下沉式广场地面雨水设计重现期取值的比较分析

84给水排水Vol136No172010下沉式广场地面雨水设计重现期取值的比较分析蒋琴华陈勇(上海建筑设计研究院有限公司,上海200041)摘要就下沉式广场地面雨水设计重现期的取值与地面雨水排水的特点、雨水设计流量随排水设计重现期不同取值的变化曲线、所设置的提升装置的运行费用等进行了比较分析,得出不同建筑性质的下沉式广场地面雨水设计重现期的合理取值。关键词下沉式广场雨水排水系统设计重现期综合比较0前言目前,随着我国综合国力的增强,人民生活水平的日益提高,建筑呈多样化发展,不仅仅追求立面和平面的美观和合理,更追求空间上布局的流畅和设计中贯彻以人为本的理念,要在有限面积的地块里,在空间上力求土地使用效率的最大化。于是地下空间的开发应运而生,下沉式广场的设计选用也越来越多,它既能达到地下室采光的要求,又能满足人们休闲娱乐的目的。但随之带来的是,下沉式广场犹如一个大盆地,暴雨时雨水不及时排除将给人民生命财产带来巨大的损失。而设计雨水流量的大小与雨水设计重现期P的取值成正比,雨水设计重现期P取值增大,虽然安全系数提高了,但一次性投资也随之增加。目前的给排水规范对下沉式广场雨水设计重现期P的取值没有明确的规定,在已有的下沉式广场设计中,雨水设计重现期P的取值也较为随意与混乱,无理论依据。本文通过对雨水设计重现期P取值的综合比较,总结出不同建筑性质的下沉式广场地面雨水设计重现期既安全又经济合理的取值。1下沉式广场雨水排水系统雨水量设计参数的确定下沉式广场雨水排水系统一般采用明沟汇至集水坑内,用潜水排污泵提升后,排入室外雨水管道。在下沉式广场地面雨水排水系统设计中,集水坑、潜水排污泵是主要部分,其大小与设计暴雨强度的取值有关,下面就这些设计参数做系统的比较。下沉式广场雨水排水系统的设计雨水量(Q)大小与该地暴雨强度(q)、汇水面积(F)以及径流系数(7)有关,雨水设计流量按式(1)计算:Q=7qF(1)式中Q)))设计雨水量,L/s;7)))径流系数,一般下沉式广场地面与屋面状况类似,取7=0.9;F)))汇水面积,m2,按实际情况选定;q)))设计暴雨强度,L/(s#hm2),按式(2)计算:q=167A1(1+ClgP)(t+b)n(2)式中t)))降雨历时,min;P)))设计重现期,a;A1、b、C、n)))参数。从式(2)可以看出,设计暴雨强度主要由降雨历时(t)和设计重现期(P)两个参数决定。下沉式广场雨水系统设计一般采用明沟有组织排水,降雨历时主要取决于地面集水时间。下沉式广场与屋面类似,一般取t=5min。暴雨强度随着重现期的不同而不同,所以设计重现期(P)的取值直接影响了下沉式广场地面雨水排水系统的设计。2下沉式广场雨水排水系统中设计重现期的确定5建筑给水排水设计规范6(GB50015)2003)4.9.5条对屋面雨水排水管道的排水设计重现期的最小值进行了规定,详见表1。屋面雨水与下沉式广场雨水量计算有着相似之给水排水Vol136No17201085表1各种汇水区域的设计重现期汇水区域名称设计重现期/a室外场地居住小区1~3车站、码头、机场的基地2~5屋面一般性建筑物屋面2~5重要公共建筑屋面10注:工业厂房屋面雨水排水设计重现期由生产工艺、重要程度等因素确定。处,但在排除雨水方式上又有本质的区别,屋面雨水因有溢流措施,当发生超过设计重现期暴雨时,雨水可通过溢流来减轻屋面荷载;而对于下沉式广场,由于其雨水的排放无法利用自流流出室外,需靠提升进行压力流排水。在设计中,如果为了考虑安全性,选用较高的设计重现期,计算所得的雨水设计流量大,雨水提升装置、集水坑的容积相应加大,虽然对防止地面积水是有利的,但经济上却增加了初期工程投资。若选用较低的设计重现期,虽然初期工程投资可相应减少,降低工程造价,但可能造成排水不畅,导致地面积水,给财产带来损失。究竟P如何取值,才能达到经济与技术上统一的要求?在此,以上海某处工程为例,对不同的P取值进行综合比较。该工程为一多层商业大楼的下沉式广场,广场面积加侧墙面积约为1000m2。2.1设计雨水量比较根据上海市暴雨强度公式:q=5544(P0.3-0.42)(t+10+7lgP)0.82+0.07lgP(3)设计降雨历时t取5min,地面综合径流系数7取0.9(按屋面计),设计汇水面积F取1000m2,根据式(1)、式(3)计算,可得重现期(P)选择与暴雨强度及雨水设计流量见表2。表2不同重现期对应的暴雨强度及雨水设计流量P/aq/L/(s#hm2)Q/L/sP/aq/L/(s#hm2)Q/L/s1348.3531.3525871.1878.462436.5039.2930913.1782.183492.7444.3535949.5285.464535.1748.1740982.0588.3855