沈春紅 朱嘯寅 鄭 聰

0 引言

為了有組織有系統(tǒng)地排除降落在屋面上的雨水和融化的雪水，必須設(shè)置完善的屋面排水系統(tǒng)，從而防止屋面積水滯流造成屋面漏水、避免屋面排水不當(dāng)使墻體受到損害。在建筑技術(shù)日新月異的今天，建筑功能與造型越來越豐富，屋面排水系統(tǒng)設(shè)計也始終是建筑設(shè)計中一個不可缺少的環(huán)節(jié)。但許多建筑尤其是住宅建筑，建筑師在設(shè)計屋面排水系統(tǒng)時，常常只是按規(guī)范簡單地在屋面布置了排水系統(tǒng)，剩下的就交給了給排水工程師，而在立面圖尤其是效果圖上也常常沒有體現(xiàn)出排水系統(tǒng)。這樣在建筑建成后，往往發(fā)現(xiàn)排水立管成為了建筑立面不和諧的一個元素，甚至嚴(yán)重影響了建筑本來的外觀形象。因此有必要探討屋面外排水系統(tǒng)和建筑立面造型之間的關(guān)系，對如何做好屋面外排水系統(tǒng)設(shè)計，使其與建筑有機(jī)融合進(jìn)行分析和研究。

1 常用的建筑屋面外排水系統(tǒng)及其實例分析

1.1 屋面外排水系統(tǒng)

屋面排水系統(tǒng)，可以分為外排水、內(nèi)排水和混合排水系統(tǒng)。由于本文主要討論排水立管對建筑立面的影響，所以后文主要針對屋面外排水系統(tǒng)進(jìn)行論述。外排水系統(tǒng)各部分均敷設(shè)于室外，其優(yōu)點是構(gòu)造簡單，少占室內(nèi)空間，便于維修和減少滲漏，因此在實際工程中常常被采用。屋面外排水系統(tǒng)排水方式分為兩類，即有組織排水和無組織排水(也稱自由落水)。在有組織排水中，通常是由屋面檐溝匯水，然后流入雨水斗以及立管，排至室外散水或明(暗)溝，再排至市政排水管網(wǎng)。立管一般采用圓形或方形鋼管、鑄鐵管、石棉水泥管或UPVC管。這些排水立管附著在建筑外立面上，處理不當(dāng)則會影響建筑的外觀形象。早期建筑由于技術(shù)材料的限制，一般屋面排水比較簡單，中國傳統(tǒng)建筑一般沒有雨水檐槽，多是通過坡屋面挑檐，直接將雨水排下，落入地溝，即所謂無組織排水或自由落水。西方古建筑也多是以坡屋頂為主，通過屋頂?shù)钠露茸匀慌潘?。而工業(yè)革命之后，新技術(shù)、新材料不斷出現(xiàn)，新型防水材料使屋頂不需要坡度也能夠達(dá)到防滲的目的，于是平屋面大量應(yīng)用于建筑屋頂。在建筑規(guī)模、高度、質(zhì)量不斷提升的今天，各類屋頂?shù)慕ㄖ校薪M織排水屋面被廣泛采用，排水管也開始隨之大量應(yīng)用。

1.2 實例分析

屋面排水系統(tǒng)中水落管的設(shè)置位置、數(shù)量及管徑按照當(dāng)?shù)貧夂驐l件、屋面匯水面積等因素考慮，雖然容易布置，但是想不損害立面的效果，甚至為立面增彩，成為立面裝飾元素的一部分，卻不是那么容易。如果留意四周，就會發(fā)現(xiàn)許多建筑的排水立管布置不盡人意。具體來說存在如下幾個問題:

1)排水立管，布置雜亂，有的甚至和其他管道縱橫交錯，如同蜘蛛網(wǎng)般。這種復(fù)雜的網(wǎng)管布置使得本就是鋼筋混凝土的森林更加失去生命力，試想一下生活在這種環(huán)境中，是否會有賞心悅目的感覺。2)現(xiàn)在建筑的排水立管很多是采用白色UPVC塑料管。雖然也符合建筑給排水設(shè)計規(guī)范，但沒有從材質(zhì)和色彩方面考慮與建筑立面的協(xié)調(diào)效果，使排水立管在立面上顯得突兀。

排水立管設(shè)置位置、材料和顏色選用等都應(yīng)考慮和立面的其他元素相融合。一些建筑大師對屋面排水系統(tǒng)設(shè)計得十分巧妙，值得借鑒，例舉如下:

例1:柯布西耶的坎貝—伲佛閘口的檢查站，這座建筑位于從羅納河通往萊茵河的運(yùn)河河道上。其屋面排水管采用的是半圓形鋼筋混凝土管，這樣從河道過往的船上看建筑的正立面，就如同是一個與樓同高的白色立柱，給建筑帶來一種動態(tài)的平衡，造型上也更加豐富(見圖1)。而從背面看，則是個半圓的弧，不僅滿足了日常的雨水排放，而且加強(qiáng)了建筑動感。

例2:弗蘭克?勞埃德?萊特的William G.Fricke house，是萊特草原式建筑的代表作，其采用了褐色的鑄鐵排水立管。因為建筑的其他部分，像腰線、屋頂、門窗甚至周圍的樹木都是這種或類似的顏色。材料雖然普通，但是和其他的建筑元素很好地融合在一起，營造出和諧統(tǒng)一的色調(diào)。豎向的排水立管還和橫向的腰線，形成橫縱兩個方向上的對比，使建筑造型更加生動和富有變化。

例3:普利策建筑獎2002年得主——格倫?馬庫特設(shè)計的瑪格尼住宅(見圖2)，該棟住宅和柯布西耶的坎貝—伲佛閘口的休息室有著異曲同工之處。該建筑的屋面排水系統(tǒng)，是雨水通過雙曲殼的屋面流入屋頂中間的天溝中，再由天溝排入兩側(cè)的排水立管。但排水立管不是緊貼于立面外墻，而是挑出一段距離，與住宅門前的雨篷共同構(gòu)建了一個灰空間，起到很好的過渡作用。立管材料采用的是鍍鋅薄鋼板，造型和材質(zhì)上都與屋頂形成了很好的呼應(yīng)。

類似經(jīng)典的作品還有許多。這些排水立管的設(shè)計從形式、色彩、材料、構(gòu)成等方面，都考慮了與建筑之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，創(chuàng)造出完美的建筑整體效果。

2 與建筑有機(jī)融合的屋面排水系統(tǒng)的設(shè)計思路

通過分析和研究，對如何做好屋面雨水外排水系統(tǒng)設(shè)計，使其有利于建筑立面效果表達(dá)，或至少不影響建筑外觀效果，提出了以下幾點思路。

2.1 將排水管融入建筑立面構(gòu)圖

一般情況下應(yīng)將排水管盡量不明露，布置于凹處或陰角。但若做不到隱蔽布置，也可將排水管作為立面構(gòu)圖元素之一，采用適當(dāng)?shù)牟贾梅椒?，使排水管不僅不破壞立面效果，還能起到一種裝飾作用。如圖3所示，這套排水系統(tǒng)位于德國的薩克森首府德累斯頓，設(shè)計者以小號的音樂符號，通過排水系統(tǒng)將音樂的動感賦予建筑，配合建筑主體墻面活潑的色調(diào)，給人以藝術(shù)的享受?？梢娕潘懿粌H是一種功能材料，也能作為一種裝飾材料。如果將排水管作為建筑立面造型元素之一，統(tǒng)籌設(shè)計，便會使立面構(gòu)圖更加符合審美要求。

2.2 配合建筑選擇排水管的材質(zhì)顏色

首先色彩上盡量尋求和建筑其他元素的和諧。根據(jù)建筑立面的色調(diào)，排水管可以采用與其對比或者調(diào)合的色彩。也可以采用立面上的輔助色或者與之相近的顏色。其次排水立管在材料上也應(yīng)該充分考慮使其盡量與建筑相融合。圖4為一棟2層別墅，其排水立管采用的顏色以及鑄鐵材料與同樣是鑄鐵材料的大門、陽臺欄桿、雨篷等很好地呼應(yīng)融合，達(dá)到與建筑整體協(xié)調(diào)的設(shè)計風(fēng)格。

2.3 結(jié)合自由落水營造浪漫情趣

屋面排水系統(tǒng)在造型設(shè)計上，應(yīng)該能有所創(chuàng)新，除了加一些裝飾元素，如果能突破常規(guī)，甚至部分不用排水立管，而采用一些與屋頂或建筑造型相適應(yīng)的手法，如柯布西耶的坎貝—伲佛閘口的檢查站中的排水方式(見圖 1，圖5)。不僅實現(xiàn)屋面排水，而且使得建筑造型富有變化。而圖5中的排水系統(tǒng)，興許在雨天還能形成類似于瀑布一樣的水景，為建筑增添了別樣情趣。

2.4 考慮排水管與垂直綠化相結(jié)合

尤其在低多層建筑中，通過垂直綠化將不美觀的排水立管進(jìn)行覆蓋或者裝飾，不僅可以消除雨水管對建筑立面效果的不良影響、改善生活居住環(huán)境，而且還可以減少陽光直射，調(diào)節(jié)溫度，提高空氣濕度，加大外墻的熱惰性指數(shù)，而且垂直綠化可考慮直接利用排水系統(tǒng)回收的雨水澆灌，從而達(dá)到節(jié)能減排低碳經(jīng)濟(jì)的效果。

3 結(jié)語

屋面排水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)從立面構(gòu)圖、材料色彩、造型設(shè)計、節(jié)能減排等多方面考慮，才能最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)美觀實用的多重目的?？茖W(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展著，建筑材料和技術(shù)會不斷地更新和發(fā)展，唯一不變的應(yīng)該是建筑設(shè)計工作者一顆細(xì)膩的心。當(dāng)今建筑環(huán)境設(shè)計應(yīng)擺脫千篇一律、粗糙簡單的處理方式，對排水立管的考慮尚且如此，創(chuàng)造完美的建筑整體效果更需要我們用心去設(shè)計。

[1] 郎嘉輝.建筑給水排水工程[M].重慶:重慶大學(xué)出版社，1997.

[2] 黃杏玲，王 宇，沈春紅.當(dāng)今外部居住環(huán)境形態(tài)特色探析[J].工業(yè)建筑，2004(6):28-30.