建筑屋面雨水排水系统第三部分

第6章建筑屋面雨水排水系统6.4压力流(虹吸式)雨水排水系统6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统虹吸式屋面雨水排水系统水力分析H6.4压力流(虹吸式)雨水排水系统最大限度减小了天沟积水深度使屋面承受的雨水荷载降至最小使雨水斗的出口获得较大的淹没水深消除了掺气现象提高了雨水斗的额定流量虹吸排水的过程下沉式雨水斗整流罩下沉式雨水斗进水格栅接出管虹吸式雨水斗

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压力流(虹吸式)雨水排水系统

在雨水斗的接出管上，由于一般的虹吸式雨水斗都有较大的水头损失，加上雨水斗的出水管较细，管道内流速较快，速度水头较大，两项之和与可利用的水头之差的绝对值不大，雨水斗以下的连接管，管道内呈小的负压或正压。

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压力流(虹吸式)雨水排水系统降雨量变化脉动流雨量较小悬吊管内的水流状态有自由表面的波浪流水的单相流状态满管气泡流和满管气水乳化流雨量大6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统２．悬吊管水气流动状态降雨末期，雨量减少，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一定值，雨水斗开始有空气掺入，排水管内的真空被破坏，排水系统从虹吸流工况转向重力流。在降雨的全过程中，悬吊管内的压力和水流状态会随着降雨量的变化而变化。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统在悬吊管中，水流从悬吊管的最远端向立管方向运动，沿流动方向，水头损失迅速增加，而雨水斗前的水位变化不大，即可利用的水头几乎维持不变，按水力学中的能量方程进行分析，可知管内呈不断增大的负压，在与立管的交叉点处负压最大。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统３．立管和排出管水气流动状态从立管与悬吊管交点向下，可利用的水头迅速增加，大大超过因管道长度增加而增加的水头损失，立管内的负压值也随之很快减少至零，继之出现逐渐增加的正压，立管底部达到最大值后再逐渐减少，正压逐渐被消耗，至排水井处与大气相通，管道中的压力为零，雨水斗的进水水面至排出口的总高度差，即有效作用水头，全部用尽。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统４．压力流雨水排水系统的适用条件各种屋面雨水排水系统的选择，除考虑安全性、经济性以外，主要应根据各种雨水排水系统的特点，结合当地以及该建筑的实际情况综合分析后确定。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.1雨水排水系统的设置１．雨水斗的设置布置：应以伸缩缝或沉降缝作为排水分水线否则应在该缝两侧各设置一个雨水斗。雨水斗的间距：应计算确定，应考虑建筑物结构特点，如柱子的布置等，一般可采用12～24m。天沟的坡度：可采用0.003～0.006。雨水斗的安装要求：连接处密封不漏水，与屋面的连接处必须作好防水处理。２．连接管连接管应牢固地固定在建筑物的承重结构上，其管径一般与雨水斗短管的管径相同。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.1雨水排水系统的设置３．悬吊管布置：悬吊管一般沿梁或屋架下弦布置，应牢固固定在其上。管径：不得小于雨水斗连接管管径。坡度：虹吸式雨水系统的悬吊管，原则上为压力流不需要设坡度，但由于大部分时间悬吊管内可能处于非满流排水状态，宜设置不小于0.003的坡度，以便管道排空。连接：悬吊管与雨水立管连接，应采用两个45°弯头或90°斜三通。防护：悬吊管不得设置在精密机械设备，和遇水会产生危害的产品及原料的上空，否则应采取予防措施。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.1雨水排水系统的设置6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.2虹吸式雨水排水系统设计计算１．虹吸式雨水系统水力计算一般规定为了保障虹吸式雨水排水系统维持正常的压力流排水状态，压力流雨水排水系统应符合以下规定：雨水斗的设置虹吸式雨水斗应设置在天沟或檐沟内，天沟的宽度和深度应按雨水斗的安装要求确定，一般沟的宽度不小于550mm，沟的深度不小于300mm。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.2虹吸式雨水排水系统设计计算几何高度

悬吊管中心线与雨水斗的出口高差宜大于1m以上；雨水排水管道中的总水头损失与流出水头之和不得大于雨水管进、出口的几何高差。计算公式水流速度系统中的所有管段，管道内的设计最小流速应大于1m/s，悬吊管设计流速不宜小于1m/s，最大流速常发生在立管上。

雨水管系的出口应放大管径，出口的水流速度不宜大于1.8m/s，以减少水流对排水井的冲击，如出口速度大于1.8m/s，应采取消能措施，宜通过消能井溢流至室外排水管道。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.2虹吸式雨水排水系统设计计算立管的设计流速不宜小于2.2m/s；最大不宜大于10m/s。6.4

压力流(虹吸式)雨水排水系统

6.4.2虹吸式雨水排水系统设计计算水头损失雨水排水管道总水头损失与流出水头之和不得大于雨水管进、出口的几何高差；悬吊管水头损失不得大于80kPa；压力流屋面雨水排水系统悬吊管与立管交点（转折点）处的最大负压值不得大于70~90kPa。管段计算所得压力值应基本平衡，否则应调整管径重新计算。管内流速不大于3m/s,管道水头损失可采用海曾—威廉公式计算管道的沿程水头损失，并采用不同的C值：

(2)局部阻力损失

雨水斗的局部阻力系数因雨水斗的结构、尺寸、材质不同而有所差别。弯头、三通等管件的有各自的局部阻力系数。

国产虹吸式雨水斗的局部阻力系数雨水斗型号YT50YG50YT75YG75YG100局部阻力系数1.31.32.42.45.6*6.子4压力流酸(虹吸恨式)雨食水排水露系统6.4渣.2克虹吸岭式雨水待排水系鬼统设计安计算(3)骂阻力间损失估车算L0——载等效米长度最，m颗；L—朽—设子计长洗度，惩m；K—蓬—考皱虑管每件阻掠力引滋入系梢数；晌钢管弊、铸移铁管透，塑街料管示k=兄1.鞭4-宿1.叼6.6.4压力流俘(虹吸折式)雨殃水排水钉系统6.岛4.今2曾虹虫吸式匆雨水君排水胖系统蚂设计辛计算1)柔计摆算管叛路阻伟力损篮失估掏算R0——母计算浪管路罚等效气长度拍的阻她力损非失，盈kP盖a/学m；E—店—系但统可两以利墓用的虎最大赔压力败，k抽Pa朋；H——或雨水斗钥顶面至看雨水排糕出口的铜几何高蓝差，m捡；L0——计激算管路挎等效长脸度，m浅；6.4压力流剖(虹吸冷式)雨逗水排水肺系统6.4街.2鹿虹吸联式雨水膛排水系傻统设计坛计算2)齿悬吊管辆阻力损移失估算RX0——横悬吊侍管单讯位等泽效长狐度的扁阻力漆损失纹，k创Pa葬/m没；Pma只x——最卧大允许悠负压值废，kP斧a；LX0——券悬吊刮管路腿等效凭长度传，m浓；6.4压力流贞(虹吸棕式)雨技水排水工系统6.4鹅.2宅虹吸桌式雨水教排水系欢统设计乏计算(4)姓管段压词力计算天沟水栏面和任晓一计算贵断面x汪断面之饿间的伯诺里众方程为：由于上恭式中，p1=0问，v1=0，hx=H-Hx，则案有：6.僵4压力流翁(虹吸搞式)雨普水排水泉系统6.键4.丛2遮虹题吸式伐雨水炕排水廉系统惠设计粉计算虹吸证式屋阴面雨主水排脾水系斑统水低力分简析HhxHxxx6.面4压力流室(虹吸成式)雨输水排水排系统6.贷4.句2罩虹下吸式清雨水殖排水堆系统或设计曾计算Pi——i险断面处壶管内的娘压力，长kPa覆；Hi——雨抖水斗顶旗面至i兵断面的给高度差绘，m；vi——肿i断懂面处李管内陵流速饶，m灵/s床；Σhi——雨冤水斗顶芦面至i到断面的鲁总阻力首损失，矩kPa雁。6.辨4压力流歪(虹吸捧式)雨狮水排水忌系统6.4倦.2爆虹吸供式雨水誉排水系膛统设计狱计算ΔP—久—压力尚余量，籍kPa阵；H—宵—雨略水斗舰顶面柄与排纱水管拨出口浩的高初度差磨，m遵；vn——休排水紫管出素口的榆管道剪流速苦，m飞/s掘；Σhn——雨浇水斗顶皱面到排虎水管出刊口的总幕阻力损阁失，k畜Pa。(5冈)系面统的味余压6.唇4压力流够(虹吸折式)雨满水排水器系统6.坡4.星2乞虹潮吸式沾雨水旧排水供系统研设计秧计算３．水土力计算吐方法(１)计算族汇水搭面积根据绘建筑蠢物的疤设计毯图，厘计算丛排水塘屋面炕的水锄平投正影面骄积和汇水寨面积灰。(２静)计算坏总的尿降雨净量确认当捷地气象严资料如香降雨强湿度和重付现期。(３)布置宰雨水姜斗选择叼压力北流雨柏水斗冰的规姜格和笼额定侄流量枪，计红算各瘦汇水约面积需要雨槽水斗的师数量。6.4压力流遥(虹吸满式)雨尖水排水汗系统6.4疾.2花虹吸贿式雨水忠排水系次统设计右计算(４坦)绘制桌水力专计算咬管系斩图确定立雨水孩斗、嘉悬吊还管、贼立管妹和排隐出管垮（接爷至室挪外窨如井）的平面挥和空间素位置。应绘制雨针水排水痒系统的绵水力计勒算管系禁图，并确定斥节点和芹管段，妈为各节蚀点和管好段编号绑。(５)计算系腐统中雨伸水斗至雪系统出幅口之间兴的高度概差H，最塞远的雨水食斗到医系统胖出口砌的管消道长斑度L；并确有定系统恭的计算名管长LA。估算：铸铁乓管的局痒部水头柔损失当铁量长度微为管道丑长度的贸0.2亲倍；塑料而管当常量长可度为反管道葱长度册的0插.6距倍。故：登金属督管计危算管蜂长可把按LA=1.新2L；塑料管邪计算管痰长可按LA=1.耀6L估算。6.灾4压力流简(虹吸狮式)雨矮水排水带系统6.摘4.供2掩虹那吸式更雨水束排水除系统秋设计是计算6.4压力月流(孔虹吸碌式)祖雨水磁排水轨系统6.待4.榨2步虹碰吸式绸雨水霉排水知系统尝设计监计算(６骂)估算单旁位长度黄的水头艘损失即水力绳坡度i，i=H/LA；(７)打根据管犹段流量雾和水力友坡度，茄查压力较流雨浙水排霸水系各统水价力计算图确定管胸径，水积流速宵度应堤不小满于1m/刊s；(８)有检查恰系统的高度丧和立筛管管影径的茧关系应满足除设计要讽求；如池不满足卖，需调肃整系统星布置，姓增加立思管，减将小管径与。(9茅）计算系限统的压墙力降hf=iLA，有多亮个计算稀管段时粥，应逐坊段计算伟后累桑计；6.隔4压力针流(鹿虹吸模式)疼雨水部排水沙系统6.奏4.沿2着虹漫吸式崖雨水近排水遣系统脂设计锡计算(1报0)检查是否霸满足湾：H－hf≥1m；悬吊管洲与雨水迈斗出口唤的高差辰应大于1m系统膝出口俯处的办剩余1m以上的顿水压即导可。并计仙算系理统的悬吊己管末听端的润负压羽绝对红值，泥应小兼于0.0宫9MP肠a,即立脏管最筋高处的最趋大负盘压值彩，检查各节歉点压屡力平逮衡状显况，管径≤75时，ΔPi≤10摔KPa管径≥100时，ΔPi≤5K固Pa如负乌压值扇或节冒点压舰力平棵衡不仔满足农要求艇，应距