随着近年来我国经济和社会的快速发展,建筑屋面的造型千姿百态丰富多彩,各种大面积的场馆、现代工业厂房在全国各地大量兴建,这些建筑往往气势宏伟、美观实用,但随之也带来了大或超大屋面雨水排水系统设计的问题。此前,我国的屋面排水系统按重力流设计,但是,重力流雨水排水系统受其水力特性的限制,已经不能适应这些工程的需要。近些年在欧洲发展起来了新兴的压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统。本文通过对重力流雨水排水系统和压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统在技术和经济方面的比较,论证了压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统对于超大型、大型和中小型建筑屋面的优越性。压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统作为一种新型的雨水排放系统,在该系统的水力工况、降雨的设计重现期及适用的计算公式等问题上仍然争议较大,本文就其中一些热点问题进行了探讨。压力流(虹吸式)雨水排水系统的关键之一是精确地进行水力计算,水力计算的目的是充分利用系统提供的可利用水头,减小管径,降低造价,并保证系统安全、可靠、正常地工作。本文论述了压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统的工作原理和水力计算方法,并用C++语言编制了计算机程序,使压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统的设计计算实现了自动化,大大减少了计算工作量,提高了计算精度,并使该系统能够更可靠地运行。对于压力流(虹吸式)雨水系统,经济合理地设计雨水管道,使之具有合理的和最佳的排水能力,最大限度地及时排除雨水,又不使建设规模超过实际需求,合理而经济地进行设计具有重要的意义和价值。在对雨水管道进行优化计算时,最终的优化计算结果是通过寻求费用最低而得出来的,即最终决策与费用函数密切相关。本文通过最小二乘法原理将单位长度管段的造价Cg,i拟合为函数形式,从而求出了对雨水管道进行优化的目标函数。但是,在优化设计中,必须根据实际设计要求,对设计变量的取值加以种种的限制,一般表达为设计变量的不等式约束函数或等式约束函数。为了适应目标函数和约束条件的非线性特征,本文建立了非线性规划模型。然后,用罚函数法构造出带参数的辅助函数,将约束问题转化为求解无约束的最优化问题,从而得到最优的管径组合。