建筑雨水排水系统课件

建筑雨水排水系统建筑雨水排水系统1和生活排水区别：1.大气降水不可控制；2.设计中的雨水重现期P是一个定值;3.雨水管道中的水气流动现象复杂;4.水质较好，具有利用潜力;(雨规)和生活排水区别：2建筑雨水排水系统课件3建筑雨水排水系统课件46.1.2建筑物雨水系统分类

一、按管道设置位置

1．外排水

1）檐沟排水组成：檐沟、水落管

DN75mm、100mm。一般d为8～16m，工业建筑d可以达到24m。适用：普通住宅、一般公共建筑、小型单跨厂房。6.1.2建筑物雨水系统分类一、按管道设置位置5檐沟外排水

檐沟外排水62）天沟外排水：雨水→屋面→天沟→雨水斗→立管→地面或管道适用：长度不超过100m的多跨工业厂房2）天沟外排水：72．内排水组成：雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地横管、检查井。

2．内排水8雨水斗：设整流格栅装置，避免形成过大的漩涡，稳定斗前水位，减少掺气，并拦隔树叶等杂物。格栅进水孔的有效面积是连接管道面积的2-2.5倍。虹吸式雨水斗

建筑雨水排水系统课件9序号规格虹吸式雨水斗设计流量（L/S）普通重力式雨水斗设计流量（L/S）1DN5062.42DN70114.63DN1102811.54DN1606626.55DN20010642.7序号规格虹吸式雨水斗普通重力式雨水斗1DN5062.42DN10

2．连接管：与雨水斗同径≮100mm。

3．悬吊管：i≮0.005，铸铁，固定在墙梁衍架上。

4．立管：与悬吊管同径，且不宜大于300mm,

距地面1.0m设检查口。

5．排出管：DN≮立管管径。

6．埋地横管：200≤DN≤6007．附属构筑物：

检查井——敞开式；检查口井——封闭式；（室内）2．连接管：与雨水斗同径≮100mm。11a.溢流口：设在天沟顶端，比天沟上檐低50-100mm。b.检查井：适用于敞开式内排水系统。c.检查口井：适用于密闭式内排水系统。d.排气井：设在埋地管起端检查井与排出管间，水流与溢流墙碰撞消能降速，气水分离。a.溢流口：设在天沟顶端，比天沟上檐低50-100mm。12建筑雨水排水系统课件136.1.3雨水排出系统的选用选择原则：1.迅速、及时地将屋面雨水排至室外。2.尽量减少和避免非正常排水（溢流、冒水）。3.安全、经济

6.1.3雨水排出系统的选用选择原则：14选择顺序：1.雨水系统的安全性顺序密闭式系统＞敞开式系统；外排水系统＞内排水系统；87型重力流系统＞虹吸式压力流系统＞堰流式重力流系统2.雨水系统的经济性顺序：虹吸式压力流系统＞87型重力流系统＞堰流式重力流系统选择顺序：15

屋面雨水系统的特点比较堰流斗系统87斗系统虹吸式系统设计流态附壁膜流重力流（不考虑压力）气水混合流重力流(考虑压力)

水单相流

有压流雨水斗形式自由堰流式87或65淹没进水超设计重现期雨量排出必须通过溢流。超量雨水会产生压力，损坏系统系统本身设计方法考虑了排超量雨水主要通过溢流设计充分利用水头，超量雨水难入屋面雨水系统的特点比较堰流斗系统87斗系统虹吸式系统16适用特点：1.优先考虑？

排水。（建筑师）2.屋面集水优先考虑天沟形式，雨水斗应设置于天沟内。3.？系统适用于大型屋面的库房、工业厂房、公共建筑等。4.不允许室内冒水的建筑，应采用？系统或？系统，不得采用敞开式内排水系统。适用特点：175.87型雨水斗系统和虹吸式压力流系统应采用密闭系统。6.寒冷地区应尽量采用？系统。7.单斗与多斗系统比较：一般情况下，优先采用单斗系统。（虹吸式系统除外）确定雨水排水系统时应注意：a.屋面雨水严禁接入室内生活污废水系统。b.室内生活污废水管道严禁直接与屋面雨水管道连接。建筑雨水排水系统课件18建筑雨水排水系统课件196.2雨水内排系统流动的物理现象

一、单斗系统

1.雨水斗泄流状态

Q——泄流量；h——天沟水深；

P——雨水斗入口处压力；K——掺气比。按降雨历时，雨水斗泄流状态分三个阶段：

①初始阶段

Q-h:Q、h↑缓慢。

Q-K:K↑急剧，在tA处达到最大。

Q-P：P↑缓慢。

——

水气两相重力流

6.2雨水内排系统流动的物理现象一、单斗系统20②过渡阶段

Q-h：h↑缓慢近似线性,Q↑速率小。

Q-K：K↓，tB时K=0。

Q-P：P↑较快。

——水气两相压力流

③饱和阶段

Q-h：Q↑0。

Q-K:K=0，Q↑0，h↑，泄水由抽力进行。

——单相压力流。②过渡阶段213.悬吊管系统水气流状态

压力状态：（1）天沟水深较小时→自由堰流状态，空气贯通，非满流重力流；（2）天沟水位增加→泄流量增大，气水两相流（壅水)。（3）压力流状态：满流时为压力流。4.立管的水气流动状态是附壁水膜重力流→气水两相流，立管上部为负压区，下部为正压区→抽吸作用→完全的两相流→立管的下部呈现正压状态。一般情况：气水两相流状态；雨量较大，又没有溢水口时→单相压力流状态。3.悬吊管系统水气流状态224.排出管的水气流动状态

转弯处发生壅水→水跃，水流波动剧烈，泄流量降低→立管下半部产生正压5.埋地管水气流动状态

高速水流挟带气体进入埋地横管后→壅水→水流速度迅速减小→水中的气体逐渐从水中分离出来→气室→气室逐渐增→水流为气水两相的有压非满流→提高排水能力。建筑雨水排水系统课件23建筑雨水排水系统课件246.2.2多斗雨水排水系统特点：屋面降雨均匀，雨水斗直径D和汇水面积F相同情况下，一根悬吊管上，处于不同位置的雨水斗，泄流能力不同。实测：近斗泄流能力为远斗泄流能力的数十倍，远斗受立管负压抽吸影响小。多设雨水斗无实际意义。

结论：

1.雨水斗间距不宜过大，近立管雨水斗尽量靠近立管；2.雨水斗不宜超过2个，最多不超过4个；6.2.2多斗雨水排水系统256.3雨水排水系统的水力计算6.3.1雨水量计算

1.设计暴雨强度设计重现期：根据生产工艺及建筑物性质决定，一般性建筑取2～5年；

重要建筑采用10年降雨历时：a.屋面雨水排水管道按照5min计算b.居住小区雨水管道设计降雨历时等于地面集流时间加上折减系数与管道内雨水流行时间的乘积。6.3雨水排水系统的水力计算6.3.1雨水量计算262.汇水面积坡顶屋面：按水平投影面积计算；侧墙及窗井：垂直面积的1/2

。例题：下图为一栋建筑的屋面平面图，标高为19.50m处的屋面的汇水面积是（）A1000；B1500；C1750；D20002.汇水面积坡顶屋面：按水平投影面积计算；侧墙及窗井：垂直面273.雨水量计算公式

——雨水设计流量（L/s）；

——设计降雨强度（L/s·ha）；

——径流系数，建筑屋面可采用=0.9；

——汇水面积（㎡）。按小时降雨厚度计算：雨水斗排泄雨水面积3.雨水量计算公式28例题：建筑屋面汇水面积为2400，设计重现期为5年，设计降雨强度为4.38L/(s·h)，屋面径流系数为0.9，设计雨水流量应为__L/s。(

)

A0.89；B0.95；C3.15；D4.73。建筑雨水排水系统课件291.雨水斗泄流量2.天沟流量3.横管4.立管5.压力流6.溢流口计算

6.3.2系统计算原理与参数6.3.2系统计算原理与参数301．雨水斗泄流量计算(重力状态下)(半有压流和压力流状态下)

1．雨水斗泄流量计算31雨水斗最大泄流量（L/S）雨水斗形式DN50DN70DN100DN150DN200虹吸式6122587式单斗816325287式多斗6122640堰流斗见厂家

雨水斗排泄雨水面积附表6-6雨水斗最大泄流量（L/S）雨水斗形式DN50DN70DN10322.天沟流量（明渠均匀流公式）天沟壁面材料粗糙度系数n天沟壁面材料粗糙度系数n水泥砂浆光滑抹面0.011喷浆护面0.016-0.021普通水泥砂浆抹面0.012-0.013不整齐表面0.020无抹面0.014-0.017豆砂沥青表面0.025各种抹面天沟粗糙度系数天沟壁面材料粗糙度系数n天沟壁面材料粗糙度系数n水泥砂浆光滑333.横管（圆管均匀流）包括悬吊管、横干管和出户管

V：管内流速，≮0.75m/s

出户至检查井≯1.8m/sn：粗糙系数：塑料管0.010

铸铁管0.014

混凝土管0.013R：水力半径

悬吊管

h/D=0.8

横干管满流计算h/D=1.0

3.横管（圆管均匀流）34I：水力坡度重力流：按照管道敷设坡度计算重力半有压流：与横管两端压力差有关I：水力坡度35重力半有压流立管的最大允许泄流量4.立管

a.重力流状态下立管按照水膜流计算

b.重力半有压流下按照水塞流计算管径mm75100150200250300流量L／s10～1219～2542～5575～90135～155220～240重力半有压流立管的最大允许泄流量4.立管管径mm75100136式中

——管段的设计计算流量，L/min；

——管道计算内径，m。

——海澄•威廉系数。

塑料管、内衬(涂)塑管=130；

钢管=120；铸铁管=100。

内壁喷塑铸铁管水力计算表见附录6.5

5.压力流（虹吸式）连接管、悬吊管、立管、埋地横干管都按照满流设计（1）沿程阻力损失式中

——管段的设计计算流量，L/m37（2）局部阻力损失（3）阻力损失估算附加系数：L0=kL

钢管、铸铁管k=1.2-1.4

塑料管k=1.4-1.6

计算管路单位有效长度的阻力损失建筑雨水排水系统课件38（4）管内压力系统内某断面处管内的压力计算压力流雨水排水系统的最大负压值在悬吊管与总立管的连接处。选用金属管时，最大允许负压为-90kPa。塑料管为-70-80kPa。

建筑雨水排水系统课件39（5）系统的余压排水管系统的总水头损失与排水管出口速度水头之和应小于雨水斗天沟底面至排水管出口的几何高差，其压力余量宜稍大于10kPa。

建筑雨水排水系统课件406.溢流口计算

功能：雨水系统事故时排水和超量雨水排除。最不利考虑，溢流口的排水能力不应小于50年重现期6.溢流口计算416.3.3设计计算步骤1.普通外排水系统

（1）根据屋面坡度和建筑物立面要求，布置立管，立管间距8-12m。（2）计算每根立管的汇水面积。（3）求每根立管的泄水量；（4）按照堰流式斗雨水系统查附录6.4确定立管管径。6.3.3设计计算步骤1.普通外排水系统422.天沟外排水校核天沟的泄流能力，检验暴雨重现期P或计算天沟长度等（1）天沟布置：确定分水线、每条分水线的面积（2）确定天沟断面矩形、梯形、半圆形、三角形（3）计算水流速度→曼宁公式（4）计算需要排除的雨水量（5）溢流口→堰流公式2.天沟外排水43例题：某一般性公共建筑全长90m，宽75m，屋面设有6条天沟，每条天沟承担的汇水面积皆相同。已知每条天沟长43m，宽B=0.30m，积水深度H=0.15m，坡度I=0.006，粗糙系数n=0.025；若该建筑物屋面径流系数为0.9，雨水设计重现期取4年时，5min暴雨强度为240L/（s·104㎡），重现期为10年时，5min暴雨强度为520L/（s·104㎡），则该屋面天沟设计（）a.天沟的允许泄流量为25L/s，可满足4年设计重现期雨水的排放要求，但不满足10年重现期雨水的排放要求b.天沟的允许泄流量为45L/s，可满足10年重现期雨水的排放要求c.天沟的允许泄流量为45L/s，可满足4年设计重现期雨水的排放要求，但不满足10年重现期雨水的排放要求d.天沟的允许泄流量为25L/s，不满足4年设计重现期雨水的排放要求例题：443.重力流和半有压流内排水系统（1）雨水斗→最大排水能力，泄流面积；（2）连接管：一般不用计算，与雨水斗相同的直径即可，但不得小于100mm。（3）悬吊管：非满流设计，设计充满度不宜大于0.8，管内设计流速不宜小于0.75m/s（4）立管管径同悬吊管管径。（5）排出管和其它横管3.重力流和半有压流内排水系统454.虹吸式屋面雨水排水系统设计计算见教材例题（1）计算屋面总的汇水面积；（2）计算总汇水面积上的降雨量；

（3）确定雨水斗的口径和数量；（4）布置雨水斗，组成屋面雨水排水管网系统；（5）绘制水力计算草图，标注各管段的长度，雨水斗、悬吊管和埋地干管起端与末端的标高；4.虹吸式屋面雨水排水系统设计计算46建筑雨水排水系统课件474.管道的泄流能力(单斗)

列1-1与2-2断面方程：

4.管道的泄流能力(单斗)48（7）估算悬吊管的单位管长的阻力损失；（8）初步确定管径。根据最小允许流速和悬吊管的单位管长的阻力损失查附录6.5虹吸式雨水管道水力计算表，初步确定悬吊管管径。立管与排出管管径可采用相应的控制流速初选管径，立管管径一般可比悬吊管末端管径小一号。（9）列表进行水力计算求出各管段的沿程水头损失、局部水头损失、位置水头、各节点的压力。（