CN113756523A - 一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统及施工方法，设在屋盖上，屋盖包括屋面和支撑柱，排水系统包括屋面集水结构和室内落水结构，屋面集水结构设在屋面上，室内落水结构设在支撑柱上，屋面集水结构与室内落水结构连接，室内落水结构与地下集水坑连接。本发明在屋面上容易积水的位置设置屋面集水结构将雨水统一收集，然后通过隐藏设置在支撑柱上的室内落水结构将雨水排出，及时将屋面积水排水保证建筑结构的安全性，并避免了对建筑美观性的破坏；排水系统采用分段预装，然后进行拼接的连接方式，既保证了预装施工具有的一体性连接、施工快捷的优点，又避免了重复施工带来的资源浪费的问题，同时保证了室内结构的美观性。

Description

一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统及施工方法。

背景技术

随着经济的发展，对建筑的外观要求越来越高，会要求建筑外观的美感。飘带外形的建筑作为一种新式外观，逐渐受到设计师和业主们的喜欢。

飘带外形的建筑为了体现飘带的灵动性，其屋面为异型结构面，并且建筑本身是具有超大型空间的壳体结构，此类结构在外观上十分美观，但是排水较为困难，极易大量积水导致屋面结构出现安全隐患。

为了保证安全，需要将屋面上的雨水尽快的排出，建筑外形限制无法采用常规排水方式，需要采用室内排水进行辅助排水，但是室内排水对于建筑美观性的破坏较大，需要在尽量保证室内景观的同时进行辅助排水。本发明提供一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统及施工方法解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统及施工方法，在保证美观的同时实现室内辅助排水，兼顾美观和安全性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，设在屋盖上，屋盖包括屋面和支撑柱，包括屋面集水结构和室内落水结构，所述屋面集水结构设在屋面上，所述室内落水结构设在支撑柱上，所述屋面集水结构与室内落水结构连接，所述室内落水结构与地下集水坑连接；

所述室内落水结构包括雨水管、连接弯管和集流管，所述连接弯管设在相邻的雨水管之间，所述集流管设在雨水管的顶端，与屋面集水结构连接。

进一步地，所述屋面集水结构间隔设置在屋面上，包括雨水槽、落水管和输水管装置，所述雨水槽设置在屋面上，所述落水管设在雨水槽下部，所述输水管装置设在落水管底端，并与集流管连接。

进一步地，所述雨水槽位于屋面的结构内，包括透水盖板和集水槽，所述透水盖板位于集水槽顶部，与屋面平齐，所述落水管设在集水槽底部；

所述输水管装置包括输水管和旋转吊架，所述旋转吊架固定连接在屋面上，所述输水管一端连接在落水管上，另一端与集流管连接。

进一步地，所述支撑柱由下而上逐次包括一级节点、一级柱杆、二级节点和二级柱杆，所述雨水管设在一级柱杆和二级柱杆上，所述连接弯管设在二级节点上。

进一步地，所述雨水管和连接弯管随型设置在支撑柱上，所述支撑柱为树杈状结构；所述雨水管通过安装支架固定在支撑柱上。

进一步地，所述旋转吊架包括承托底座、支撑横担、悬吊杆和管卡，所述承托底座转动连接在支撑横担上，所述支撑横担通过悬吊杆连接在屋面上，所述管卡设在承托底座上，所述输水管通过管卡固定在承托底座上。

进一步地，所述承托底座通过转轴连接在支撑横担上，所述支撑横担的两端伸出承托底座外，所述悬吊杆设在支撑横担的两端上。

一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统的施工方法，包括以下步骤：

S1，构件预制：施工前进行屋面集水结构和室内落水结构构件的预制，并转运至施工现场；

S2，屋面集水结构预装：在地面进行屋面的拼装，并将屋面集水结构预装至屋面上，并进行给水试验；

S3，屋面吊装：将拼装好的屋面进行吊装，同时将屋面集水结构一同吊装就位；

S4，雨水管预装：将雨水管预装固定在支撑柱的分段上；

S5，雨水管拼装：由下而上分段进行支撑柱的吊装，同时将雨水管一同吊装就位，并进行连接弯管的安装；

S6，整体连接：支撑柱安装就位后，先进行旋转吊架的安装，安装完毕后，将输水管安装就位，然后进行集流管的安装，将屋面集水结构与雨水管连接，完成排水系统的安装。

进一步地，步骤S4中，雨水管拼装的操作如下：先进行一级节点的安装，然后在一级节点上依次进行一级柱杆、二级节点和二级柱杆的安装，安装就位后，进行连接弯管的安装，将一级柱杆上的雨水管和二级柱杆上的雨水管进行拼接。

进一步地，步骤S1中，在BIM系统中依据支撑柱的形状结构进行雨水管的建模，并依据支撑柱的形状结构以及雨水管的连接角度进行连接弯管的建模，根据模型进行雨水管和连接弯管的制作。

本发明有益效果如下：

在屋面上容易积水的位置设置屋面集水结构将雨水统一收集，然后通过隐藏设置在支撑柱上的室内落水结构将雨水排出，及时将屋面积水排水保证建筑结构的安全性，并避免了对建筑美观性的破坏；

排水系统采用分段预装，然后进行拼接的连接方式，既保证了预装施工具有的一体性连接、施工快捷的优点，又避免了重复施工带来的资源浪费的问题，同时保证了室内结构的美观性。

附图说明

图1为本发明的整体结构俯视示意图；

图2为本发明的整体结构侧视示意图；

图3为本发明的排水系统设置位置示意图；

图4为本发明的排水系统设置位置前视图；

图5为本发明的排水系统结构示意图；

图6为本发明的屋面集水结构示意图；

图7为本发明的输水管装置结构示意图；

图8为本发明的输水管装置俯视示意图。

附图标记：1-屋面集水结构，11-雨水槽，12-落水管，13-输水管装置，131-输水管，132-承托底座，133-支撑横担，134-悬吊杆，135-管卡，136-转轴，2-室内落水结构，21-雨水管，22-连接弯管，23-集流管，3-屋面，4-支撑柱，41-一级节点，42-一级柱杆，43-二级节点，44-二级柱杆。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

本发明应用的是飘带外形的钢铝组合式屋盖，其外形为一体式飘带形状，长度105m，最宽处47.5m，高度24m，属于大型屋盖结构，屋面为起伏的飘带状，其顶面为平板网壳结构，与传统的拱形壳体式屋面结构差异较大，在飘带状屋面的最低处极易储存大量的积水，对屋盖结构带来极大的安全隐患，并且为了保证建筑的美观性，无法在室内设置明显的排水结构来辅助排水，因此本发明依托室内本身的建筑构造设置隐藏式排水系统，将屋面积水经由室内排出，既保证安全性，又不破环建筑本身的美观性。

如图1、2、3、4所示，一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，设在屋盖上，所述屋盖包括屋面3和支撑柱4，包括屋面集水结构1和室内落水结构2，所述屋面集水结构1设在屋面3上，所述室内落水结构2设在支撑柱4上，所述屋面集水结构1与室内落水结构2连接，所述室内落水结构2与地下集水坑连接。

本发明依托支撑屋面的树杈状支撑柱4作为排水支撑，并以支撑柱4的外形作为排水路径，将室内落水结构2完全隐藏在支撑柱4的结构上，以保证室内结构的美观性。

如图3、5所示，所述室内落水结构2包括雨水管21、连接弯管22和集流管23，所述连接弯管22设在相邻的雨水管21之间，所述集流管23设在雨水管21的顶端，与屋面集水结构1连接。

优选的，所述连接弯管22和集流管23均为异型构件，其外形与支撑柱4的外形相适应，以保证安装后能够隐藏在支撑柱4上，保证美观。

如图1、6所示，进一步地，所述屋面集水结构1间隔设置在屋面3上，包括雨水槽11、落水管12和输水管装置13，所述雨水槽11设置在屋面3上，所述落水管12设在雨水槽11下部，所述输水管装置13设在落水管12底端，并与集流管23连接。

屋面上的雨水流淌至屋面最低处，经由雨水槽11同一收集后，沿落水管12排出，各个落水管12内的积水经由输水管装置13汇集到集流管23中，然后经由集流管23进入雨水管21中排出。

如图4所示，优选的，所述屋面集水结构1间隔设置七个，呈一排设置，所述室内落水结构2设置两条，两条室内落水结构2分别依托在两条树杈状支撑柱上，实现隐蔽排水，其中一条室内落水结构2与位于一侧的三个屋面集水结构1联通进行排水，另一条室内落水结构2与位于另一侧的四个屋面集水结构1联通进行排水。

如图6所示，进一步地，所述雨水槽11位于屋面3的结构内，包括透水盖板和集水槽，所述透水盖板位于集水槽顶部，与屋面3平齐，所述落水管12设在集水槽底部。

优选的，所述集水槽为下沉式结构，设在屋面结构内用于收集屋面雨水并通过落水管12排出；透水盖板与屋面平齐，方便雨水经由孔隙进入集水槽中。

如图7、8所示，进一步地，所述输水管装置13包括输水管131和旋转吊架，所述旋转吊架固定连接在屋面3上，所述输水管131一端连接在落水管12上，另一端与集流管23连接，所述输水管131经由间隔设置的旋转吊架吊设在屋面上。

由于屋面集水结构1间隔设置，并且只利用两根支撑柱4用于排水，需要将间隔设置的屋面集水结构1中的雨水通过输水管131进行汇集，然后统一排至室内落水结构2中。由于异型屋面结构的限制，传统的水管吊架存在着力点位置受限、管道铺设轴线与支吊架横担不垂直的缺陷。尤其是本发明中集流管23的特殊结构以及对接口角度的限制，需要输水管131与集流管23精确对接，进而需要保证输水管131的安装精度，而传统的水管吊架无法满足上述对接精度，因此设置可以旋转的旋转吊架，通过调整对接角度来满足输水管131的吊装需求。

如图7、8所示，进一步地，所述旋转吊架包括承托底座132、支撑横担133、悬吊杆134和管卡135，所述承托底座132转动连接在支撑横担133上，所述支撑横担133通过悬吊杆134连接在屋面3上，所述管卡135设在承托底座132上，所述输水管131通过管卡135固定在承托底座132上。

如图7所示，进一步地，所述承托底座132通过转轴136连接在支撑横担133上，所述支撑横担133的两端伸出承托底座132外，所述悬吊杆134设在支撑横担133的两端上。

承托底座132通过转轴136连接在支撑横担133上，通过转动承托底座132实现对输水管131安装角度的调整，满足各种安装角度，解决输水管131安装角度的误差，并且避免支吊架着力点位置受限、管道铺设轴线与支吊架横担不垂直情况下的缺陷。

如图7、8所示，优选的，所述管卡135间隔设置在承托底座132上，所述管卡135成排设置，并设置不同的内径。间隔设置的管卡135能够成排设置多根管道，并适用多种管径。

优选的，所述承托底座132为圆盘结构，所述悬吊杆134为螺杆。

如图3所示，进一步地，所述支撑柱4由下而上逐次包括一级节点41、一级柱杆42、二级节点43和二级柱杆44，所述雨水管21设在一级柱杆42和二级柱杆44上，所述连接弯管22设在二级节点43上。

支撑柱4分段安装能够有效节省施工成本和施工安全，为了配合支撑柱4的安装施工，设置两段雨水管21并采用连接弯管22连接的方式组成连续的排水管。

优选的，所述雨水管21共设置两段，分别设在一级柱杆42和二级柱杆44上，所述连接弯管22共设置一段，将两段雨水管21连接起来；设在一级柱杆42上的雨水管21的底端与地下排水系统联通，将雨水排入地下。

进一步地，所述雨水管21和连接弯管22随型设置在支撑柱4上，所述支撑柱4为树杈状结构。为了保证支撑柱4的支撑效果和美观的需要，将支撑柱4从下而上依次分叉，形成树杈状结构对飘带外形的屋盖进行支撑，为了保证安装的便捷性，对支撑柱4采用分段安装的施工方法。

如图1、2所示，进一步地，所述屋面集水结构1成排设置在屋面3的最低处。

优选的，所述雨水管21通过安装支架固定在支撑柱4上。

为了保证施工的便捷性和美观性，将排水系统分为屋面集水结构1和室内落水结构2，屋面集水结构1的雨水槽11和落水管12先进行预装，然后在进行屋面3吊装时一同吊装就位，将依托在支撑柱4上的室内落水结构2分为预装的雨水管21和后续安装的连接弯管22和集流管23，雨水管21预装后随支撑柱分段一同吊装施工，然后施工连接弯管22将相邻的雨水管21连接，先施工输水管装置13，然后设置集流管23连接输水管131与雨水管21，进而将屋面集水结构1和室内落水结构2连接起来形成整体的排水系统。

一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统的施工方法，包括以下步骤：

S1，构件预制：施工前进行屋面集水结构1和室内落水结构2构件的预制，并转运至施工现场；

S2，屋面集水结构预装：在地面进行屋面3的拼装，并将屋面集水结构1预装至屋面3上，并进行给水试验；

S3，屋面吊装：将拼装好的屋面3进行吊装，同时将屋面集水结构1一同吊装就位；

S4，雨水管预装：将雨水管21预装固定在支撑柱4的分段上；

S5，雨水管拼装：由下而上分段进行支撑柱4的吊装，同时将雨水管21一同吊装就位，并进行连接弯管22的安装；

S6，整体连接：支撑柱4安装就位后，先进行旋转吊架的安装，安装完毕后，将输水管131安装就位，然后进行集流管23的安装，将屋面集水结构1与雨水管21连接，完成排水系统的安装。

进一步地，步骤S4中，雨水管21拼装的操作如下：先进行一级节点41的安装，然后在一级节点41上依次进行一级柱杆42、二级节点43和二级柱杆44的安装，安装就位后，进行连接弯管22的安装，将一级柱杆42上的雨水管21和二级柱杆44上的雨水管21进行拼接。

进一步地，步骤S1中，一是为了保证依托在支撑柱上的室内落水结构2与室内结构更加一致，保证室内落水结构2外形的协调性；二是雨水管21与支撑柱4随型，其形状和接口角度均较为特殊，为了保证连接弯管22的连接准确性，采用BIM建模的方法进行室内落水结构2各个构件的制造，来保证拼接准确性和外观的美观性。具体施工操作如下：首先在BIM系统中依据支撑柱4的形状结构进行雨水管21的建模，并依据支撑柱4的形状结构以及雨水管21的连接角度进行连接弯管22的建模，根据模型进行雨水管21和连接弯管22的制作，保证制作出来的连接弯管22能够与雨水管21顺利连接，降低施工难度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，设在屋盖上，屋盖包括屋面（3）和支撑柱（4），其特征是，包括屋面集水结构（1）和室内落水结构（2），所述屋面集水结构（1）设在屋面（3）上，所述室内落水结构（2）设在支撑柱（4）上，所述屋面集水结构（1）与室内落水结构（2）连接，所述室内落水结构（2）与地下集水坑连接；

所述室内落水结构（2）包括雨水管（21）、连接弯管（22）和集流管（23），所述连接弯管（22）设在相邻的雨水管（21）之间，所述集流管（23）设在雨水管（21）的顶端，与屋面集水结构（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，其特征是：所述屋面集水结构（1）间隔设置在屋面（3）上，包括雨水槽（11）、落水管（12）和输水管装置（13），所述雨水槽（11）设置在屋面（3）上，所述落水管（12）设在雨水槽（11）下部，所述输水管装置（13）设在落水管（12）底端，并与集流管（23）连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，其特征是：所述雨水槽（11）位于屋面（3）的结构内，包括透水盖板和集水槽，所述透水盖板位于集水槽顶部，与屋面（3）平齐，所述落水管（12）设在集水槽底部；

所述输水管装置（13）包括输水管（131）和旋转吊架，所述旋转吊架固定连接在屋面（3）上，所述输水管（131）一端连接在落水管（12）上，另一端与集流管（23）连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，其特征是：所述支撑柱（4）由下而上逐次包括一级节点（41）、一级柱杆（42）、二级节点（43）和二级柱杆（44），所述雨水管（21）设在一级柱杆（42）和二级柱杆（44）上，所述连接弯管（22）设在二级节点（43）上。

5.根据权利要求1所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，其特征是：所述雨水管（21）和连接弯管（22）随型设置在支撑柱（4）上，所述支撑柱（4）为树杈状结构；所述雨水管（21）通过安装支架固定在支撑柱（4）上。

6.根据权利要求3所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，其特征是：所述旋转吊架包括承托底座（132）、支撑横担（133）、悬吊杆（134）和管卡（135），所述承托底座（132）转动在支撑横担（133）上，所述支撑横担（133）通过悬吊杆（134）连接在屋面（3）上，所述管卡（135）设在承托底座（132）上，所述输水管（131）通过管卡（135）固定在承托底座（132）上。

7.根据权利要求6所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统，其特征是：所述承托底座（132）通过转轴（136）连接在支撑横担（133）上，所述支撑横担（133）的两端伸出承托底座（132）外，所述悬吊杆（134）设在支撑横担（133）的两端上。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，构件预制：施工前进行屋面集水结构（1）和室内落水结构（2）构件的预制，并转运至施工现场；

S2，屋面集水结构预装：在地面进行屋面（3）的拼装，并将屋面集水结构（1）预装至屋面（3）上，并进行给水试验；

S3，屋面吊装：将拼装好的屋面（3）进行吊装，同时将屋面集水结构（1）一同吊装就位；

S4，雨水管预装：将雨水管（21）预装固定在支撑柱（4）的分段上；

S5，雨水管拼装：由下而上分段进行支撑柱（4）的吊装，同时将雨水管（21）一同吊装就位，并进行连接弯管（22）的安装；

S6，整体连接：支撑柱（4）安装就位后，先进行旋转吊架的安装，安装完毕后，将输水管（131）安装就位，然后进行集流管（23）的安装，将屋面集水结构（1）与雨水管（21）连接，完成排水系统的安装。

9.根据权利要求8所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统的施工方法，其特征是：

步骤S4中，雨水管（21）拼装的操作如下：先进行一级节点（41）的安装，然后在一级节点（41）上依次进行一级柱杆（42）、二级节点（43）和二级柱杆（44）的安装，安装就位后，进行连接弯管（22）的安装，将一级柱杆（42）上的雨水管（21）和二级柱杆（44）上的雨水管（21）进行拼接。

10.根据权利要求8所述的一种钢铝组合屋盖的隐藏式排水系统的施工方法，其特征是：

步骤S1中，在BIM系统中依据支撑柱（4）的形状结构进行雨水管（21）的建模，并依据支撑柱（4）的形状结构以及雨水管（21）的连接角度进行连接弯管（22）的建模，根据模型进行雨水管（21）和连接弯管（22）的制作。

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