Thoát nước mái ETFE phải được hình thành từ hình học bề mặt, biến dạng dưới tải, vị trí máng thu, điểm thoát, tuyến ống và đường tràn khẩn cấp. Mục tiêu là đưa nước ra khỏi mọi vùng thấp có thể xuất hiện trong trạng thái làm việc, kể cả khi kết cấu và đệm khí biến dạng.
Vì sao mái ETFE cần kiểm tra đọng nước riêng?
ETFE là vật liệu màng mềm, làm việc cùng hình học cong, lực căng trước hoặc áp suất cushion. Khi nước tích tụ, tải tăng làm bề mặt võng thêm; độ võng mới lại có thể giữ thêm nước. Vì vậy, hình dạng không tải đẹp chưa đủ chứng minh mái thoát nước an toàn trong các trạng thái mưa, mất áp, bảo trì hoặc tắc một phần.
Hướng dẫn thiết kế của Architen Landrell nhấn mạnh việc tạo độ cong để tránh nước mưa và tuyết tụ trên màng, đồng thời dẫn nước về chu vi để thu vào hệ máng chính. Giá trị độ dốc tham khảo của nhà cung cấp chỉ là điểm khởi đầu; độ dốc cuối cùng phải được kiểm tra theo hình học, khí hậu, tải trọng và cấu tạo cụ thể.
Bốn lớp của hệ thoát nước mái ETFE
| Lớp | Chức năng | Điểm cần kiểm tra |
|---|---|---|
| Hình học mái | Tạo hướng chảy và loại bỏ vùng trũng | Độ cong, độ dốc hiệu dụng, chuyển tiếp giữa các panel |
| Chi tiết biên | Đưa nước khỏi bề mặt màng vào vùng thu | Profile, flashing, khe, mép nhỏ giọt và cao độ |
| Máng và phễu | Thu nước từ nhiều vùng mái | Tiết diện, cao độ đáy, số điểm thoát và khả năng vệ sinh |
| Ống và đường tràn | Dẫn nước ra hệ ngoài nhà và bảo vệ khi tắc | Công suất, tuyến ống, overflow và vị trí xả an toàn |
Độ dốc phải được đọc trong trạng thái biến dạng
Độ dốc trên bản vẽ kiến trúc thường mô tả hình học danh nghĩa. Đối với mái màng, cần kiểm tra bề mặt sau form-finding và dưới các trường hợp tải có ý nghĩa. Điểm thấp có thể dịch chuyển khi cushion thay đổi áp suất, kết cấu chính võng hoặc gió tạo hút–đẩy trên từng vùng mái.
Các đường nối panel, thung mái, chân gối, mép cushion và vị trí chuyển sang mái cứng cần được khảo sát riêng. Một đoạn chuyển tiếp ngắn nhưng ngược dốc có thể giữ nước dù độ dốc trung bình của cả mái vẫn lớn.
Máng thu không nên chỉ tính theo diện tích chiếu bằng
Lưu lượng về một máng phụ thuộc lưu vực thực, cường độ mưa thiết kế, hệ số dòng chảy, hướng dồn nước và khả năng một số nhánh bị hạn chế. Cần xác định ranh giới từng lưu vực trên mô hình mái, sau đó kiểm tra đường đi của nước tới từng phễu thu.
- Máng cần có đáy dốc liên tục và không bị liên kết kết cấu chặn dòng.
- Phễu thu phải tiếp cận được để lấy rác và kiểm tra mối nối.
- Lưới chắn rác không được làm giảm công suất đến mức không kiểm soát.
- Ống đứng cần phối hợp với kết cấu, kiến trúc và không gian kỹ thuật.
- Nước xả không được gây trơn trượt, xói lở hoặc hắt ngược vào mặt dựng.
Đường tràn khẩn cấp là lớp bảo vệ độc lập
Overflow nên hoạt động khi phễu chính tắc hoặc lưu lượng vượt khả năng của nhánh thông thường. Cao độ tràn phải đủ thấp để hạn chế mực nước nguy hiểm nhưng đủ cao để không xả trong điều kiện vận hành bình thường. Vị trí xả cần nhìn thấy hoặc có cảnh báo để đội vận hành nhận ra hệ chính đang gặp vấn đề.
Không nên đưa đường tràn trở lại cùng một đoạn ống đang có nguy cơ tắc. Cần xác định rõ tuyến độc lập và nơi nước được giải phóng an toàn.
Phối hợp profile biên, gutter và lớp kín nước
Nước trên màng phải vượt qua mép kẹp mà không chảy ngược vào khe, khoang cushion hoặc lớp hoàn thiện bên trong. Chi tiết biên cần xét gasket, sealant, flashing, khe chuyển vị và sai số lắp đặt. Máng kim loại cũng thay đổi chiều dài theo nhiệt độ, nên liên kết và mối nối phải cho phép chuyển vị theo thiết kế.
Vùng profile biên thường đồng thời là cầu nhiệt và nơi dễ xuất hiện nước ngưng. Có thể đối chiếu thêm cách phân biệt ngưng tụ với nước mưa trên hệ ETFE để tránh xử lý nhầm nguyên nhân.
Các trạng thái bất lợi cần được mô phỏng
- Mưa thiết kế: kiểm tra lưu lượng, mực nước trong máng và công suất điểm thoát.
- Một phễu bị tắc: xác định đường chuyển dòng và thời điểm overflow làm việc.
- Cushion giảm áp: kiểm tra vùng trũng mới và khả năng giữ nước.
- Kết cấu võng: cập nhật cao độ máng, mép mái và đường chảy.
- Gió kèm mưa: xem nước bị đẩy về mép, mối nối hoặc khu vực khuất.
- Giai đoạn thi công: đánh giá khi hệ khí, máng hoặc ống chưa vận hành đầy đủ.
Kiểm tra tại công trường trước khi bàn giao
- Đo cao độ đáy máng và điểm thoát sau khi lắp hoàn thiện.
- Kiểm tra mối nối, mép flashing, gasket và vị trí xuyên qua enclosure.
- Thử nước theo phạm vi đã thống nhất, quan sát dòng chảy và vùng còn đọng.
- Xác nhận overflow thông thoáng và xả về vị trí an toàn.
- Kiểm tra cửa tiếp cận, điểm neo an toàn và khoảng thao tác vệ sinh.
- Ghi lại lưu vực, mã phễu, tuyến ống và lịch vệ sinh trong hồ sơ vận hành.
Bảo trì hệ thoát nước mái ETFE
Tần suất kiểm tra nên dựa trên lượng cây xanh, bụi, chim, điều kiện mưa bão và mức độ dễ tắc của từng vị trí. Sau mưa lớn hoặc gió mạnh, cần kiểm tra rác tại lưới thu, dấu tràn, mối nối và các vùng nước rút chậm. Không chờ tới khi nước xuất hiện trong không gian bên dưới mới kiểm tra mái.
Khi vệ sinh, dụng cụ, lối đi và tải người phải phù hợp với hệ ETFE. Không đứng trực tiếp lên foil hoặc dùng vật sắc cạnh. Mọi thao tác tiếp cận phải theo biện pháp an toàn của công trình và nhà cung cấp hệ mái.
Thông tin cần có trước khi chốt thiết kế
| Nhóm thông tin | Dữ liệu cần xác nhận |
|---|---|
| Khí hậu | Cường độ mưa, gió kèm mưa, điều kiện thời tiết bất lợi tại địa điểm |
| Hình học | Form-finding, cao độ, độ dốc, lưu vực và biến dạng dự kiến |
| Thủy lực | Lưu lượng, máng, phễu, ống đứng, overflow và điểm xả |
| Chi tiết | Profile, flashing, gasket, sealant, khe chuyển vị và liên kết gutter |
| Vận hành | Tiếp cận, vệ sinh, quan sát overflow và phản ứng khi tắc |
Nguồn tham khảo
Kích thước thủy lực, độ dốc và chi tiết thoát nước cuối cùng phải được kỹ sư chuyên ngành xác nhận theo địa điểm, hình học, tải trọng và hệ thống thoát nước của dự án.
