2016-08-23來源:聚商易瀏覽量:
中國西部國際博覽城位于成都天府新區核心規劃區,總建筑面積不少于265萬㎡,預計總投資200億元人民幣,作為天府新區又一座新地標建筑,建成后將成為我國中西部最大的國際會展中心。
中國西部國際博覽城位于成都天府新區核心規劃區,總建筑面積不少于265萬㎡,預計總投資200億元人民幣,作為天府新區又一座新地標建筑,建成后將成為我國中西部較大的國際會展中心。
中國西部國際博覽城.
作為天府新區重大核心項目,整個工程引進國際一流設計團隊,以高標準高起點規劃,將被建設為具有現代會展功能、區域支撐功能、現代服務業創新功能、西部及四川形象展示功能的國際會展中心,足以想象其對雨水排水工程及防水項目要求多么嚴格。
卓寶集團承接的中國西部博覽中心虹吸雨水工程及防水工程,項目整體工程于2016年7月28日正式交付驗收。其中防水工程總面積超35萬㎡。該項目南區標段包括A、B、C、D、E、F館,屋面總匯水面積超過37萬㎡,屋面虹吸排水系統共配置了1000多個虹吸式雨水斗,200多個排水系統,由卓寶集團負責深化設計、供應材料和施工。
西部博覽城虹吸雨水系統工程是迄今為止設計和施工難度較大的虹吸雨水系統工程之一,雨水橫管的固定、多條懸吊管的并行處理、平臺門字支架的設計、多條橫管高空并行敷設及固定等都是一般虹吸雨水系統工程未曾考慮過的,在此項目中運用到的技術措施是行業較多的,是國內虹吸雨水系統工程的標桿項目,為工程專業技術人員打開了新的視野,也讓人們對雨水系統設計和施工的認識更加深刻。
今天我們將就中國西部博覽城虹吸雨水系統深化設計相關問題進行探討。
【摘要】
中國西部博覽城項目包括A、B、C、D、E、F館,屋面總匯水面積超過37萬㎡,屋面虹吸雨水排水系統深化設計過程中有很多新的問題,筆者就這些新的問題提煉出來,進行分析和探討。
【關鍵詞】
西部博覽城虹吸防晃支架
【項目的主要結構構造特點】
中國西部博覽城展館分為6個展館,屋面排水走向并不能依據排水坡度確定,屋面屬于異型結構,它的屋面排水系統匯水區域分區主要基于屋面等高線對應的標高并結合屋面集水井具體布置位置進行屋面匯水區域的詳細劃分,且需要考慮實際降雨過程中有部分雨量進入其它天溝的可能性,進而進行一定比例的計算調整;屋面屬于球型網架結構,且中心球節點間距不是固定的,間距也有長短,且下方在結構設計時,并無考慮固定虹吸管道所需的加固懸吊梁,由于屋面匯水面積大,屋架下方雨水懸吊管數量較多,給設計和施工造成了比較大的難度,且場館的立管位置和出戶條件都受到預留套管數量和大小的限制,同時,還需要結合其它專業管道的情況進行系統的設計并且在施工中還需要一些小的調整,才能滿足排水系統的要求的同時,與其它專業管道不發生沖突。
【項目深化設計過程中主要技術難點】
1)匯水面積的詳細劃分問題;
一般而言,屋面雨水排水工程,僅需從屋面排水的水力坡度的坡向結合屋面分水線及結構伸縮縫位置進行屋面排水匯水區域劃分,本工程的屋面結構屬于異型大跨度鋼結構,其標高分布和屋面坡向均是十分復雜的,考慮到用傳統方法核算匯水面積是不可行的,在深化設計的過程中,我們結合了屋面等高線分布,并依據等高線的特點,做各個等高線的垂線,并將等高線的垂線連接到一起,以確定分水線位置,同時結合集水井的位置進行匯水面積計算,確保匯水分區的合理性,同時保障整個屋面雨水量能夠通過系統排出,以保證金屬屋面的結構安全。
Fig1:F館屋面匯水區域劃分(局部)
2)屋面雨水斗的綜合排布問題;
雨水斗的綜合排布,主要涉及到每個雨水斗分管的屋面匯水面積是多少的問題,同時也關系到系統的安全性和可靠性問題;雨水斗的排布需要考慮建筑屋面結構形式、確保每個匯水區域都有2個以上的雨水斗,同時雨水斗的選型,需與所在匯水分區的匯水面積適應;所有屋面的天溝的雨水均能通過系統排出,所以不能出現有部分區域集水的情況,這也是這么特大型、跨度大的異型結構屋面排水的突出難點之一,基于屋面結構的特殊性,實際實現這一點是有一定難度的,主要是基于本項目很多區域較低處附近是無懸吊固定管道的位置的,如果加設雨水斗,下方管道并入到系統中會對系統平衡有影響,如果單獨出戶又涉及到增加出戶套管等一系列問題;如果不加雨水斗,則有些區域會局部積水。我們在設計方案的過程中,考慮到具體實施過程的難度,對各種可能性做了綜合的權衡,對實在是條件有限的區域,我們采用重力管道引入到下層排水天溝的措施,從而達到排除雨水又不至于需要增設套管的問題;對于條件允許的區域,我們采取就近并入的原則,并對系統重新進行了水力平衡計算,以確保系統安全。
Fig2:部分區域增設雨水斗的連接
3)屋架下管道的固定問題;
由于本項目屋面面積巨大,所以存在大量的雨水水平懸吊管懸吊在屋架下,基于屋面結構及虹吸雨水系統懸吊的要求,及建筑幕墻緊鄰展館排水溝正下方對管道布置有影響,同時并排走多條懸吊管的方案在現場是無法實施的。我們與項目設計方進行了項目的深入探討和溝通,解決了不規則的大型屋面下雨水懸吊管固定的問題。主要采取了如下技術措施:首先,合理優化管線走向,盡量避免管道并排的情形;其次,通過調整管線走向,防止管道出現倒坡,主要是通過設置垂直管線下到下一層標高再接入原立管位置進行解決;較后,所有需要并排的情形轉移至平臺上垂直支架懸吊固定解決(見附圖)。
Fig3:屋架下懸吊做法
4)走平臺水平橫管的固定問題;
西部博覽城屋面雨水管道由于結構的復雜性,大部分雨水水平懸吊館無法在屋架鋼結構上下弦固定,考慮到這種情況,我們提出了雨水懸吊管走各個館12米,18米,24米,30米鋼筋混凝土平臺上,具體敷設方式及做法見大樣圖,所有雨水管均懸吊固定在8#槽鋼制作的門字架上,門字架的敷設高度以不影響場館幕墻電動開啟窗及不阻礙正常維修通道為基本原則,同時增加了管道防晃措施,確保系統的安全可靠性。
Fig6:多條水平懸吊館走平臺固定做法
5)飄帶外側系統轉向平臺上的管線排布問題和固定問題;
在場館平臺外,有一個不規則的曲面,其下是展覽期間的館外行人進入館內通道,這就是飄帶部分,該部分的曲面排水由于自身結構的原因,無法并排懸吊多根管徑較大的雨水管,我們綜合考慮了飄帶空間結構的特點,并結合平臺和飄帶連接處幕墻的西部做法,提出了新的解決方案:將原設計在飄帶部分懸吊的水平橫管重疊部分全部改為在平臺上敷設,不出現多條管線并排的情形,同時我們盡量減少雨水管穿越幕墻的次數,對穿入的標高也設定了標準,這樣一方面減少了雨水管對幕墻本身的影響的同時,也不會因為管線進入平臺造成對其它專業管線的影響,同時也方便了日后的維護。具體做法詳見大樣圖:
6)橫管接立管位置的處理問題;
由于西部博覽城屋面坡向的復雜性,屋架下的鋼結構上下弦底標高并沒有規律性,就是說朝著一個方向走管,可能會出現管線走不通的情況,在此情況下,我們一方面要考慮標高的問題,另一方面要考慮管道本身的固定問題,我們根據標高走向的特點,并結合虹吸排水系統本身的要求,我們采取了逐段過渡的做法,具體做法詳見西部做法大樣圖。
7)管道穿煙囪部位的技術處理問題;
本場館有部分平臺上(約一個場館一個)有設置垂直向上的煙囪,由于其管徑較大,并且排水管道不能進入其內敷設,故需要調整管道走向,并結合管道是否能夠固定等進行調整。我們調整管道走向,并結合管道是否能夠固定等進行調整。我們通過現場踏勘,對管線的固定進行了考量,同時合理避開了煙囪,并盡可能減少對原系統水力平衡的影響,重新復核了系統水力平衡。
8)C館北側位置無出戶造成的南側排水管線過度集中帶來的技術問題的處理;
由于本工程C館北側大部分區域無虹吸排水立管,所有的橫管需要穿越平臺進入南側有預留雨水立管位置下至負一層出戶,這里主要的技術難點在于平臺的寬度有限,平臺上方可供固定雨水管的空間是有限的,加之各層貫通的煙囪及原有虹吸雨水橫管等的影響,實際排布這一區域的排水橫管是十分復雜的,我們采取了就近原則進行了管線優化調整,并較大程度利用了每個平臺可供雨水管利用的空間,在有煙囪上下貫通的平臺,我們沒有設置雨水管線,這樣我們就解決了問題。