屋面排水及节点设计

器给水排水工程　Ｗａｔｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ蔽Ｄｒａｉｎａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

１０年的暴雨强度为４．０５　Ｌ／（ｓ・１００　ｍ２），郑州市重现期　

５０年的暴雨强度为５．５５　Ｕ（Ｓ・ｍ２）。　

计算过程用到的公式如下：　

１）降雨量　

Ｑ　。　

式中：Ｑ为降雨量，　ｓ；Ａ为屋面面积ｍ　；ｇ为降雨强　

度，ｌＪ（ｓ・１００　ｍ　）。　２）初始单位等效长度的水头损失系数估算值　

鲁。　

式中：尺。为初始单位等效长度的水头损失系数估算值；　

日为雨水斗斗前水面至出水口的高度，１７１；ｋ为管件阻　

力系数，其中钢管和铸铁管为１．２～１．４，塑料管为１．４～　

１．６：Ｌ为管道长度。１７１。　

３）管道总阻力水头损失　

∑ｈ：　＋　。　

＝∑　；　

ｈＩ－＿　。　

式中：　为局部水头损失，ｍ；ｈ　为沿程水头损失，ｍ；　为　

局部阻力系数；　为管道某一断面处（设为　断面）的流　速，ｒｒｄｓ；ｇ为重力加速度，９．８　ｍ］ｓ　；　为单位长度水头　

损失系数；　为管道长度，ｍ；ａ为管道设计流量，ｍ３／ｓ；　Ｃ为管道系数，塑料管Ｃ＝１５０，新铸铁管Ｃ＝１３０，混凝土　

管Ｃ＿－１２０，旧铸铁管和旧钢管Ｃ＝１００；Ｄ为管道内径，ｍ。　

４）管道某一断面处的压力　

：ｐｇｆ　一∑ｈ　１。　、　ｚｇ　式中：　为管道　断面处的压力，Ｐａ；Ｐ为水的密度，　

１　０００　ｋｇｍ　；ｇ为重力加速度，９．８　ｍ］ｓ２；ｈ　为雨水斗顶面　

至计算断面的高度差，ｍ；Ｖｘ为管道　断面处的流速，　

ｍ／ｓ；　ｈ　为雨水斗顶面至计算断面的总水头损失，ｍ。　

计算结果：屋面总汇水面积约为２０９４２．３４ｍ２；屋面　总汇水流量约为１　０２７．２２　Ｕｓ，根据屋面实际坡向和天沟　

数量．共设计了６个虹吸雨水排水系统及３个溢流系统。　

２．２．２设计说明　

１）雨水斗应采用虹吸式雨水斗。　２）管道及管件应采用高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）材质。　

３）雨水斗布置在天沟内，天沟要求连通、水平。　４）连接在同一悬吊管上的雨水斗斗体安装在同一　

屋顶排水设计

为了迅速排除屋面雨水，需进行周密的排水设计，其内容包括：选择屋顶排水坡度，确定排水方式，进行屋顶排水组织设计。

6.2.1 屋顶坡度选择

一、屋顶排水坡度的表示方法

常用的坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。坡屋顶多采用斜率法，平屋顶多采用百分比法，角度法应用较少。

二、影响屋顶坡度的因素

1、屋面防水材料与排水坡度的关系

防水材料如尺寸较小，接缝必然就较多，容易产生缝隙渗漏，因而屋面应有较大的排水坡度，以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积大，接缝少而且严密，屋面的排水坡度就可以小一些。

2、降雨量大小与坡度的关系

降雨量大的地区，屋面渗漏的可能性较大，屋顶的排水坡度应适当加大；反之，屋顶排水坡度则宜小一些。

三、屋顶坡度的形成方法

1、材料找坡

材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成，一般用于坡向长度较小的屋面。为了减轻屋面荷载，应选用轻质材料找坡，如水泥炉渣、石灰炉渣等。找坡层的厚度最薄处不小于20mm 。平屋顶材料找坡的坡度宜为2%。

2、结构找坡

结构找坡是屋顶结构自身带有排水坡度，平屋顶结构找坡的坡度宜为3％。

材料找坡的屋面板可以水平放置，天棚面平整，但材料找坡增加屋面荷载，材料和人工消耗较多；结构找坡无须在屋面上另加找坡材料，构造简单，不增加荷载，但天棚顶倾斜，室内空间不够规整。这两种方法在工程实践中均有广泛的运用。

[屋顶坡度的形成见下图]

屋顶坡度的形成

6.2.2 屋顶排水方式 一、排水方式

1、无组织排水

无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式，因为不用天沟、雨水管等导流雨水，故又称自由落水。主要适用于少雨地区或一般低层建筑，相邻屋面高差小于4m；不宜用于临街建筑和较高的建筑。

2、有组织排水

有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。在建筑工程中应用广泛。

二、排水方式选择

确定屋顶排水方式应根据气候条件、建筑物的高度、质量等级、使用性质、屋顶面积大小等因素加以综合考虑。

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作业三： 屋面排水及节点设计任务书

一、 目的要求

通过完成本次设计，掌握屋顶的排水方式和要求、坡度的形成方式。来培养学生综合运用所学基础理论知识和专业知识，解决土建工程设计问题的能力；培养学生调查研究工程问题，查阅工程图纸、规范、手册和参考资料以及编写设计技术文件的能力；

二、 设计题目及设计条件

办公楼屋面排水设计

办公楼为六层砖混结构，楼板均为钢筋混凝土现浇板。建筑顶层平面图如图4.1所示。底层地面标高为±0.000，室外标高为－0.600m，顶层楼面标高为18.000m，屋面标高为21.600m。外墙厚度为360mm，内墙厚度为240mm。定位轴线与墙体中线相互重合。下部各层门窗及入口的洞口平面位置与顶层门窗洞口的平面位置相同。屋面为不上人屋面。办公楼所在地年降雨量为1250mm，每小时最大降雨量为l00mm。设计此办公楼的屋面排水。

三、 设计内容和深度及图纸要求

用2号图纸一张，绘制该办公楼屋顶排水平面图和屋顶节点详图。

1．屋顶排水平面图（比例1:100或1:200）

绘制出屋面构造的基本平面形状并用定位尺寸明确表示出其平面位置；绘制出建筑的分水线、檐沟（天沟）轮廓线或女儿墙的轮廓线，并标注其位置；绘制出雨水口的位置；标注出屋面各坡面的坡度方向和坡度值；刚性防水屋面绘制出分仓缝的设置位置；标注出详图索引号。

屋顶排水平面图的尺寸标注：第一道尺寸线为细部尺寸线，标注出雨水口、分水线（包括檐沟分水线）和定位轴线相互之间的距离、屋顶最外侧轮廓线与外墙定位轴线的距离；第二道尺寸线为定位轴线尺寸，屋顶排水平面图可以只标注建筑物首尾两端的定位轴线以及转角处的定位轴线。

2．屋顶节点详图

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内容包括檐口节点详图、泛水节点详图、水落口节点详图和分格缝构造、屋面变形缝构造等。详图用断面图形式表示。与详图无关的其他部分用折段线断开。详

图的尺寸应标注在图样之外。详图中要标注详图符号和比例。

种植屋面防排水设计

关键词：构造、防水、耐根穿刺、排水、虹吸、架空、支撑器、乔木

在高楼大厦林立的城市中，公共绿地资源是有限的，通常被人所忽视的建筑屋顶通过合理规划、适当种植绿化，完全可以起到增加绿地面积、改善环境品质的作用。而要实现这一目的，除了需要有成熟的植物和土壤的选择、种植及养护等技术，建筑种植屋面的防排水是其中一个重要的环节。

首先，种植屋面需要具备完善的防排水构造。

种植屋面构造可划分为：植被、种植土、过滤层、排水层、隔离层、防水及耐根穿刺层、保温层、隔汽层、屋面结构层（见附图）

1、植被：一般分为地被植物、灌木和乔木。屋顶花园植被应选用抗旱、抗风的品种。

2、种植土：当覆土厚度大于600mm 时可以采用田园土，即自然土或农耕土，为了减轻结构荷载，建筑楼层屋面往往采用改良土，即在田园土中掺入珍珠岩、蛭石、草炭等轻骨料、肥料混合而成。种植土的厚度根据种植植物的品种而定：一般的地被植物为100-200mm，小灌木为300-400mm，大灌木为500-600mm，乔木则需要800mm以上。

3、过滤层：设置在排水层上起滤水作用，防止种植土的流失。一般采用聚酯无纺布作为过滤层。

4、蓄排水层：蓄排水层需要有效的排出雨水，保证植物和种植土不腐烂或不被冲刷掉，同时也可以起到蓄水的作用，在天气干燥时给植物提供水分。可用作蓄排水层的材料有：塑料或橡胶排水板、蓄排水营养毯、卵石陶粒等。

5、隔离层：为使防水层与排水层之间保持隔离滑动，防止雨天滞留水结冰产生的冻胀应力对防水层的破坏。通常干铺PE塑料膜或者铺抹低强度等级的砂浆。

6、防水及耐根穿刺层：由于种植屋面植物的根系具有极强的穿透能力，因此，建造屋顶花园时需在传统屋面防水层的基础上增加一层耐根穿刺的防水层。耐根穿刺防水材料有物理阻根材料、化学阻根材料和机械性能根阻三种。物理阻根材料是利用材料本身的物理特性来阻挡植物根系，比如铜离子复合根阻防水卷材，胎基中的铜离子具有使植物根系转向生长的特性，从而使防水层不会受到破坏，（需要注意的是铜离子对于竹子这种根状茎类植物是无效的）；化学阻根则通常是在弹性沥青涂层中加入可以抑制植物根系生长的生物添加剂，类似除草剂的化学成份，使植物根系不接近防水卷材。一般的阻根剂具有一定的毒性，添加过量会导致植物受害，发育不良，添加过少则不起作用；机械性能根阻则是依靠材