美高梅大陆线路:西安咸阳国际机场东航站楼给水排水设计安全性探讨

大奖亚洲官网 2022-06-15 09:49 来源: 给水排水

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导 读:西安咸阳国际机场航站楼建筑面积大、功能区域分散、用水标准高,选择适宜的供水方案及管道布置,对保障供水系统的安全性和舒适性十分重要。探讨了回用水冲厕与疫情防护措施,高大空间排水通气方式与排水安全性,金属屋面虹吸雨水设计重现期选择,天沟分缝与溢流措施,雨水立管的布置方式等内容。

关键词:航站楼;供水安全;疫情防护;通气管道;设计重现期;溢流措施

引用本文:王红炜,段坤,宋倩,等. 西安咸阳国际机场东航站楼给水排水设计安全性探讨[J]. 给水排水,2022,48(5):102-106.

东航站楼为西安咸阳国际机场三期扩建工程,总建筑面积70.03万m2,主楼建筑屋脊高度47.5 m,由主楼、北侧3条指廊和南侧3条指廊组成,为中轴对称布置;东航站楼是重要的公共交通建筑,目标定位为大型门户枢纽型机场建筑。东航站楼整体布局如图1所示。

图5 主楼屋面天沟接管剖面

《建筑给水排水设计标准》(GB 50015-2019)第5.2.5条:满管压力流(虹吸式)排水系统雨水排水管道工程的设计重现期宜采用10年。《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》(CECS183∶2015)第3.1.2条:设计重现期应根据建筑的重要性和溢流造成的危险性确定,宜采用10年;当坡度大于2.5%的斜屋面或采用内檐沟集水时,设计雨水流量应乘以系数1.5。除南北两个连接体及露台外,航站楼屋面坡度均为大于2.5%的斜屋面。

按西安暴雨强度及屋面雨水设计流量公式计算,10年重现期计算的设计流量乘以系数1.5与重现期取62年的设计流量值相当,按20年重现期计算的设计流量乘以系数1.5已超过重现期取100年的设计流量值。

综上,对于坡度大于2.5%的斜屋面,考虑到雨水汇集迅速,雨水量大的特点,设计雨水流量应乘以1.5倍系数;若设计重现期取值过大,相应的雨水管道系统设计容量大,雨水排水管道系统一直处于重力流与间歇性压力流的非满管压力流状态运行,形成虹吸排水的响应时间长,不能快速形成虹吸排水,影响雨水排水管道系统安全运行,对金属屋面造成很大的事故隐患。

当屋面无外檐天沟或无直接散水条件且采用溢流管道系统时,总排水能力不应小于100年重现期的雨水量;而虹吸雨水系统设计重现期不是取值越大越安全,应根据建筑的重要性、溢流方式和屋面坡度等因素综合考虑,本次雨水设计重现期采用10年。

超过设计重现期的雨水量,由屋顶天沟内的溢流虹吸式雨水斗及独立溢流管道系统排出,屋面雨水排水和溢流排水的总排水能力按100年重现期设计,为保证主楼屋脊天窗和下凹屋面的安全,此区域的总排水能力按120年重现期设计。

3.2 屋面天沟分缝原则与溢流措施

《屋面工程技术规范》(GB 50345-2012)第4.9.8条要求:金属檐沟、天沟的伸缩缝间距不宜大于30m。由于金属屋面太大,天沟伸缩缝长度若按不超30m划分,则屋面汇水区域和相应的虹吸雨水管道系统特别多,雨水管道布置与排出管设计都很困难。

经金属屋面工艺配合、屋面专项论证、结合同类机场屋面天沟的施工案例考察,屋面天沟分缝原则为“天沟伸缩缝长度可按不超60m计,其中屋脊天窗和下凹屋面处按不超45m计”;考虑金属屋面长期受室外温度变化影响,伸缩缝之间不设溢流连通管,每个汇水区域设独立虹吸溢流排水管道系统,以保护屋面安全。

《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》(CECS183∶2015)第3.6.8条:溢流管道系统不应直接排人室外雨水管网。指廊屋面的虹吸溢流雨水管可直接排至室外散水,主楼屋面的虹吸溢流雨水管受室内功能空间和室外下沉庭院限制,不能直接排至室外散水。

经过论证,采用在室外设置地面雨水口方式,虹吸溢流雨水管接入雨水口,屋面溢流管道排水通过雨水口溢流至地面,保证溢流雨水能安全排出。

3.3 雨水管道敷设与安装探讨

由于需求航站楼建筑空间整体通透,保留Y型钢柱造型不装饰,外墙为玻璃幕墙。因此,雨水立管不能贴结构柱外敷设,造成虹吸雨水管道布置困难,影响雨水管道系统安全。

经调研,国内已有航站楼、会展中心项目采用雨水立管敷设于钢结构柱内的工程案例。参考此方案,并通过与结构专业、配合计算,允许雨水立管敷设于Y型钢柱内,但对每组钢柱敷设立管数量和最大管径提出控制要求;同时邀请虹吸雨水专项施工安装商对雨水立管埋入结构钢柱内的工艺做法做了深入探讨,论证敷设条件、施工措施,确定雨水立管敷设于Y型钢柱内的可行性。

Y型钢柱分枝柱内的雨水管预制在枝柱内,立柱内雨水管与钢结构工艺分段施工,雨水立管进出Y型钢柱处均设不锈钢金属波纹管,补偿伸缩变形要求;雨水立管底部设立管检查口,钢结构工艺考虑检修口预留措施。

配合幕墙工艺,确定敷设于幕墙柱内的雨水立管的管径和安装条件,后期与幕墙工艺一体化施工,虹吸雨水管采用加厚型不锈钢管,焊接连接现场隋性气体保护,按施工规范要求做探伤检测、灌水试验和压力测试,以保证敷设于钢结构柱和幕墙柱内管道的安全。

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结 语

航站楼建筑体量大,功能复杂,通过反复的给排水方案比较和论证,选用适宜的分质供水方式、可靠的侧墙式通气形式、水封强化措施以及安全可靠的雨水排水系统和敷设方式,既满足了绿色建筑指标的要求,更保证了旅客用水的安全性和舒适性。同时兼顾了疫情防护、环境健康、建筑功能及装饰效果的要求,对其他大空间建筑的给排水设计也有一定的借鉴意义。


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