對超高層建筑雨水系統的探討與研究

安建全 宮磊 劉世光 常家赫

中建四局安裝工程有限公司深圳分公司 廣州 深圳 518000

1 工程概況

天津周大福金融中心工程項目位于天津市濱海區新城西路與第一大街交匯地塊，是一座集辦公、酒店、商業于一體的綜合性超高層建筑。

地塊為L形，總建筑面積約389980平方米（地下建筑面積約98370平方米，地上建筑面積約291606平方米），建筑高度約530米。地下4層，地上100層（裙樓5層）。

2 對超高層建筑雨水系統的探討與研究

2.1 雨水設計

雨水采用7分鐘降雨歷時設計，塔樓、裙樓屋面及立面雨水排放系統采用10年重現期設計。暴雨強度為5.22L/s/100m2。屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于其50年重現期的雨水量。屋面、下沉式廣場及坡道雨水設計重現期按不小于50年考慮，室外場地雨水重現期按2年設計。

超高層建筑屋面雨水設計重現期的取值應慎重。《建筑給水排水設計規范》4.9.9條規定。重要公共建筑、高層建筑的屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于50年重現期的雨水量。超高層建筑設置溢流口難度比較大，建議屋面雨水的設計重現期取50年，同時按100年校核雨水系統的排水能力。

2.2 雨水系統研討介紹

首先選擇適合本建筑物的消能措施，然后將現有超高層建筑雨水系統中易于出現的問題作為本課題的主要研究對象，采取相應措施避免質量問題的發生，以使建筑物順暢運行。期間輔以BIM指導，能夠更加有效、直觀地指導施工。

（1）本工程采取合理設置消能措施，保證雨水系統管路安全運行，為較為普遍的解決方案，施工技術及設計均較為成熟，可以滿足本工程雨水排水需要；

（2）在建筑物重要區域為采用管中管可以有效防止水管漏水，避免因漏水導致對重要區域造成損失；

（3）雨水管道在立管與水平管道轉換位置為受力較大處，較易出現破裂情況，故對此處采取特殊的管道支架加固措施，確保接頭位置牢固；

（4）應用先進的BIM技術對雨水系統進行模型建設及管線優化，可以直觀地指導現場施工。

本文通過對各項技術的研發、施工等過程的分析，總結出一套針對于此類項目的施工工藝及方法。

2.3 超高層雨水消能措施

通過計算復核雨水勢能及消能措施的能耗消除量，根據建筑物設備層設置，合理選取消能措施及設置消能措施安裝位置，保證系統的安全、高效運行；經綜合比較，本工程主要目的是利用管道在機電層時，管道進行轉位和增設消能彎頭，從而達到消能的目的。

（1）管道在機電層進行管道轉位如下圖所示：L6 L32.L45.L48.L72機電層管道轉位示意圖。

結合轉位情況，另需雨水立管在L19、L58設置消能彎頭。

（2）管道豎向增設消能彎頭的實施。

根據現場情況，在L19、L58樓層設置消能彎頭，消能彎頭示意圖如下圖所示：

消能彎頭示意圖

（3）消能措施施工注意事項

①管道在換位時，必須注意管道的坡度，不得形成倒坡。②在管井內安裝消能彎時，必須復核管井內尺寸，是否能滿足管道安裝消能彎的要求。③管道換位或安裝消能彎時，必須有安裝可靠的支架進行支撐，防止因支架不滿足支撐要求而導致管道脫落或損壞。④在雨水管、污廢水管的消能彎頭乙字彎及其上部設置檢查口。⑤柔性接口機制排水鑄鐵管的清掃口應為橢圓形清掃蓋掩設計，清掃蓋掩應用橡膠墊圈密封，同時并用最少兩個青銅螺栓固定。⑥其他管道的清掃口按原廠配件配置，無原廠配件的清掃口，用三通代替。⑦清掃口設置在樓板或地坪上的需與地面相平，也可用帶清掃口的彎頭配件或在排水管起點設置堵頭代替清掃口。

2.4 支架方案

由于樓層高，雨水對豎向轉彎處沖力較大，綜合各種情況設置固定支架。

管井內雨水管道在L1、L20、L33、L45、L59、L73、L89設置承重支架，鍍鋅鋼管承重支架做法如下所示：

雨水管底部彎管處龍門架與鴨腳支撐相結合支架處理，詳見以下固定節點圖：

2.5 高層雨水主管及虹吸雨水接小市政井處理

由于排入管壓力過高，為防止其引起的噴濺事故，雨水排入的第一個室外檢查井應選用消能井，由于排出位置與小市政高差小，僅能保證頂平排出，將第一個室外檢查井中出水管道上加裝50度朝下彎頭，降低噴濺。

3 結束語

雨水排水對暴雨時的安全性要求極高，如果設計及施工中出現差錯，暴雨來臨對建筑物及人員會造成嚴重的危害。系統性預知并解決雨水系統的各個薄弱環節，才能防患于未然。

本工程施工過程中采取了相應的施工措施，成功地解決了本工程一系列技術難題，并總結出了大量結構受力、施工優化經驗，實現了本工程質量、安全、進度的所有目標，證明本工程所采取的技術和管理措施是科學合理的。