之地。但分歧依然存在，这个分歧既有压力流和重力流适用范围之争, 也有不同类型的压力流之争，也有什么是典型的压力流系统之争。当然“永远”不会永远，随着技术的发展，最终会在新的认知高度上达成 新的共识。对屋面南水排水技术认知需要分四个阶段来认知，这四个阶段是：认知的第一阶段。当时采用苏联规范的重力流理论，來设计我国屋面雨水 排水工程，典型的例了是计算方法采用438公式，小檐降西量采用苏联规范的 50、60和75mm三项参数。造成的后果是大而积工业厂房相继出现车间内检查 井冒水现象，冒水的检查井井盖即使用铸铁锭压住也旋即被掀翻冲动，洛阳拖拉 机厂、洛阳轴承厂等工

7、厂当年一逢大雨就频频告急，专业人士有鉴于此，确定：1. 应按我国的降雨量计算雨水量。2着手进行雨水试验，探索屋面雨水排水的正 确方法。认知的第二阶段。当年有关单位冇关人员在雨水试验的基础上捉出屋而雨 水排水系统压力流计算公式。公式以斗前水面标高和南水管系出口端标高差的位 能为动力，按孔口出流公式为基础演绎出压力流计算公式。当吋的压力流系统雨 水斗采用以少掺气或不掺气为指导思想而设计的65型雨水斗；强调提高雨水斗 前水深，以减少掺气量；有意识缩小用水立管管径，以平衡立管和埋地排出管的 通水能力；按密闭系统布置管道；强调单斗系统。压力流计算方法符合雨水排水 水力工况，但由于当年未重视事故溢流口的设

8、置，也由于立管管径缩小后导致瓶 颈现象，造成天沟雨水排水受阻，从天窗满溢进入车间的事故。认知的第三阶段。通过清华大学等历时八年的雨水试验，得出雨水流态为 重力一压力流的结论，即小流量时为重力流，大流量时为压力流；雨水立管的下 部为正压区，上部为负压区：压力零点随流量的变化而变动，流量增大时压力零 点向上移动；悬吊管的末端近立管处为负压，始端为正压；负压造成抽吸和进气, 因此立管顶端不设置雨水斗，但其它部位采用不同型式的雨水斗时，掺气现象仍 难以避免：管系内水流为气水双相流或称掺气流，而其中的气系处于压缩状态； 由丁雨水斗在悬吊管位置的不同，近立管的雨水斗泄流量大，远立管的雨水斗泄 流量小，因此

9、不提倡不对称布置的多斗系统。雨水试验组根据重现率很高的大量数据，推导出多元因子的雨水排水计算 公式。由于公式计算繁复，需要试算，在当时的计算工具条件下，未被采用。在 该试验基础上而制订的规范条文采用以下技术措施：1.对管系留有足够余地，以 防检查井冒水和天窗溢水事故重现。2.对丁超重现期的雨量采用事故溢流口来解 决。3强调外排水系统，强调密闭系统，强调单斗系统或对称布置的双斗系统， 以尽可能地发挥系统的优势。4.禁止立管顶端设雨水斗，限制多斗系统，禁用高 低跨雨水系统，以尽可能地消除隐患。这些技术措施一直延续至2003年的9月1日建筑给水排水设计规范 gb50015-2003施行为止。这个认知

10、阶段就其实质是重力流，但不同于第一阶 段的重力流，属于有足够安全度、不致出现事故的重力流。认知的第四阶段。压力流再次占据主导地位，与认知的第二阶段的压力流 一个主要不同点在于不把负压抽吸看成负面因素，而是将它作为积极因素予以充 分利用，与认知第二阶段的压力流的区别述在f： 1.可用于多斗系统。2.系统计 算不单纯计算总水头和总水头损失的平衡，而需分段计算流量和压力的平衡，这 就是所谓的精确计算。3.配置相应的雨水斗。4.重视溢流口的设置。这个阶段的压力流，由于工作重点的不同、工作基础的不同等原因，又可 分成多种模式，其中最具有代表性的有两种模式，在未经充分酝酿讨论前，我们 暂且命名为！11吸压

11、力流和压力虹吸流。两种模式的其他方面都是相同的，如悬吊管不设坡度、可适用于多斗系统、 以溢流口作为超重现期雨量的应急技术措施、曲于负压抽吸和被压缩的空气泡体 积和压力变化，水流动时管道有振动，对管材承压耍求高等。其中檐沟外排水t期以来在设计院是属于建筑专业范畴的，檐沟上沿本身 可以作为溢流堰来对待，也不存在超重现期超量排水隐患。只有天沟外排水，重 力流内排水和压力流内排水属于给水排水专业份内之事。屋面雨水排水系统的分 类有以下几种：1按设计流态分：重力流、压力流。2.按排水方式分：外排水、 内排水。3按系统组成分：密闭系统、敞开系统。4.按雨水斗数量分：单斗系统、 双斗系统、多斗系统。接下来说

12、说虹吸压力流雨水排水系统技术要点：首先，合理布置、精确让算。将系统看成一个整体，以高差即位能作为动 力是压力流计算区别于重力流计算的主要不同点。而合理布置、糟确计算则是虹 吸压力流区别于其他压力流的主耍不同点。合理布置、精确计算包括以下内容：1. 在屋面的每一个最低点至少设置一个南水斗。2. 将雨水斗的排水用悬吊管接至雨水立管，并以密闭系统方式排至室外。3合理 布置雨水立管，有条件吋尽量将雨水立管设于悬吊管中间部位。当必须设于尽端 时，靠近用水立管的用水斗连接管管道长度宜适当引长，以平衡阻力。4大面积 屋而（指5000 nf以上）至少设两套独立的虹吸式雨水排水系统。5.控制悬吊管 t度为落差的

13、10倍至20倍。6.将管道（包括悬吊管和雨水立管）分若干计算单 元段。雨水斗所在位置、水。流汇合点（三通位置）、水流改向处（弯头位置） 和管道变径、变速处（异径管位置）均作为计算单元段的起止点（让算节点）。 在计算单元段内水流的流量和流速值不变。7.按所选用的管材和所确定的管件， 精确计算管道沿程水头损失和管件的当量长度值，重点应放在管件的局部水头损 失值上。以悬吊管转向南水立管的弯头为例，不同曲率半径、不同节段组成的弯 头在相同公称直径条件下，其形成虹吸压力流的最小流量值有很大差片。8.确定 管径，平衡每个节点的压力和流量值，并使误差在允许公差以内。这个阶段冇反 复试算的过程，应采用软件程序

14、计算。其次，设置溢流口。设计重现期是根据建筑物的重耍性，汇水地区性质、 地形特点、气象特点和因积水而造成后果的严重性而确定的一项重要设计参数， 它的确定也决定于国家的整体经济水平。由于雨水的不可控制性，超重现期的雨 水客观存在，因此内排水系统必须设置应急超量排水口，即溢流口。溢流口设置 具休要求对于师吸式南水排水系统为：1.按百年一遇降南量，保证5min超量排 水。2雨水斗前和天沟内雨水超量吋能顺利通过溢流口排出。3.溢流口排水不致 造成危害。4溢流口下缘高出雨水斗上缘不小于50mmo 5.无法设置外霜的溢流 时，应另设置超重现期用水量的排水系统。6.按水深计算溢流排水时的屋顶乐 载能力。最后，配置相应的雨水斗。不同系统应配置不同型式的雨水斗，虹吸压力 流雨水排水系统应配置11!吸式雨水斗，如经过测试符合d1n19559标准的雨水 斗。雨水斗应有最大流量值，还应有阻力系数值等主要设计参数。除了前面涉及 的控制数据外，虹吸压力流雨水排水系统还冇下列数据冇待控制：1.雨水斗的连 接部位，管道与管件的连接部位必须严密，有良好的密封性，包括气密性和水密 性。2.雨水斗间距不得大于20m。3.悬吊管长度大于10m时，应增设计算单元段。 4.南水