作者：季国建
单位：江苏金土木建设集团有限公司 江苏省苏州市 邮编：215000
摘要：如今，钢结构厂房的数量不断增多，厂房的排水设计对厂房的质量有很大影响。通常情况下，钢结构厂房屋面天沟较深，天沟深度受到很多因素的影响。在雨季，屋面的积水到达天沟，会对天沟产生一定的冲击力，导致天沟内的积水波动较大，对厂房屋面产生一定的压力，进而影响厂房屋面的质量，甚至会导致安全故事的发生。为了更好的保证厂房的质量，避免安全事故发生，一定要合理设计厂房的排水系统。 关键词：钢结构厂房；雨水排水系统；设计分析
我国钢结构厂房排水系统可以分为两大类：一类是外排水系统，另一类是内排水系统。外排水系统就是利用屋面天沟把雨水排出，内排水系统则是利用室内管道把雨水排到明渠内。设计人员在设计排水系统之前，一定要充分了解厂房的结构特点和设计需求，并结合厂房的结构特点和设计需求合理制定设计方案。
一、钢结构厂房工程概况
某工程位于经济开发区，属于钢结构厂房，厂房主体部分分为5层，局部分为6层，没有设置地下室。该结构厂房的总建筑面积是96342㎡，建筑高度是46.2m，东西跨度是215.3m，南北跨度是95.2m。该厂房有15214㎡的屋面，可以设置为室外活动场地。除此之外，该厂房还设置了很多露台，面积从294㎡-2546㎡。文章以该项目为例对钢结构厂房雨水排水设计进行分析研究。钢结构厂房雨水排水设计图，如图一。
图一 钢结构厂房雨水排水设计图
二、钢结构厂房雨水排水系统设计分析
（一）天沟外排水系统
天沟外排水系统是比较常用的排水系统，该系统无需在厂房内部设置排水管，厂房内部不会出现漏水或进水现象，施工成本相对较低，施工工艺简单。在天沟外排水系统中，天沟必须设置一定的坡度，坡度不能小于0.004，天沟顶部和底部的积水量差值不能大于250mm。通常情况下，天沟外排水系统不能应用在长度超过45m的钢结构厂房中，但是我国的钢结构厂房长度均大于45m。由于钢结构厂房长度过长，导致天沟的坡度设置受到很大的影响。天沟外排水系统会在系统的两端设置雨水斗，这样既影响了厂房的美观，也很容易出现质量问题。因此，天沟外排水系统不适合应用在钢结构厂房排水设计中。
（二）重力吊管系统
重力吊管系统是钢结构厂房内部排水系统，是在厂房内部设置排水管，把积水排到室外。在设计重力吊管系统之前，设计人员必须充分了解厂房的结构和排水设计需求，并结合厂
房的结构和排水设计需求合理的制定设计方案，保证排水设计的合理性。重力吊管很容易受到外界因素的影响而产生波动，为了避免重力吊管出现波动现象，需要对重力吊管进行封闭处理。重力吊管有以下几种：一是钢管，二是PVC-U管，三是ABS管，四是钢塑管。
重力吊管需要和厂房内部的设备保持一定的距离，避免管道漏水影响厂房设备的正常运行。由于我国钢结构厂房内部柱子较小，柱子之间的间距也比较小，而重力吊管的直径大于柱子的间距，如果应用重力吊管系统不仅会影响厂房的美观，也会给厂房支柱带来一定的压力，如果压力超过了支柱承受的范围，支柱就会破损，甚至会导致安全事故的发生。因此，重力吊管系统也不适合应用在钢结构厂房排水设计中。
（三）埋地管排水系统
埋地管排水系统就是在钢结构厂房内部设置低下排水管，该系统施工成本低，是比较常用的排水设计。在设置埋地管之前，设计人员需要结合厂房结构合理的计算埋地管的承受力。排水量必须在埋地管承受力度范围内，否则雨水就会流入厂房内，影响设备的正常运行。埋地管排水量应该按照6a≤P≤12a计算，合理应用埋地管排水系统，才能保证系统的使用寿命。
某工程东西跨度是215.3m，南北跨度是95.2m，该厂房就曾经出现过管内气流把埋线管撑开的现象，维修人员又加急进行维修处理，这样才避免了安全事故的发生。要想保证埋线管的质量，设计人员还应该改善雨水的状态，改善的方法有以下几种：一是埋线管需要水平接入，这样可以较小雨水的落差，进而改善雨水的水流状态。二是设计人员需要合理控制埋线管内水流的转角角度，角度不能小于140°，这样可以从角度上改变水流的状态。我国钢结构厂房可以采用埋地管排水系统进行排水设计。文章案例工程属于钢结构厂房，厂房主体部分分为5层，局部分为6层，设计人员必须结合厂房的特点进行排水设计，保证排水设计的合理性。
（四）虹吸式排水系统
我国应用虹吸式排水系统的时间比较短，西方国家应用虹吸式排水系统的时间比较长。因此，我国在设计钢结构厂房排水系统时可以借鉴西方国家的先进经验。该系统应用的范围十分广泛，而且具有一定的优越性，可以更好的满足钢结构厂房雨水排水需求。但是，该系统设计和应用的成本相对较高，设计复杂，还需要不断改进。该系统对天沟深度有一定的要求，天沟的深度不能小于190mm，天沟的坡度应该保持在1.1%。除此之外，设计人员还要合理的计算天沟的水力断面，计算公式如下：
V=Cri
Q=WV
其中，V是天沟内部雨水的流速，Q为天沟内的流水总量，C为谢才系数，C=1/NR1/6，W是天沟的截面面积，i为天沟的坡度。
三、钢结构厂房的雨水排水系统设计过程中需要注意的问题
在钢结构厂房排水设计过程中，设计人员一定要合理的设计天沟，天沟设计的合理性对排水设计的合理性有很大影响。天沟设计必须具有一定的坡度，而且坡度不能小于1.1%，天沟的坡度也不能过大，要结合厂房结构特点进行天沟坡度的设置。天沟内不能出现曲折或变形，否则雨水就无法正常排出，天沟也要定期清理，避免灰尘沉积等阻塞天沟，影响天沟的排水能力。如果发现天沟出现阻塞现象，一定要及时疏通，这样才能保证排水正常。
结语：
如今，钢结构厂房排水设计问题受到人们的广泛关注，要想保证厂房的质量，就必须合理
设计厂房排水。钢结构厂房雨水排水系统有以下几种：一是天沟外排水系统。但是，由于我国钢结构厂房长度超过45m，天沟外排水系统不适合应用在钢结构厂房排水设计中。二是重力吊管系统。由于我国钢结构厂房内部柱子较小，重力吊管的直径大于柱子的间距，如果应用重力吊管系统不仅会影响厂房的美观，也会给厂房支柱带来一定的压力。因此，重力吊管系统也不适合应用在钢结构厂房排水设计中。三是埋地管排水系统。我国钢结构厂房可以采用埋地管排水系统进行排水设计。四是虹吸式排水系统。该系统具有一定的优越性，可以更好的满足钢结构厂房的雨水排水需求。
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