膜結(jié)構(gòu)遮陽棚排水問題解析
膜結(jié)構(gòu)遮陽棚作為室外膜結(jié)構(gòu)建筑,自然需要考慮在各種氣候條件下荷載及受力情況。由于膜材是柔性的新型建筑材料,具有一定的伸縮性 ,膜面在荷載的作用下會有一定的變形 ,所以景觀膜結(jié)構(gòu)建筑對“雨”和"雪” 是比較敏感的。膜結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段都必須充分考慮“排水”和“排雪”問題。否則，會留下很大的隱患。以往很多景觀膜結(jié)構(gòu)的工程事故中,這個問題是導(dǎo)致事故的主要原因之一 。 從具體的操作層面上來說,景觀膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的使用特點(diǎn)和總平面要求,合理確定排水坡度和泄水位置,確保膜面排水順暢;在雪荷載較大的地區(qū)，應(yīng)采用較大的膜面坡度和必要的防積雪措施。
景觀膜結(jié)構(gòu)排水設(shè)計(jì)可采用無組織排水或有組織排水方式。由于景觀膜結(jié)構(gòu)的造型奇特,自由曲面,應(yīng)充分考慮造型與排水的合理方式。大型公共膜結(jié)構(gòu)建筑( 3000㎡)以上,宜采取有組織排水;小型開敞膜結(jié)構(gòu)建筑(500㎡以下可采取無組織排水;中型公共膜建筑( 500~3000㎡ )宜根據(jù)其高程、密閉和開敞性 ,選取合適的排水形式,可部分自由排水,結(jié)合組織排水。
膜面雨水量是設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的依據(jù),其大小與當(dāng)?shù)乇┯瓿潭萹、匯水面積A和膜面宜泄能力系數(shù)k有關(guān),按以下公式計(jì)算 qr=k1(A.q5/1000)
式中qr-雨水設(shè)計(jì)流量
A-匯水面積(m2 ) , 根據(jù)膜面特點(diǎn)具體計(jì)算;
q5 -當(dāng)?shù)亟涤隁v時5min時的暴雨強(qiáng)度
k1 -設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為1a時的膜面直泄能力系數(shù)(膜面坡度小于10%時可取k1=1.0 ,坡度大于10%時取1.2~2.0)。
暴雨強(qiáng)度可按以下公式計(jì)算
h=F(1+C.tant0)/(t+b)n
式中h-暴雨(降雨)強(qiáng)度(mm/min)
t0-設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(a)
t-降雨歷時(min) F、C. b、n-當(dāng)?shù)亟涤陞?shù)。
膜面排水坡度要求大于一般建筑。平膜坡度15~20%以上,雙曲面脊度(曲率)應(yīng)大于10%。同時膜面預(yù)張力1.0~ 2.0KN/m以上,避免膜在雨水作用下發(fā)生較大變形,從而在膜面產(chǎn)生積水、兜水。膜面積水具有馬太效益特點(diǎn),積水將導(dǎo)致局部凹陷變形,凹陷變形反過來加劇積水現(xiàn)象。足夠坡度、曲率和張力水平是保證排水順暢的必要條件。倒水板(可為不銹鋼、鋁板、膜帶)、導(dǎo)水溝、 落水管等設(shè)計(jì)宜與膜節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。