金属屋面系统深化设计指导教材.doc

金属屋面系统深化设计说明 一、工程概况南京奥体中心是国内目前最大的体育建筑群，主要由主体育场、体育馆、游泳馆、网球中心组成。建筑大部分采用钢筋砼的板、梁柱体系，钢结构屋架，采用铝制屋面板防水，大部分屋面都为双曲面，汇水天沟都为坡天沟。屋面采用先进的负压虹吸雨水排放系统。本设计为网球中心的屋面系统设计。 二、精工HVS直立锁边铝镁锰合金屋面系统：随着钢结构建筑在国内的蓬勃发展, 特别是一些大跨度会展、机场、体育馆等公共建筑已是钢结构一统天下的时代，对于建筑的要求不仅仅是功能式的，更加体现出建筑的各性化、艺术化。但国内的现有的传统围护材料，特别是屋面材料在造型的适应性、防水性、耐久性方面已无法满足设计要求。而该类屋面系统往往依赖于进口，严重制约钢结构建筑的发展。而精工钢构作为国内大型的综合型钢结构合资企业凭借自已强大的研发能力和合资方在该领域先进生产工艺及丰富的施工经验并且吸取国外同类屋面板的优点开发出HVS系列直立锁边铝合金屋面系统，经过多项工程的应用已经具有较为完善的配套体系及施工经验填补国内空白，带来了国内金属屋面板发展的新阶段，从而更加进一步推进钢结构建筑的发展。三、设计依据及参照规范：1、本设计根据【南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统工程招标文件】。2、江苏省建筑设计研究院设计变更通知单及南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统工程答疑书。3、南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统心工程招标施工图。4、金属屋面技术规范金属屋面工程技术规范JGJ102-96金属与石材幕墙工程技术规程JGJ133-20015、建筑设计规范高层民用建筑设计防火规范GB50045-95 2001版建筑设计防火规范GBJ16-87 2001版建筑抗震设计规范GB50011-2001建筑防雷设计规范GB50057-94钢结构设计规范GB50017-2002建筑结构荷载规范GB50009-2001建筑供水和排水设计规范GBJ15-88(1998版)6、材料标准铝合金建筑型材GB/T5237-2000铝及铝合金加工产品的化学成分GB/T3190碳素结构钢GB700-88低合金高强度结构钢GB1597平面钢化玻璃GB/T9963-1998铝及铝合金板材GB/T3880-1997建筑用铝型材铝板氟碳涂层JC133-2000建筑橡胶密封垫预成型实芯硫化的结构密封垫用材料GB10711聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程JCJ14-1999建筑用硅酮结构密封胶GB167767、检测方法硬质泡沫塑料吸水率试验方法（GB8801-88）绝缘材料稳态热阴及有关特性的测定（GB10294-88）泡沫塑料和橡胶表观（体积）密度的测定（GB/T6343-95）硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法（GB8811-88）硬质泡沫塑料压缩试验方法（GB8813-88）8、其他规范及要求建筑施工高处作业安全技术规范JG80-91施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88等.四、场地及自然条件：1、场地简况：该工程位于江苏省，东经11848，北纬32002、自然条件：a、降水量：平均年总降水量：1034.1mm 1日最大降水量：192.1mm 1小时最大降水量：60.7mm b、气温：最低温度-9.0，最冷月平均3.0 最高40.7温度，最热月平均32.0c、相对湿度：最冷月平均73% 最热月平均81%五、荷载取值：1、 屋面恒载：屋面板：0.3 KN/m2（包含屋面板、底板、避雷系统、保温棉）2、屋面活载：0.30KN/m23、雪荷载：0.65KN/m2 4、基本风压0.45KN/m2 5、屋面局部检修活荷载标准值为：1.0KN/m26、地震基本烈度：七度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。六、设计原则、设计构思：满足建设单位提供的南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统工程招标文件。的要求，根据国家有关规范、法令，在保证建筑立面效果及使用功能不受改变的前提下，采用新工艺、新材料、新技术，解决屋面板防漏、抗风、及隔热等问题，提高使用寿命、缩短施工周期，节约工程造价，体现现代建筑的特色，使造形美观大方，轻巧流畅，展示南京奥体中心的文化气息，雄伟的气势及时代特征。七、屋面系统分析及主要材料的选用及特点说明:根据本工程的使用性质，该工程金属屋面板系统应具有绝对可靠的防水性能和较高的耐久性，合理的吸声、保温性能。我公司在对标书及图纸做了详细的分析，结合国际、国内同类工程的设计经验，在满足以下条件的情况下：物理性能指标不小于下列规定来选用材料来保证屋面系统的质量。风压变形性能 V级雨水渗漏性能 固定部位 1600 KN/M2可开启部位 350 KN/M2空气渗透性能 固定部位 0.01 (m3/m.h)可开启部位 0.5 (m3/m.h)保温性能 2 (w/m3/k)隔声性能 35 dB耐冲击性能 210 (N.m/s)平面外变形性能 1/150 HVS65/415型屋面系统系列板型介绍 屋面板在整个建筑屋面系统中占有极其重要的作用，特别是屋面板的板型、咬合方式、材料的选择，加工方法等方面直接影响屋面系统的性能，关系着建筑物的能否正常使用及满足建筑造型的需要。结合现在一些大型工程屋面造型比较复杂的特点，一般呈双曲、单曲圆弧形为多数且屋面坡度较长。通常屋面上还设有采光天窗。所以对整个屋面系统的防水、抗风及耐久性方面的要求特别高。而现在常用的彩钢屋面板就无法满足上述要求。考虑到上述原因本公司结合国外先进经验自主开发出HVS系列直立锁边铝-镁-锰合金压型屋面板。HVS-h/b断面形状及截面性能表: 型 号覆盖宽度(mm)展开宽度(mm)重量(kg/m)0.8mm0.9mm1.0mm1.2mmHVS-65/4154156001.521.711.92.3型 号厚 度(mm)截面积(mm2)惯性矩Ix(mm4)抵抗矩Wx1(mm3)抵抗矩Wx2(mm3)Z0HVS-65/4150.955029558619700520015该屋面板引进国外先进的生产工艺，成熟的施工技术广泛用于国内外大型的机场、会展类建筑。本公司可在工地现场辊压成型屋面板,避免板材运输的限制通长生产使屋面无接缝。该屋面板的三大优点完全杜绝了屋面漏水及渗水现象的出现，第一：本屋面板采用专门的锁边机械将屋面板与支架连接成为一个防水及抗风的整体，又无需用螺钉穿透屋面板，且在温度变化下整个屋面板系统可通过特制的连接支座使屋面板自由滑动、伸缩避免了由于温度变化屋面板伸缩引起的扣盖咬合缝发生错位，而产生屋面渗漏的现象,减小屋面板变形对屋面结构的附加力。（ST铝合金支座选用表）:高强铝合金支座HVS铝合金屋面板冷凝垫类 型H （mm）H1 （mm）H2(保温棉厚度)ST501054550ST751307075 ST10015595100 ST150200145150第二：该屋面板具有可焊性的特点在天窗泛水、收边及屋面开孔位置无需防水胶、拉铆钉连接方式,采用现场焊接将整个屋面形成一个防水的整体。现场焊接本屋面板先进的板型设计,可自然弯曲或制作加工成双曲、穹拱曲及扇形屋面等复杂造形满足建筑造形的要求。自然弯曲的最小半径:板 型板厚（mm）建议檩距L(m) 正弯R(m)反弯R(m)HVS-65/4150.81.536400.91.640451.01.848501.22.05560预弯的最小半径:板 型板厚（mm）最小板长b(m) 正弯R(m)反弯R(m)HVS-65/4150.81.58.0180.91.57.0161.01.53.0121.21.52.516该屋面板系统除上述先进的板型设计外还具有非常完善的配件系统来保证HVS屋面的优秀的的性能。配 件应 用 示 意防冷凝塑料支座垫发泡乳胶屋面端头密封件铝合金脊位密封板发泡乳胶密封件HVS屋面板通常应用在一些坡度方向较长的屋面，由屋面热膨胀比较大，大约是钢屋面板的两倍，所以为了避免热膨胀引起屋面板下滑而在一些位置设置“固定点”。屋面板系统材料的选用HVS系列屋面板一般采用3004系列铝镁-锰合金，主要成份为铝还有少量的镁、锰、硅的化学成份，该类铝合金且有强度高、 自重轻、化学性能相对稳定不会锈蚀的特点。铝镁-锰合金板基板性能：合金型号抗拉强度(N/mm2)屈服强度(N/mm2)延伸率%折弯内侧半径(厚度2mm)AA3004H44210-2651804R=2mm2.0AA3005H44165-2151353R=2mm1.5化学成份:化学成份(%)硅铁铜锰镁 铬锌钛锰+铬其它铝最 少最 大0.40.40.10.52.63.60.30.20.150.1-0.60.15剩余 典型物理特性：1、密度（g/cm3） 2.672、熔点（OC） 590-6453、线性膨胀系数(0-100 OC)OC-1106 23.84、弹性模量 700005、液体容量比 0.336、热传导率（0/H38硬度） 1327、电阻率（20oC-cm） 0/H34硬度 5.38、比热(0-100 OC)J/kg OC 9459、屈服强度 150MPa10、抗拉强度 180Mpa11、金属延伸率 4%HVS铝合金屋面热膨胀估计值：表面类型达到温度每米的热膨胀值捶纹/光面40oC-40oC1.0mm浅 色40oC-40oC1.0mm深 色70oC-80oC1.5mm伸缩固定方式表：1#固定点：铝拉铆钉固定2#固定点：不锈钢螺栓固定铝镁-锰合金板还具有良好的抗腐蚀各良好的可焊性能,由于建筑屋面暴露在大自然中,为了进一步提高耐侯性和彩色效果,铝合金在加工过和中,板面进行涂层处理，本工程屋面板外涂氟碳烤漆涂层。氟碳烤漆涂层（适用于室外恶劣环境）：该涂料系统是目前世界上溶剂涂装系统中最优秀的系统，也是建筑工业用烤漆钢板涂料中最高级的产品，该涂料涂料具有非常好的防蚀性及色质保持性，其耐候性（光泽保持性，耐风化性，颜色耐久性）也是所有涂料系统中最出类拔萃的，用于铝镁锰合金板上更佳：1、铝镁锰板通过三辊三烤及以上氟碳漆，漆膜附着力强，不开裂、起皮。2、面层氟碳含量可 75%。3、烤漆厚度35m-40m15，漆膜延伸率可7%。对机械性能，耐紫外线及耐热性能方面极度优，氟碳烤漆涂层系统在实际户外常气候及有适当雨量洗涤的情况下，可在三十至三十五年内，漆层不产生裂痕，剥落或朽脱。因此采及该涂层系统，是一种十分理想的选择材料。 HV60/450型屋面系统系列板型介绍金属压型屋面板从连接方式来分一般有螺钉暴露和螺钉隐藏式两类。螺钉暴露式由于暴露的螺钉破坏了屋面的整体性，且随着金属屋面板的热胀冷缩，螺孔易变大，容易漏水，且暴露螺钉的使用寿命普遍较短，故不宜采用。螺钉隐藏式（暗扣式）彻底解决了屋面外露引起的漏水问题。该系统能随屋面板的热胀冷缩进行微调，同时不免于被撕破。波高60mm，厚度0.5mm的HV-450型 直立缝暗扣咬合式的压型钢板是目前市场上最先进的、最受用户欢迎的优质屋面板产品之一。它通过其特有的固定支座连接，使屋面板在热胀冷缩由原来的沿板长向自由伸缩变为纵横双向自由伸缩，更有效的控制变形。并且镀铝锌彩板还具有耐大气候，耐腐蚀性能好，热反射量大，可适当弯圆等优点。具体支座配件和屋面板断面图如下： HHV-450固定支座 HV-450固定支座彩钢配件 板型：HV-450暗扣式螺钉隐藏彩板端面图屋面板系统材料的选用 典型物理特性：1、 屈服强度大于550Mpa，2、 镀铝锌合金为55%铝、43.5%锌、1.5%硅。3、 厚度 0.5mm4、双面镀铝锌量 150g/m2。 5、室外条件下抗紫外线、抗褪色、抗老化能力不小于15年。 铝镁锰平板系列板型介绍一般建筑物外表面装饰选用铝塑板，其缺点是不耐久；选用纯铝板，其缺点是强度不高；而铝镁锰合金板弥补了以上缺点，并具有良好的可加工性。根据板宽要求，加工成型后板宽在300-600mm之间，厚度为2.5mm。屋面板系统材料的选用 典型物理特性：1、铝锰合金板合金为 H422、合金成分 AA57543、屈服强度 180MPa4、抗拉强度 260Mpa5、金属延伸率 6% HV-200屋面内层基板介绍：本工程屋面底板采用0.5mm厚HV-200镀铝锌穿孔压型钢板作为屋面基层钢板（板型如下）：该板型具有利用面积大,经济实用，有较好的可弯弧性, 板型线条轻巧流敞，美学效果显著，可任意横竖装,安装方便。屋面板系统材料的选用 典型物理特性：1、 镀铝锌合金为55%铝、43.5%锌、1.5%硅，2、 两面进行氟碳处理，背衬吸音膜。3、 厚度 0.5mm4、 屈服强度 500Mpa5、 双面镀铝锌量 150g/m2。 6、 穿孔率 25%屋面檐口封檐介绍：屋面板檐口部分主要集中在屋檐四周,是连接屋面与外墙之间的一条纽带。为了突出该部分的视觉效果，保证该部分的高强度高寿命和建筑外观上要求的刚柔并济的优美曲线的视觉效果，我们选用进口2.5mm厚铝板。这样檐口板的分割可达10001500，中间加龙骨支撑，铝板间缝采用24x24x2角铝，泡沫棒硅硐耐候胶，铝拉铆钉，完全满足建筑设计及结构抗风的要求。该系统具有重量轻，强度高，整体系统荷载小的优点，所有板材均为工厂加工定做，安装效果极佳。节点部分的处理针对结构尺寸小、且造型要求高的部分，采用了铝板、铝型材和收边条相结合的处理方式，不仅满足了建筑功能与美学的要求，而且在细节的处理上如滴水线等作了补充设计，结构简洁、明快、经济而实用。整个屋面檐口的设计充分体现现代建筑的铝合金板系统，大分格尺寸、极佳的平整度和刚柔并济的优美曲线的优点。 采光自动排烟天窗介绍：1、 采光窗采用16厚聚碳酸脂板，骨架采用铝合金材料，T02接驳头，201接驳件，硅硐耐候胶填缝。2、 其铝合金材料具有以下特点：（1）、采用国产铝合金型材，表面涂层颜色为淡银灰亚光金属色。型材在表面处理前处，均能符合6063铝合金的机械性能的要求，即受拉和受压强度84.2 MPa。受剪强度48.9 MPa；型材表面质量无裂纹、起皮、腐蚀和气泡存在。由模具造成的纵向挤压痕深度不得超过0.05mm。（2） 、型材壁厚为3mm。（3） 、材料表面进行氟碳烤漆处理，漆膜厚度为不小于40m。镀膜层应符合有关AAMA、ASTM的试验要求。A 光亮度：涂层面的光度从60角测得是25%35%中亮度。B 干膜硬度：使用F级铅笔作“干膜硬度试验”，涂层无被划断现象。C 耐磨损性：涂层耐磨耗系数至少40。D 抗化学性：在使用10%的盐酸或碱性建筑用砂浆试验15分钟后，涂层无起皮、失粘或外观发生变化的现象。E 耐温性：耐高温。F 盐水喷淋试验：试件暴露在37.8的5%盐水喷洒下3000小时，起皮现象评分至少为8，水平刻划线评分至少为7。（4） 、表面漆膜厚度不小于40m。 铝板弯角处，注胶进行防渗水处理。（5） 、金属板上墙后应无色差。（6）、 表面采用KYNAR500或HYNA5000含量在75%以上的氟碳涂料。3、 其耐候硅酮密封胶具有以下性能：（1）、密度： 1.50.1g/cm3（2）、挤出性适用时间 3h（3）、表干时间 6h（4）、完全固化时间1d（5）、下垂度（N型） 0mm（6）、低温柔性 -30（7）、邵氏硬度 26 （8）、极限拉伸强度 1.4Mpa （9）、撕裂强度 3.8N/mm （10）、定伸黏结性（定伸160）黏结和内聚破坏面积 5% （11）、热水循环后定伸黏结性（定伸160）黏结和内聚破坏面积 5% （12）、水、紫外光照射后定伸黏结性（定伸160）黏结和内聚破坏面积 5%4、 动排烟天窗：排烟天窗自动开启装置采用 D+H自然排烟排热控制系统。自然排烟排热控制系统的功能有A、接收消防信号，如烟感、温感探头；火灾紧急报警按钮；消防控制中心等发出的信号。B、足消防优先的原则，满足与消控中心联动的功能。C、可以作为日常通风换气、排热用。D、能与楼宇自控系统连接，实现智能控制。E、能通过互联网实现远程控制。F、具有故障自检功能、指示故障部位。G、备用电源，遇紧急情况时保证系统能正常工作。自然排烟排热控制系统的作用有A、少对人体的伤害。B、提高能见度，利于逃生及灭火。C、延缓火势，保护建筑物主体。自然排烟排热控制系统工作原理为：该控制系统以德国“D+H”消防专用中央控制箱为中心，连接驱动器、手动通风按钮、现场紧急按钮、烟感温感传感器，与大楼消防控制中心的火灾报警系统相联动，消防控制中心提供一路常开信号给中央控制箱。当大楼发生火警时，温感、烟感探头只要接收到相关信号，窗体会自动打开。消防控制中心也可控制中央控制箱，强制启动电磁锁将锁窗力松开驱动器将排烟天窗全部打开。在发生火灾时，当中央控制箱尚未接到火警信号，但有人在第一时间发现了火警情况，可击碎紧急按钮面板上的玻璃，按下按钮强行将窗打开，此时所有手动按钮不起任何作用，符合消防优先要求，同时又可通过中央控制箱返回一个火警信号给大楼的消防控制中心。日常通风按钮是在日常需开窗通风换气的情况下，人为手动地去控制排烟窗的开启与关闭，同时又不会返回火警信号，避免了误报警的情况发生。八、屋面系统构造措施根据本工程屋面实际功能要求，1、训练馆屋面构造如下: 复合保温金属屋面构造（从上至下）65/415 t=0.9mm铝镁锰合金屋面板2.0mm厚橡胶沥青高分子自粘卷材100mm厚聚氨酯发泡板55kg/m3 80X50X20X1.5C型钢衬檩50mm厚离心玻璃棉吸音层16Kg/m3无纺布吸音膜HV-200，25/200 t=0.5mm镀铝锌穿孔压型钢板-250X75X20X2.0高强度热镀锌Z型檩2、决赛场屋面构造如下: 复合保温金属屋面构造（从上至下）t=2.5mm厚铝镁锰平板装饰层HV-450，60/450 t=0.5mm镀铝锌防水板 220X70X20X2.0高强度热镀锌Z型檩条 H300X150X3.2X4.5托梁层 钢管桁架结构层 H300X150X3.2X4.5托梁层 160X60X20X2.5高强度热镀锌Z型檩条 PVF防潮层 50mm厚离心玻璃棉吸音层16Kg/m3无纺布吸音膜HV-200，25/200 t=0.5mm镀铝锌穿孔压型钢板3、半决赛场屋面构造如下: （从上至下） 16mm厚特级聚碳酸酯五层天幕板 80X65X3.0铝合金方管 200X100X4.0矩形管1、防水渗漏措施：为满足南京地区的最大排水量，在本工程屋面板采用沟宽415mm，肋高65mm铝-镁-锰合金压型屋面板,和沟宽450mm，肋高60mm镀铝锌板，此类板型具有防水可靠的性能，通过计算按南京地区50年一遇的最大降水量，本屋板凹槽的积水深度不超过肋高完全满足防水要求，同时屋面板之间采用锁口和暗扣连接方式无需螺钉穿透屋面板,增强了屋面的整体性并且板与支座在温度变化下可自由伸缩,避免了由于温度变化屋面板伸缩引起的扣盖咬合缝发生错位，而产生屋面渗漏的现象。而铝-镁-锰合金压型屋面板具有可焊性的特点故在屋面檐口及开孔泛水板处采用现场焊接+补涂氟碳漆的方式无需铆钉及防水胶。 本工程屋面还采用相交沥青自粘防水卷材，其特点：为满粘，对水分有字锁性。若施工中有较大划伤，由于“贴必定”和基层紧密贴合，所以水分不可能在卷材和基层之间四处流窜。只要划伤部位楼板没有裂缝，渗透的可能性将大大减小。退一万步讲，就算有裂缝，其漏点也非常简明易找，修补容易费用低。独特的“自愈”功能。若有较小划伤和钉扎，能自行愈合。搭接防水卷材的关键在搭接。“贴必定”卷材搭接完全自粘融合，搭接紧密无缝。彻底解决一般防水卷材搭接不可靠的弊端。延伸率一般国内的行标是450%，但“贴必定”表现为高分子橡胶体特性，延伸率大（达700%-800%）蠕变性能好，适合基面各种变形，回弹性也非常好。2、抗风措施：根据标书提供的基本风压值 ，对屋面板，檩条等受力体系进行结构验算。根据风荷载情况，在满足屋面板本身受力要求下设置连接配件，在屋面檐口及封檐包角位置设置钢管骨架提高檐口封板的抗风能力。檩条采用高强度热浸锌檩条其材料特性如下：屈服强度 450MPa免维护年限 25年双面热浸镀锌量 350g/m2挠度控制值 1/2003、屋面温度适应性措施：为防止由于温度变化而引起的屋面咬边扣盖缝的连接处发生错位，导致屋面出现渗漏现象，以及屋面板支座对檩条产生平面外作用力，导致屋面蒙皮效应的丧失，故本屋面连接支座采用可自由伸缩的连接配件,以调节温度效应对屋面系统产生的不利结果。就横向变化而言，由于屋面压型板的辅设其板肋方向是顺坡的，板肋可以吸收屋面板膨胀与收缩的影响，同时，由于屋面板有效宽为415mm，温度变化引起的横向膨胀与收缩亦很小，因此横向影响一般可以忽略。4、建筑防雷措施：本工程采用第二类防雷建筑物的防雷措施，防雷接地与电气安全接地.交流电源工作接地.弱电系统接地共用接地装置,要求接地电阻不大于1欧姆。在屋面板100mm处设置 12镀锌圆钢制成避雷网,支持卡子的间距不大于1.5m防雷引下线利用竖向结构主筋或钢构架作防雷引下线与接地网相连。(避雷网与屋面板连接如下图)5、隔声及隔热措施：为满足该工程隔声及隔热要求，本工程保温棉采用厚聚氨酯保温层：100厚发泡板，其材料应符合建筑热工要求并有可靠固定方式避免下垂脱落和积水。特性有：（1）、吸水率 1%（2）、防水耐用年限 25年（3）、热导率 0.022W/m.K（4）、现场发泡时与砼、金属、木质基面平均粘接强度40Kpa。（5）、密度 55Kg/m3。（6）、适应环境温度为 -50至150，（7）、在701时照射48小时，尺寸变化率1%（8）、抗压强度 0.3Mpa（9）、抗拉强度 500KPa（10）、 原材料在发泡过程中不得有有毒气体产生，发泡剂等添加剂不应含氟并无毒。本工程采用50mm厚离心玻璃棉来隔声；其材料特性有：（1）、容重 16Kg/m3（2）、工作温度区间 121（3）、热荷重收缩温度 250（4）、耐腐蚀性 无化学反应（5）、抗霉菌性 不生霉（6）、吸湿性 49相对湿度90%时3%（7）、湿气渗透率 0.013克/24小时.平方米.毫米汞柱（8）、不燃性 满足国标GB5464-1999中A级不燃性材料同时防止冷凝，及对室外噪音、雨声和空中噪音均有良好的消除及减弱功能。 6、防结露措施：结露是由于室内外温差太大，在两股温度对流时温度高的会降低空气中析出水蒸气使其达到露点温度，就产生结露现象。即为“冷桥”和“热桥”现象。为防止两股不同温差的温度对流的现象发生在屋面板连接支座下面垫塑料垫来解决支座处出现“冷桥”结露现象。同时设置100mm厚聚氨酯发泡板增强屋面的保温隔热性能，并且在此上面设置橡胶沥青自粘卷材兼作屋面气密层，能有效的阻止室外冷热空气对流的形式传入室内，增强了屋面的保温效果有效的解决了结露问题。八、屋面虹吸式负压排水系统：（一）、设计原理、设计依据及各场馆系统技术简介 1、设计原理（1）原理介绍：捷流-UV虹吸式屋面雨水排放系统的原理就是利用建筑物的高度所形成的水头，依靠特殊的雨水斗的设计，实现气水分离，从而使雨水管最终达到满流状态。当管中的水量是压力流状态时，虹吸作用就产生了，在降雨过程中，由于连续不断的虹吸作用，整个系统得以令人惊奇的速度排除屋顶上的雨水。（2）计算公式：采用 Bernoulli 方程式为基础， 进而分析系统内各部位的压力， 流速等达到以有效水头形成压力排水。p/g + v2/2g + h + ShLp = pressure (m) 压力g = specific weight (N/m3) 容重v = velocity (m/s) 流速h = head (m) 水头hL = sum of head loss (m) 水头损失（3）计算方式采用捷流UV系统高精确度电脑软件计算。计算软件程序由英国国标BBA经多项实验， 及捷流UV系统三十多年工程的成功实例验证。（4）计算人员捷流UV系统计算由经过特别训练及经捷流UV检定合格的专门技术人员进行计算。2、设计依据（1）设计根据甲方招标文件第四章技术要求第四点排水系统参数和要求项目名称屋面雨水汇水面积（m2）屋面雨水汇水量（升/秒）网球馆536531700注：暴雨重现期按南京地区50年（2）系统的立管位置、出户管位置、雨水井位置及立管数量严格按照2003年9月10日答疑文件要求设计。3、系统技术简介网球馆汇水区域汇水面积(m2)系统名称雨水斗管材雨水量A637.4S16套UV53HDPE管37.67升/秒B430S25套UV53HDPE管25.41升/秒C1531S34套UV72不锈钢管和HDPE管90.50升/秒D1371S44套UV72不锈钢管和HDPE管84.00升/秒E336.4S51套UV72不锈钢管和HDPE管19.88升/秒F330.2S61套UV72不锈钢管和HDPE管19.51升/秒G326.3S71套UV72不锈钢管和HDPE管19.28升/秒H351.3S81套UV72不锈钢管和HDPE管20.76升/秒317升/秒（二）、设计原则、技术特点及系统配置1、设计原则满足并且达到建筑物设计排水要求；不仅仅解决单一的屋面排水问题，并且从建筑物的整体要求考虑屋面的排水设计方案；把建筑的审美要求溶入系统设计方案中，以达到建筑物的和谐美观；系统设计方案更能改进建筑和屋面排水系统的可实施性。2、技术特点、系统配置根据以上设计原则，捷流-UV系统历经35年的发展，根据其技术特点，对奥体中心各场馆进行系统配置。雨水斗捷流UV系统经过了35年持续不断的对虹吸系统技术研究和创新，我们现在拥有世界上最为完整的虹吸雨水斗系列，从体积超小的UV49斗型（12L/S排量）到超大排量的UV122斗型（120L/S排量），共计6种型号，以便对种种不同排水及建筑技术要求上给予设计院和项目甲方灵活和高质量的排水方案。并且所有雨水斗都由不锈钢底盘和铝合金空气挡板组成,使用寿命长(50年以上)。雨水斗型号外形直径（mm）最大排量(升/秒)UV4912212UV5323012UV6523024UV7225040UV10738080UV122400120*详细资料请见雨水斗介绍根据南京奥体中心屋面情况以及网球馆的建筑设计特点选用了不同的雨水斗（见上面各场馆系统技术简介）。 系统选材从单一用管发展到混合用管，特别发展了混合用管的计算软件。根据南京奥体中心建筑的特点，选用了HDPE管与不锈钢管两种管材。 HDPE管材的选用系统采用浙江伟星集团生产的PE80、6Kg 高密度聚乙烯（HDPE）管以及意大利Wavin主要管配件。HDPE管具有连接可靠，抗冲性好，耐老化使用寿命长，耐磨性好，水流阻力少等特点。可以广泛应用于城镇给排水，天然气，煤气输送