1、建筑雨水排水系統(tǒng)第建筑雨水排水系統(tǒng) 本章概述建筑雨水排水系統(tǒng)是建筑物給排水系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務(wù)是及時(shí)排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對(duì)屋頂造成威脅，或造成雨水溢流、屋頂漏水等水患事故，以保證人們正常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。本章將對(duì)建筑物各種形式的雨水排水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)介紹。 屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設(shè)置位置不同可分為 外排水系統(tǒng)、內(nèi)排水系統(tǒng)。 建筑雨水排水系統(tǒng)的分類：第一節(jié) 屋面雨水排放方式屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)外排水是指屋面不設(shè)雨水斗，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。按照屋面有無(wú)天溝可以分為以下兩種：第一節(jié) 屋面雨水排放方式一、外排水天溝外排水外排水系統(tǒng)普通外排水天

2、溝外排水外排水系統(tǒng)普通外排水1、普通外排水一般用于普通住宅，屋面面積比較小的公共建筑和單跨工業(yè)建筑，屋面雨水匯集到屋頂?shù)拈軠侠?，然后流入雨落管，沿雨落管排泄到地下管溝或排到地面。第一?jié) 屋面雨水排放方式一、外排水雨水口2、天溝外排水一般用于排除大型屋面的雨、雪水。特別是長(zhǎng)度不超過100m的多跨度的廠房屋面，多采用天溝外排水。第一節(jié) 屋面雨水排放方式一、外排水 所謂天溝，是指屋面上在構(gòu)造上形成的排水溝，接受屋面的雨雪水。雨雪水沿天溝流向建筑物的兩端，經(jīng)墻外的立管排到地面或排到雨水道。第一節(jié) 屋面雨水排放方式一、外排水天溝斷面多為矩形、梯形，坡度不宜過大，一般為0.0030.006，一般以建筑物的

3、伸縮縫和沉降縫為屋面分水線，長(zhǎng)度不超過50m，天溝末端可以設(shè)溢流口。雨水內(nèi)排水系統(tǒng)內(nèi)排水是指屋面設(shè)雨水斗，雨水管道設(shè)置在建筑內(nèi)部的雨水排水系統(tǒng)。適用于屋面跨度大、屋面曲折（殼形、鋸齒形）、屋面有天窗等設(shè)置天溝有困難的情況，以及高層建筑、建筑立面要求比較高的建筑、大屋頂建筑、寒冷地區(qū)的建筑等不宜在室外設(shè)置雨水立管的情況。系統(tǒng)組成：雨水斗、連接管、懸吊管、立管、 排出管、埋地干管、檢查井。內(nèi)排水系統(tǒng)工程圖 CAD 設(shè)計(jì)圖在這里單擊鼠標(biāo)左鍵查看第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水屋面內(nèi)排水系統(tǒng)根據(jù)排除雨水的安全程度分為密閉系統(tǒng)、敞開系統(tǒng)。根據(jù)立管連接雨水斗的個(gè)數(shù)分為單

4、斗、多斗雨水排水系統(tǒng)。第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水內(nèi)排水系統(tǒng)單斗雨水排水系統(tǒng)：懸吊管上只連接單個(gè)雨水斗的系統(tǒng)，不設(shè)懸吊管。多斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：懸吊管上連接多個(gè)雨水斗（一般不得多于4個(gè)） 的系統(tǒng)。在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用單斗排水。第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水敞開系統(tǒng)：為重力排水，檢查井設(shè)置在室內(nèi)，敞開式可以接納生產(chǎn)廢水，省去生產(chǎn)廢水的排出管，但在暴雨時(shí)可能出現(xiàn)檢查井冒水現(xiàn)象。密閉系統(tǒng)：雨水由雨水斗收集，進(jìn)入雨水立管，或通過懸吊管直接排至室外的系統(tǒng)，室內(nèi)不設(shè)檢查井。密閉式排出管為壓力排水。一般為安全可靠，宜采用密閉式排水系統(tǒng)。 第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水3、內(nèi)排水系統(tǒng)的

5、布置于與敷設(shè)雨水斗雨水斗是整個(gè)雨水管道系統(tǒng)的進(jìn)水口，主要作用是最大限度的排泄雨、雪水；對(duì)進(jìn)水具有整流、導(dǎo)流作用，使水流平穩(wěn)，以減少系統(tǒng)的摻氣；同時(shí)具有攔截粗大雜質(zhì)的作用。目前國(guó)內(nèi)常用的雨水斗為65型、79型、87型雨水斗、平蓖雨水斗、虹吸式雨水斗等. 第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水3、內(nèi)排水系統(tǒng)的布置于與敷設(shè)雨水斗應(yīng)按計(jì)算確定間距和個(gè)數(shù)，并考慮建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使立管沿墻柱布置；接入同一立管的雨水斗，安裝高度宜在同一標(biāo)高層；當(dāng)雨水斗連在同一懸吊管上時(shí)，靠近立管的雨水斗口徑減小一號(hào)；多斗排水雨水斗應(yīng)對(duì)稱立管布置，1根懸吊管連接的雨水斗數(shù)不得超過4個(gè)，且應(yīng)設(shè)在立管頂端。第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)

6、排水第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水整流罩下沉式雨水斗進(jìn)水格柵排出管虹吸式雨水斗第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水連接管連接雨水斗與懸吊管的短管，一般和雨水斗同徑，但不宜小于100mm，應(yīng)牢固固定在建筑物的承重結(jié)構(gòu)上，下端用斜三通與懸吊管連接。柔性接頭懸吊管懸吊管與連接管和雨水立管連接，是架空布置的橫向管道。立管接納雨水斗或懸吊管的雨水，與排出管連接。第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水 排出管是立管和檢查井間的一段有較大坡度的橫向管道，與下游埋地管在檢查井中宜采用管頂平接，水流轉(zhuǎn)角不得小于135度。 埋地管 室內(nèi)檢查井 敷設(shè)

7、在室內(nèi)地下，連接立管與室外雨水管道。 附屬構(gòu)筑物 主要有檢查井、檢查口井、排氣井。 檢查井：連接排出管與埋地管。第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水第一節(jié) 屋面雨水排放方式二、內(nèi)排水檢查井內(nèi)接管方式135檢查口井：室內(nèi)密閉系統(tǒng)埋地管上設(shè)檢查口放在檢查井內(nèi)，便于清通。水平檢查口室內(nèi)埋地管上的檢查井。雨水斗瀉流狀態(tài)：按降雨歷時(shí)的延長(zhǎng)，雨水斗瀉流狀態(tài)分為三個(gè)階段：初始階段0t tA。降雨開始，天溝內(nèi)水淺，摻氣比急劇上升，立管內(nèi)為附壁螺旋流，空氣通暢，此時(shí)主要為重力流；過渡階段 tA t tB。匯水面積增加，天溝內(nèi)水深增大，瀉流量增加，充水率增加，摻氣比急劇下降， tB時(shí)摻氣比為零，立管內(nèi)出現(xiàn)水塞，出現(xiàn)

8、抽力，管內(nèi)壓力增加較快。屬水氣兩相重力、 壓力流。第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象一、單斗雨水排水系統(tǒng)雨水斗瀉流狀態(tài)：飽和階段 t tB。天溝內(nèi)水深淹沒雨水斗，不摻氣，管內(nèi)滿流， 瀉流量基本不增加，泄水由立管內(nèi)抽水進(jìn)行，為單相壓力流。第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象一、單斗雨水排水系統(tǒng)kQQP泄流量Q與各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系k 滲氣量比。P 雨水入口處壓力值。 泄流量Q與各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系h 天溝水深t 流量遞增時(shí)間單斗雨水系統(tǒng)排水能力主要取決于天溝位置高度，雨水斗離排水管垂直距離越大，產(chǎn)生的抽力越大，泄水能力就越大。QQttBtAh第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象一、單斗雨水排

9、水系統(tǒng)2、懸吊管系統(tǒng)水氣流狀態(tài) 隨著天溝水深的變化，懸吊管內(nèi)出現(xiàn)不同的壓力狀態(tài)： 天溝水淺時(shí)，懸吊管為非滿管流，立管內(nèi)為附壁水膜重力流，立管能力大于懸吊管泄水能力的部分由空氣流動(dòng)來(lái)補(bǔ)償，系統(tǒng)內(nèi)無(wú)壓力變化； 天溝水位增加，泄流量增大，懸吊管內(nèi)壓力會(huì)出現(xiàn)壅水狀態(tài)的氣水兩相流。如立管中形成水塞，立管上部形成負(fù)壓，則會(huì)產(chǎn)生抽吸作用，利于雨水的排泄，立管下部呈現(xiàn)正壓。懸吊管起端呈正壓，末端及立管上部呈負(fù) 壓，立管下部呈正壓。第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象一、單斗雨水排水系統(tǒng)第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象一、單斗雨水排水系統(tǒng)3、排出管 雨水進(jìn)入排水管，速度降低，水深增加，水躍可以使檢查井冒

10、水；4、埋地管 密閉系統(tǒng)：管中流流動(dòng)狀態(tài)為水氣兩相半有壓非滿流； 敞開系統(tǒng)：水流沖入檢查井，流速驟減，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為位能，井內(nèi)水位上升。實(shí)測(cè)表明：一根懸吊管上的不同位置的雨水斗的泄流能力不同，距離立管越遠(yuǎn)的雨水斗，泄流量越小，距離立管越近的雨水斗泄流量越大。同一懸吊管上部立管的兩個(gè)雨水斗泄流量之和 是總泄流量的87.8%。第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象二、多斗雨水排水系統(tǒng)結(jié)論：1、1根立管設(shè)兩個(gè)雨水斗時(shí)，應(yīng)用兩根懸吊管對(duì)稱布置；2、1根立管連接4個(gè)雨水斗時(shí)，也宜設(shè)兩根懸吊管對(duì)稱布置；3、1根懸吊管設(shè)兩個(gè)雨水斗時(shí)，應(yīng)盡量靠近立管，增大系統(tǒng)泄水量，兩個(gè)雨水斗間距不宜過大；4、1根懸吊管連接的雨

11、水斗不宜超過2個(gè)。第二節(jié) 內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動(dòng)物理現(xiàn)象二、多斗雨水排水系統(tǒng)1.設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式中應(yīng)有重現(xiàn)期p 和屋面集水時(shí)間t兩個(gè)參數(shù)。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝及建筑物的性質(zhì)確定，一般采用一年。如果屋面較小，t取5min。第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算一、雨水量計(jì)算2.匯水面積F(m2)屋面匯水面積一般較小，一般以m2計(jì)算。屋面有一定的坡度，匯水面積應(yīng)按照水平投影面積計(jì)算?？紤]大風(fēng)雨水傾斜降落的因素，側(cè)墻垂直面積的1/2計(jì)入?yún)R水面積。3.渲泄能力系數(shù)k1設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為一年，屋面坡度小于2.5%時(shí)，k1取1.0；屋面坡度大于2.5%時(shí)，k1取1.52.0。第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力

12、計(jì)算一、雨水量計(jì)算4.雨水量計(jì)算公式 屋面雨水設(shè)計(jì)流量，L/s; 屋面設(shè)計(jì)匯水面積，m2； 當(dāng)?shù)亟涤隁v時(shí)5min時(shí)的暴雨強(qiáng)度,L/（s104 m2）； 當(dāng)?shù)亟涤隁v時(shí)5min時(shí)的小時(shí)降雨厚度,mm/h; 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為一年時(shí)的屋面渲泄能力系數(shù)。Q F q5 h5 k1第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算一、雨水量計(jì)算 根據(jù)屋面坡度和建筑無(wú)立面要求等情況，按經(jīng)驗(yàn)布置立管，劃分并計(jì)算每根立管的匯水面積，計(jì)算每根立管需排泄的雨水量Q 。查表使設(shè)計(jì)雨水量不大于表中最大設(shè)計(jì)泄流量，確定雨水立管管徑。第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算二、普通外排水設(shè)計(jì)計(jì)算 屋面天溝為明渠排水時(shí)，天溝水流流速可按明渠均流公式計(jì)算： 天溝

13、水流速度； 水力半徑； 天溝坡度； 天溝粗糙系數(shù)與天溝材料及施工情況有關(guān)； （見下頁(yè)表格數(shù)據(jù)）vRIn第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算三、天溝外排水設(shè)計(jì)計(jì)算天溝壁面材料n水泥砂漿光滑抹面0.011普通水泥砂漿抹面0.012-0.013無(wú)抹面0.014-0.017噴漿護(hù)面0.016-0.021不整齊表面0.020豆砂瀝青瑪?shù)刂砻?.025各種抹面天溝 n 值 1、土建根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)要求，確定天溝形式和斷面尺寸，需要計(jì)算天溝泄水能力，檢驗(yàn)P。步驟： （1）計(jì)算每條天溝的匯水面積； （2）計(jì)算天溝過水?dāng)嗝娣e； （3）計(jì)算天溝水流速度； （4）計(jì)算天溝允許泄流量；QT=wv （5）確定重現(xiàn)期，計(jì)算5分鐘

14、暴雨強(qiáng)度； （6）計(jì)算雨水量，并與天溝允許泄流量比較檢驗(yàn)； （7）根據(jù)雨水量查表確定立管管徑。 第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算三、天溝外排水設(shè)計(jì)計(jì)算2、已知天溝長(zhǎng)度，暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期，計(jì)算天溝形式和斷面尺寸。步驟如下：（1）計(jì)算每條天溝的匯水面積；（2）根據(jù)暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期，計(jì)算5分鐘暴雨強(qiáng)度；（3）計(jì)算雨水量；（4）初步確定天溝形式和斷面尺寸；（5）計(jì)算天溝允許泄流量； QT=wv（6）比較Q與QT，若QTQ，增加天溝的寬和深沒，重復(fù)5、6步，直至QTQ ；（7）根據(jù)雨水量查表確定立管管徑。 第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算三、天溝外排水設(shè)計(jì)計(jì)算第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算四、內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

15、 計(jì)算內(nèi)容：確定連接管、懸吊管、立管、排除管管徑。 最大允許匯水面積，m2； 渲泄能力系數(shù) 最大允許泄流量，L/s ; 取決于5分鐘小時(shí)降雨厚度的系數(shù)（查表）。1.雨水斗渲泄流量與雨水斗前水深有關(guān)，隨水深增大而 增大，斗前水深一般不超過100mm。2.連接管：管徑一般和雨水斗相同，直接選用。3.懸吊管懸吊管的泄流量與連接的雨水斗個(gè)數(shù)、管道坡度、管道長(zhǎng)度等因素有關(guān)。當(dāng)建筑屋面渲泄能力系數(shù)k1=1，5min小時(shí)降雨厚度h5=100mm/h時(shí)，最大允許匯水面積查表。當(dāng)建筑屋面坡度大于2.5%，渲泄能力系數(shù)k1不等于1時(shí)，應(yīng)按匯水面積折算成相當(dāng)于 k1=1時(shí)的匯水面積F。 第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)

16、算四、內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.立管立管連接一根懸吊管時(shí)，立管管徑與懸吊管管徑相同。若一根立管連接兩根懸吊管時(shí)，應(yīng)計(jì)算立管的匯水面積，再根據(jù)5min小時(shí)降雨厚度h5、“k1=1時(shí)立管最大允許匯水面積表”確定管徑。5.排出管管徑一般與立管相同，為改善排水系統(tǒng)的泄水能力，也可以比立管大一級(jí)。第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算四、內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算6.埋地管 為排水通暢，坡度應(yīng)不小于0.003。敞開式排水系統(tǒng)按非滿流設(shè)計(jì)，最大允許充滿度在管徑小于或等于300mm時(shí)為0.50；管徑350450mm時(shí)為0.65；管徑大于500mm時(shí)為0.80。密閉式內(nèi)排水系統(tǒng)按滿流計(jì)算。埋地管計(jì)算方法和步驟與懸吊管相同。第三節(jié)

17、 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算四、內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算【例題】某工業(yè)廠房雨水內(nèi)排水系統(tǒng)如圖，懸吊管對(duì)稱布置，每根懸吊管連接2個(gè)雨水斗，每個(gè)雨水斗的實(shí)際匯水面積為432m2。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為1年，屋面宣泄能力系數(shù)k1，該地5min小時(shí)降雨厚度h5=60mm/h。采用密閉式排水系統(tǒng)，計(jì)算確定各管段管徑?！窘狻?求每個(gè)雨水斗考慮宣泄能力系數(shù)時(shí)的 匯水面積F 第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算求每個(gè)雨水斗相當(dāng)于h5=100mm/h時(shí)匯水面積F100選擇雨水斗查附錄7-1的多斗系統(tǒng)，h5=60mm/h，選用DN=100mm的雨水斗。(474m2648m2774m2)4連接管管徑連接管管徑與

18、雨水斗直徑相同,DN=100mm 第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算懸吊管管徑為排水通暢，懸吊管坡度取0.010，管段12折算匯水面積為388.8m2，查附錄7-2，N=150mm(182m2388.8m2536m2)；管段23折算匯水面積為388.82=777.6m2，查附錄7-2，DN=200mm,(536m2777.6m21156 m2)6立管管徑立管匯水面積為6484=2592m2，查附錄7-3，h5=60mm/h時(shí)，DN=200mm，(252025924500m2)。且滿足立管管徑不小于懸吊管管徑的要求。第三節(jié) 雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算7排出管管徑排出管管徑與立管管徑相同DN=200mm。排出管折算匯水面積，F(xiàn)100=777.62=1555.2m2查附錄7-2，當(dāng)排出管管徑取DN=200時(shí)，只要排出管坡度大于0.020，就可以滿足要求(1555.2m21635m2)。8埋地管管徑埋地管坡度取0.005，查附錄7-5（密閉系統(tǒng)），計(jì)算結(jié)果見下表。工程實(shí)例北