7.1

屋面雨水外排水系統(tǒng)

7.2

屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.3雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中水氣流動的物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)

7.3.2多斗雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量的計算

7.4.2普通外排水的設計計算

7.4.3天溝外排水的設計計算

7.4.4內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算第7章建筑雨水排水系統(tǒng)總目錄7.1屋面雨水外排水系統(tǒng)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)總目錄第7章建筑雨水排水系統(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，它的任務是及時排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，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。本章將對建筑物各種形式的雨水排水系統(tǒng)進行系統(tǒng)介紹。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)本章概述屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設置位置不同可分為外排水系統(tǒng)、內(nèi)排水系統(tǒng)。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)屋面雨水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)內(nèi)排水系統(tǒng)建筑雨水排水系統(tǒng)的分類屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設置位置不同可分為第7章建筑雨外排水是指，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。按照屋面有無天溝可以分為以下兩種：

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

外排水系統(tǒng)的分類屋面雨水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)內(nèi)排水系統(tǒng)檐溝外排水天溝外排水外排水是指，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。按照屋一般用于居住建筑，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。檐溝外排水雨水斗承雨斗檐溝立?/p>

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.1檐溝外排水一般用于居住建筑，檐溝外排水雨水斗承雨斗檐溝立管天溝外排水天溝一般用于排除大型屋面的雨、雪水。特別是多跨度的廠房屋面，多采用天溝外排水。溢流口山墻泄壓管消能池檢查井

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.2天溝外排水天溝外排水天溝一般用于排除大型屋溢流口山墻泄壓管消能池檢天溝外排水所謂天溝，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。天溝消能池檢查井雨水斗沉降縫

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.2天溝外排水天溝外排水所謂天溝，是指屋面上在構(gòu)造上天溝消能池檢雨第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.2天溝外排水天溝外排水方式優(yōu)點：1、在屋面不設雨水斗，管道不穿過屋面，排水安全可靠，不會因施工不善而造成屋面漏水或檢查井冒水。2、節(jié)省管材，施工方便，有利于廠房內(nèi)空間利用，也可減少廠區(qū)雨水管的埋深。缺點：1、天溝有一定的坡度，而且較長，排水立管在山墻外，寒冷地區(qū)排水立管可能凍裂。2、屋面墊層厚，結(jié)構(gòu)負荷大；3、晴天屋面堆積灰塵大，雨天天溝排水不暢第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1雨水外排水系統(tǒng)

7.1雨水內(nèi)排水系統(tǒng)內(nèi)排水是指屋面設雨水斗，雨水管道設置在建筑內(nèi)部的雨水排水系統(tǒng)。

特點：雨水內(nèi)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置雨水立管的情況，多采用內(nèi)排水。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.1概述雨水內(nèi)排水系統(tǒng)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

屋面雨水系統(tǒng)根據(jù)出戶埋地干管是否有自水面密閉系統(tǒng)敞開系統(tǒng)根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為單斗、多斗雨水排水系統(tǒng)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類按雨水管中水流的設計流態(tài)可分為重力半有壓流雨水系統(tǒng)重力無壓流雨水系統(tǒng)壓力流雨水系統(tǒng)（虹吸式雨水系統(tǒng)）根據(jù)出戶埋地干管是否有自水面根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為↓單斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：懸吊管上只連接單個雨水斗的系統(tǒng)?！喽酚晁潘到y(tǒng)系統(tǒng)：懸吊管上連接多個雨水斗（一般不得多于4個）的系統(tǒng)。在條件允許的情況下，應盡量采用單斗排水，以充分發(fā)揮管道系統(tǒng)的排水能力，單斗系統(tǒng)的排水能力大于多斗系統(tǒng)。多斗系統(tǒng)的排水量大約為單斗的80%

。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類↓單斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：第7章建筑雨敞開系統(tǒng)：為非滿流的重力排水，檢查井設置在室內(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7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類敞開系統(tǒng)：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.壓力流（虹吸式）雨水系統(tǒng)：采用虹吸式雨水斗，管道中是全充滿的壓力流狀態(tài)，屋面雨水的排水過程是一個虹吸排水過程。重力半有壓流雨水系統(tǒng)：管內(nèi)氣水混合，在重力和負壓抽吸的作用下流動，也稱為87雨水斗系統(tǒng)。設計水流狀態(tài)為半有壓流，系統(tǒng)的設計流量、管材、管道布置等考慮了水流壓力的作用。重力無壓流雨水系統(tǒng)雨水通過自由堰流入管道，在重力作用下附壁流動，管內(nèi)壓力正常

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類壓力流（虹吸式）雨水系統(tǒng)：第7章建筑雨

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成內(nèi)排水系統(tǒng)由天溝、雨水斗、連接管、懸吊管、立管、排出管等部分組成。雨水斗

雨水斗是整個雨水管道系統(tǒng)的進水口，設置在屋面或天溝的最低處，主要作用是最大限度的排泄雨、雪水；對進水具有整流、導流作用，使水流平穩(wěn)，以減少系統(tǒng)的摻氣；同時具有攔截粗大雜質(zhì)的作用。

目前國內(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7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)整流罩下沉式雨水斗進水格柵排出管

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成虹吸式雨水斗整流罩下沉式雨水斗進水格柵排出管第7章

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成連接管連接雨水斗與懸吊管的短管。懸吊管

懸吊管與連接管和雨水立管連接，見雨水內(nèi)排水系統(tǒng)圖，對于一些重要的廠房，不允許室內(nèi)檢查井冒水，不能設置埋地橫管時，必須設置懸吊管。

管徑不得小于連接管管徑，但不得大于300mm。對于塑料管坡度不小于0.005；對于鑄鐵管坡度不小于0.01。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成立管

接納雨水斗或懸吊管的雨水，與排出管連接。一根立管連接的懸吊管根數(shù)不多于兩根，立管管徑不得小于懸吊管管徑排出管

將立管的水輸送到地下管道中，雨水排出管設計時，要留有一定的余地。管徑不得小于立管管徑。埋地橫管

密閉系統(tǒng)一般采用懸吊管架空排至室外的，不設埋地橫管；敞開系統(tǒng)，室內(nèi)設有檢查井，檢查井之間的管為埋地敷設。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成檢查井雨水常常把屋頂?shù)囊恍╇s物沖進管道，為便于清通，室內(nèi)雨水埋地管之間要設置檢查井。設計時應注意，為防止檢查井冒水，檢查井深度不得小于0.7m。檢查井內(nèi)接管應采用管頂平接，而且平面上水流轉(zhuǎn)角不得小于135o。具體方式見下頁示意圖所示

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成檢查井內(nèi)接管方式135o第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.4雨水排水系統(tǒng)的選用選擇建筑物屋面雨水系統(tǒng)時考慮的因素：

建筑物的類型、結(jié)構(gòu)形式、屋面面積大小、當?shù)貧夂驐l件以及生活生產(chǎn)的要求，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，本著安全又經(jīng)濟的原則選擇。安全：能迅速及時地將屋面雨水排至室外，屋面溢水頻率低，室內(nèi)管道不漏水，地面不冒水。經(jīng)濟：在滿足安全的前提下，系統(tǒng)的造價低，壽命長。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動規(guī)律

屋面雨水進入雨水斗時，會挾帶一部分空氣進入雨水管道，雨水管道中泄流的是水、氣兩種介質(zhì)水面深度h進氣口的大小進入雨水管道的相對空氣量的多少降雨歷時匯水面積天溝水深壓力波動水流狀態(tài)重力無壓流、重力半有壓流、有壓流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流討論：

雨水斗和連接管；懸吊管和立管；埋地干管雨水斗和連接管水氣流動狀態(tài)：

按降雨歷時，雨水斗泄流狀態(tài)分三個階段，降雨過程中，隨著降雨歷時的延長，雨水斗泄流量Qy與天溝水深h、摻氣量比K（進入雨水斗的空氣量與雨水量之比）、雨水入口處壓力值P1、流量遞增時間t等諸參數(shù)的關系見下頁圖。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)討論：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)①初始階段（0≤t<ta，ɑ<1/3）

Q-h:泄流量和h↑速度緩慢。

Q-K:K急劇上升，在tA處達到最大。

Q-P：

壓力增加但變化緩慢。

——

水氣兩相重力流②過渡階段（ta≤t<tb，1/3≤ɑ<1）

Q-h：h增加緩慢近似線性,泄流量增長速率小。

Q-K：K↓，tB時K=0。

Q-P：管內(nèi)壓力增加較快。

——水氣兩相壓力流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)③飽和階段（tb<t

，ɑ=1）

Q-h：

Q基本不增加。

Q-K:K=0，Q不增加，h↑，泄水由抽力進行。

——單相壓力流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物QyQyhL1ttBtAABQAh

泄流量Qy與各個參數(shù)之間的關系—２h

—

天溝水深hL1

—

臨界水深T

—

流量遞增時間

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)QyQyhL1ttBtAABQAh泄流量Qy與各個參泄流量Qy與各個參數(shù)之間的關系—１k

—

滲氣量比。P1

—

雨水入口處壓力值。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)QykQyP1QA泄流量Qy與各個參第7章建筑雨水排水懸吊管與立管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)懸吊管的泄流能力遠小于立管，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)：重力流狀態(tài)氣水混合兩相流壓力流狀態(tài)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)懸吊管與立管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)重力流狀態(tài)氣水混合壓力流狀態(tài)初始階段：因在初始階段瀉流量較小，管內(nèi)充滿度較小，是非滿流，大氣可以自由流通，懸吊管內(nèi)壓力變化小。立管內(nèi)也是附壁水膜流，立管內(nèi)流速大于懸吊管內(nèi)流速，雨水會挾帶部分空氣向下流動，其空間會由經(jīng)雨水斗、連接管、懸吊管的空氣來補充，所以壓力變化也很小。（重力流狀態(tài)）

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)初始階段：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)過渡階段：

懸吊管內(nèi)：天溝水位增加，泄流量增大，懸吊管內(nèi)壓力會出現(xiàn)壅水狀態(tài)的氣水兩相流。管內(nèi)壓力波動大，懸吊管的水頭損失迅速增加，可利用的水頭幾乎不變，管內(nèi)的負壓不斷增大。

在立管中，隨著水流向下流動，可利用的水頭迅速增加，立管內(nèi)的負壓迅速減少，至某一高度時壓力為零。再向下管內(nèi)壓力為正，立管底部壓力達到最大值。氣水混合兩相流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)飽和階段：

雨水斗被完全淹沒不進氣，懸吊管和立管屬于單相流，受位能和系統(tǒng)管路壓力損失的制約，懸吊管起端壓力可能是負壓也可能是正壓。隨懸吊管的延伸，管內(nèi)壓力逐漸減少，負壓值增大，在懸吊管和立管連接處負壓值最大，形成虹吸，立管內(nèi)的壓力變化規(guī)律同上。（壓力流狀態(tài)）第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物埋地干管水氣流狀態(tài)初始階段:充滿度很小有自由水面的波浪流、脈動流，系統(tǒng)內(nèi)壓力變化很?。ㄖ亓α鳡顟B(tài)）過渡階段：密閉系統(tǒng)：水中挾帶的氣體隨水流運動的同時，受浮力作用作垂直運動擾動水流，使水流摻氣現(xiàn)象激烈，形成滿管的汽水乳化流，導致水流阻力和能量損失的增加。但隨著氣泡能量減少，從水中分離出來，形成氣室，水力坡度增加，增加了埋地管的排水能力。（水氣兩相重力半有壓）第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)埋地干管水氣流狀態(tài)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水敞開式內(nèi)排水系統(tǒng)：高速水流進入檢查井，流速驟減，動能轉(zhuǎn)化為勢能，檢查井內(nèi)水位上升。夾氣水流在檢查井內(nèi)上下翻滾，使井內(nèi)水流旋轉(zhuǎn)紊亂，阻撓水流進入下游埋地管。飽和階段：隨著水的流動，水頭損失增加，埋地干管正壓值逐漸減少。（壓力流狀態(tài)）第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)敞開式內(nèi)排水系統(tǒng)：高速水流進入檢查井，流速驟減，動能轉(zhuǎn)化為勢結(jié)論：初始階段：泄流量較少，管內(nèi)氣流暢通，壓力穩(wěn)定，是水氣兩相重力無壓流；過渡階段：泄流量較大，管內(nèi)氣流不通暢，管內(nèi)壓力不穩(wěn)定，變化大，雨水靠重力和負壓抽吸流動，是水氣兩相重力半有壓流；飽和階段：管內(nèi)滿流不摻氣，雨水排水系統(tǒng)的泄流量達到最大值，雨水靠負壓抽吸流動，是水單相壓力流。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)結(jié)論：壓力流狀態(tài)系統(tǒng)瀉流量最大，重力流最小。重力半有壓流和壓力流狀態(tài)下泄水能力取決于天溝位置高度、天溝水深、管道摩阻及雨水斗局部阻力。結(jié)論：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣多斗系統(tǒng)雨水排水系統(tǒng)：一根懸吊管上接幾個（一般不超過4個）雨水斗。特點：一根懸吊管上的不同位置的雨水斗的泄流能力不同，距離立管越遠的雨水斗，泄流量越小，距離立管越近的雨水斗泄流量越大。實測：近斗泄流能力為遠斗泄流能力的數(shù)十倍，

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.2多斗雨水系統(tǒng)多斗系統(tǒng)雨水排水系統(tǒng)：第7章建筑雨水排1.

設計暴雨強度q設計暴雨強度公式中應有重現(xiàn)期p

和屋面集水時間t兩個參數(shù)。設計重現(xiàn)期應根據(jù)生產(chǎn)工藝及建筑物的性質(zhì)確定，一般性建筑采用2～5年，重要公共建筑不小于10年；工業(yè)建筑由生產(chǎn)工藝、重要程度等因素決定可參考下頁表各種數(shù)據(jù)確定。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量計算1.設計暴雨強度q第7章建筑雨水排水

工業(yè)企業(yè)特征P(年)

1生產(chǎn)工業(yè)因素生產(chǎn)和機械設備不會因水受損害生產(chǎn)可能因水受損害，但機械設備不會因水受損害生產(chǎn)不會因水受影響，但機械設備可能因水受損害生產(chǎn)和機械均可能因水受損害0.51.01.52.0

2土建因素

房屋最低層地板標高低于室外地面標高天窗玻璃位于天溝之上低于10cm

屋頂各方面被房屋高出部分包圍，妨礙雨水流動0.50.50.57.4.1雨水量計算

工業(yè)建筑雨水設計重現(xiàn)期

總目錄本章總目錄工業(yè)企業(yè)特征P(年)1生產(chǎn)工業(yè)因素2土建因素因為我國推導暴雨強度公式所需實測降雨資料的最小時段為5min，所以屋面集水時間按5min計算2.

匯水面積F(m2)屋面匯水面積一般較小，一般以m2計算。屋面有一定的坡度，匯水面積應按照水平投影面積計算。高出屋面的側(cè)墻，應附加其最大受雨面正投影的一半作為有效匯水面積。3.

徑流系數(shù)ψ屋面徑流系數(shù)一般取ψ＝0.9。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量計算因為我國推導暴雨強度公式所需實測降雨資料的最小時段為4.雨水量計算公式

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量計算——

屋面雨水設計流量，L/s;——

屋面設計匯水面積，m2；——

當?shù)亟涤隁v時5min時的暴雨強度,L/（s?104

m2）；——

當?shù)亟涤隁v時5min時的小時降雨厚度,mm/h;——

徑流系數(shù)QFq5h5ψ4.雨水量計算公式第7章建筑雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)1．雨水斗泄流量計算(單斗)

重力流狀態(tài)下：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)－1．雨水斗泄流量計算(單斗)在有壓流和壓力流狀態(tài)下，第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)2．天溝流量Q—天溝排水流量，m3／s；v—流速m／s；不小于0.75m/s，埋地橫干管流速小于1.8m/sn—天溝粗糙度系數(shù)，見表6-2；i—天溝坡度，不小于0.003；ω—天溝過水斷面積，m2。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排天溝壁面材料n水泥砂漿光滑抹面0.011普通水泥砂漿抹面0.012-0.013無抹面0.014-0.017噴漿護面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

總目錄本章總目錄天溝壁面材料n水泥砂漿光滑抹面0.011普通水泥砂漿抹面0.

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)3．橫管橫管包括懸吊管、管道層的匯合管、埋地橫干管和出戶管，橫管可以近似地按圓管均勻流計算。4．立管

重力流狀態(tài)下雨水排水立管按水膜流計算，即式中：Q—立管排水流量，L／s；KP—粗糙高度，m；

α—充水率；d—管道計算內(nèi)徑，m。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)重力半有壓流狀態(tài)下雨水排水立管按水塞流計算。單斗系統(tǒng)立管的管徑與雨水斗口徑、懸吊管管徑相同，多斗系統(tǒng)立管管徑根據(jù)立管設計排水量按表6-3確定第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)5.溢流口功能：雨水系統(tǒng)事故時排水和超量雨水排除。溢流口的排水能力應不小于50年重現(xiàn)期的雨水量。式中：Q—溢流口服務面積內(nèi)的最大降雨量，L／s；

b—溢流口寬度，m；

h—溢流孔口高度，m；

m—流量系數(shù)，取385；

g—重力加速度，取9.81m／s2第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

按重力無壓流設計根據(jù)屋面坡度和建筑無立面要求等情況，按經(jīng)驗布置立管，劃分并計算每根立管的匯水面積，計算每根立管需排泄的雨水量Q。查附錄14使設計雨水量不大于表中最大設計泄流量，確定雨水立管管徑。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.3普通外排水設計計算按重力無壓流設計第7章建筑雨水排

已經(jīng)確定天溝的長度、形狀、幾何尺寸、坡度、材料和匯水面積，校核重現(xiàn)期是否滿足要求，其設計計算步驟如下：（1）計算過水斷面積ω。（2）求流速v。（3）求天溝允許通過的流量Q允。（4）計算匯水面積F。（5）由，求5min的暴雨強度。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算（重力半有壓流設計）已經(jīng)確定天溝的長度、形狀、幾何尺寸、坡度、材

（6）求計算重現(xiàn)期P計，若計算重現(xiàn)期大于等于設計重現(xiàn)期P設；確定立管管徑；若計算重現(xiàn)期小于設計重現(xiàn)期P設，改變天溝幾何尺寸，增大過水斷面積，重新計算，校核重現(xiàn)期。另一種是已經(jīng)確定天溝的長度、坡度、材料、匯水面積和設計重現(xiàn)期，確定天溝的形狀和幾何尺寸，其設計計算步驟如下：

(1)確定分水線求每條天溝的匯水面積F。

(2)求5min的暴雨強度q5。

(3)求天溝設計流量Q。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算（6）求計算重現(xiàn)期P計，若計算重現(xiàn)期大于等于設計(4)初步確定天溝形狀和幾何尺寸。

(5)求天溝過水斷水面積ω。

(6)求流速v。

(7)求天溝允許通過的流量Q允。

(8)若天溝的設計流量Q設小于等于天溝允許通過的流量Q允，確定立管管徑；若天溝的設計流量Q設大于天溝允許邊過的流量Q允，改變天溝的形狀和幾何尺寸，增大天溝的過水斷水面積ω，更新計算。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算(4)初步確定天溝形狀和幾何尺寸。例：某一般性公共建筑全長90m，寬72m。利用拱形屋架及大型屋面板構(gòu)成的矩形凹槽作為天溝，向兩端排水。每條天溝長45m，寬B=0.35m，積水深度H＝0.15m，天溝坡度i＝0.006

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算天溝表面鋪設豆石，n=0.025。屋面徑流系數(shù)ψ=0.9，天溝平面布置如圖。根據(jù)該地的氣象特征和建筑物的重要程度，設計重現(xiàn)期取4年，5min暴雨強度為243L/(s·104m2)，驗證天溝設計是否合理，選用雨水斗，確定雨落水管管徑和溢流口的泄流量。例：某一般性公共建筑全長90m，寬72m。利用拱形屋架及大型

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算-例題解（1）天溝的過水斷面積（2）天溝的水力半徑（3）天溝的水流速度

（4）天溝的允許泄流量

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算-例題（5）每條天溝的匯水面積

（6）天溝的雨水設計流量天溝允許瀉流量大于雨水設計流量，滿足要求。（7）雨水斗的選用按重力伴有壓流設計，查表6-1選用150mm87式雨水斗，最大允許泄流量32L/s，滿足要求。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算-例題

（8）立管選用按每根立管的雨水設計流量17.71L/s，查表4.3.3，立管可選用100mm。但單斗系統(tǒng)雨落水管管徑不得小于雨水斗口徑，所以雨落水管選用150mm。(9)溢流口計算10年重現(xiàn)期的雨水量：

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算-例題

在天溝末端山墻上沒溢流口，溢流口寬取0.35m，堰上水頭取0.15m，溢流口排水量為大于雨水設計流量第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算包括選擇布置雨水斗，布置并確定連接管、懸吊管、立管、排出管和埋地管。根據(jù)最大允許泄流量換算成最大允許匯水面積：

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.5內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算FQψ——

最大允許匯水面積,m2；——

最大允許泄流量；——

徑流系數(shù)；內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算包括選擇布置雨水斗，布

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.5內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算-步驟

(1)根據(jù)建筑物內(nèi)部墻、梁、柱的位置，屋面的構(gòu)造和坡度劃分為幾個系統(tǒng)，確定立管的數(shù)量和位置。

(2)根據(jù)各個系統(tǒng)的匯水面積，查附錄6-6確定雨水斗的規(guī)格和數(shù)量。

(3)確定連接管管徑，連接管管徑與雨水斗出水管管徑相同。對于單斗系統(tǒng)，懸吊管、立管、排出橫管的管徑均與連接管管徑相同。

(4)計算懸吊管連接的各雨水斗流量之和，確定（重力流）或計算（重力有壓流）水力坡度，查附錄6-1或附錄6-2確定懸吊管的管徑，懸吊管的管徑宜保持不變。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.5內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算

(5)計算立管連接的雨水斗泄流量之和，查立管最大允許泄流量表確定立管管徑，當立管只連接一根懸吊管時，因立管管徑不得小于懸吊管管徑，所以立管管徑與懸吊管管徑相同。

(6)排出管管徑一般與立管管徑相同，如果為了改善整個雨水排水系統(tǒng)的泄水能力，排出管也可以比立管放大1級管徑。

(7)計算埋地干管的設計排水量，確定(重力流)或計算(重力有壓流)水力坡度，為保障排水通暢，埋地管坡度應不小于0.003，合附錄6-3確定埋地橫干管的管徑。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排抓安全細節(jié)著眼，防隱患消除著手。11月-2211月-22Monday,November7,2022產(chǎn)品的質(zhì)量是拓展的翅膀，航程無限，輝煌有期。01:49:0701:49:0701:4911/7/20221:49:07AM防微杜漸，警鐘長鳴。11月-2201:49:0701:49Nov-2207-Nov-22堅持一流管理，生產(chǎn)一流產(chǎn)品。01:49:0701:49:0701:49Monday,November7,2022生產(chǎn)是可喜的收獲，安全是金色的種子。11月-2211月-2201:49:0701:49:07November7,2022產(chǎn)品批次能鑒別，問題產(chǎn)生以解決。2022年11月7日1:49上午11月-2211月-22態(tài)度決定一切，細節(jié)決定成敗。07十一月20221:49:07上午01:49:0711月-22安全是幸福的源泉安全是效益的保障。十一月221:49上午11月-2201:49November7,2022十起事故九起違章，三令五申常抓常講。2022/11/71:49:0701:49:0707November2022合理搬運周轉(zhuǎn)，愛惜勞動成果。1:49:07上午1:49上午01:49:0711月-22危險源點掛上牌，安全操作記心懷。11月-2211月-2201:4901:49:0701:49:07Nov-22貫標認證，人人參與，從我做起。2022/11/71:49:07Monday,November7,2022以安全之漿，撐發(fā)展之舟。11月-222022/11/71:49:0711月-22謝謝大家！抓安全細節(jié)著眼，防隱患消除著手。11月-2211月-22We

7.1

屋面雨水外排水系統(tǒng)

7.2

屋面雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.3雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中水氣流動的物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)

7.3.2多斗雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量的計算

7.4.2普通外排水的設計計算

7.4.3天溝外排水的設計計算

7.4.4內(nèi)排水系統(tǒng)設計計算第7章建筑雨水排水系統(tǒng)總目錄7.1屋面雨水外排水系統(tǒng)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)總目錄第7章建筑雨水排水系統(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，它的任務是及時排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋頂積水對屋頂造成威脅，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。本章將對建筑物各種形式的雨水排水系統(tǒng)進行系統(tǒng)介紹。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)本章概述屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設置位置不同可分為外排水系統(tǒng)、內(nèi)排水系統(tǒng)。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)屋面雨水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)內(nèi)排水系統(tǒng)建筑雨水排水系統(tǒng)的分類屋面雨水系統(tǒng)按照管道的設置位置不同可分為第7章建筑雨外排水是指，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。按照屋面有無天溝可以分為以下兩種：

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

外排水系統(tǒng)的分類屋面雨水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)內(nèi)排水系統(tǒng)檐溝外排水天溝外排水外排水是指，建筑物內(nèi)部沒有雨水管道的雨水排放方式。按照屋一般用于居住建筑，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)拈軠侠铮缓罅魅胗曷涔?，沿雨落管排泄到地下管溝或排到地面。檐溝外排水雨水斗承雨斗檐溝立?/p>

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.1檐溝外排水一般用于居住建筑，檐溝外排水雨水斗承雨斗檐溝立管天溝外排水天溝一般用于排除大型屋面的雨、雪水。特別是多跨度的廠房屋面，多采用天溝外排水。溢流口山墻泄壓管消能池檢查井

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.2天溝外排水天溝外排水天溝一般用于排除大型屋溢流口山墻泄壓管消能池檢天溝外排水所謂天溝，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。天溝消能池檢查井雨水斗沉降縫

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.2天溝外排水天溝外排水所謂天溝，是指屋面上在構(gòu)造上天溝消能池檢雨第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1

雨水外排水系統(tǒng)

7.1.2天溝外排水天溝外排水方式優(yōu)點：1、在屋面不設雨水斗，管道不穿過屋面，排水安全可靠，不會因施工不善而造成屋面漏水或檢查井冒水。2、節(jié)省管材，施工方便，有利于廠房內(nèi)空間利用，也可減少廠區(qū)雨水管的埋深。缺點：1、天溝有一定的坡度，而且較長，排水立管在山墻外，寒冷地區(qū)排水立管可能凍裂。2、屋面墊層厚，結(jié)構(gòu)負荷大；3、晴天屋面堆積灰塵大，雨天天溝排水不暢第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.1雨水外排水系統(tǒng)

7.1雨水內(nèi)排水系統(tǒng)內(nèi)排水是指屋面設雨水斗，雨水管道設置在建筑內(nèi)部的雨水排水系統(tǒng)。

特點：雨水內(nèi)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置雨水立管的情況，多采用內(nèi)排水。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.1概述雨水內(nèi)排水系統(tǒng)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

屋面雨水系統(tǒng)根據(jù)出戶埋地干管是否有自水面密閉系統(tǒng)敞開系統(tǒng)根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為單斗、多斗雨水排水系統(tǒng)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類按雨水管中水流的設計流態(tài)可分為重力半有壓流雨水系統(tǒng)重力無壓流雨水系統(tǒng)壓力流雨水系統(tǒng)（虹吸式雨水系統(tǒng)）根據(jù)出戶埋地干管是否有自水面根據(jù)立管連接雨水斗的個數(shù)分為↓單斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：懸吊管上只連接單個雨水斗的系統(tǒng)?！喽酚晁潘到y(tǒng)系統(tǒng)：懸吊管上連接多個雨水斗（一般不得多于4個）的系統(tǒng)。在條件允許的情況下，應盡量采用單斗排水，以充分發(fā)揮管道系統(tǒng)的排水能力，單斗系統(tǒng)的排水能力大于多斗系統(tǒng)。多斗系統(tǒng)的排水量大約為單斗的80%

。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類↓單斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：第7章建筑雨敞開系統(tǒng)：為非滿流的重力排水，檢查井設置在室內(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7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類敞開系統(tǒng)：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.壓力流（虹吸式）雨水系統(tǒng)：采用虹吸式雨水斗，管道中是全充滿的壓力流狀態(tài)，屋面雨水的排水過程是一個虹吸排水過程。重力半有壓流雨水系統(tǒng)：管內(nèi)氣水混合，在重力和負壓抽吸的作用下流動，也稱為87雨水斗系統(tǒng)。設計水流狀態(tài)為半有壓流，系統(tǒng)的設計流量、管材、管道布置等考慮了水流壓力的作用。重力無壓流雨水系統(tǒng)雨水通過自由堰流入管道，在重力作用下附壁流動，管內(nèi)壓力正常

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水排水系統(tǒng)

7.2.2排水系統(tǒng)分類壓力流（虹吸式）雨水系統(tǒng)：第7章建筑雨

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成內(nèi)排水系統(tǒng)由天溝、雨水斗、連接管、懸吊管、立管、排出管等部分組成。雨水斗

雨水斗是整個雨水管道系統(tǒng)的進水口，設置在屋面或天溝的最低處，主要作用是最大限度的排泄雨、雪水；對進水具有整流、導流作用，使水流平穩(wěn)，以減少系統(tǒng)的摻氣；同時具有攔截粗大雜質(zhì)的作用。

目前國內(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7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)整流罩下沉式雨水斗進水格柵排出管

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成虹吸式雨水斗整流罩下沉式雨水斗進水格柵排出管第7章

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成連接管連接雨水斗與懸吊管的短管。懸吊管

懸吊管與連接管和雨水立管連接，見雨水內(nèi)排水系統(tǒng)圖，對于一些重要的廠房，不允許室內(nèi)檢查井冒水，不能設置埋地橫管時，必須設置懸吊管。

管徑不得小于連接管管徑，但不得大于300mm。對于塑料管坡度不小于0.005；對于鑄鐵管坡度不小于0.01。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成立管

接納雨水斗或懸吊管的雨水，與排出管連接。一根立管連接的懸吊管根數(shù)不多于兩根，立管管徑不得小于懸吊管管徑排出管

將立管的水輸送到地下管道中，雨水排出管設計時，要留有一定的余地。管徑不得小于立管管徑。埋地橫管

密閉系統(tǒng)一般采用懸吊管架空排至室外的，不設埋地橫管；敞開系統(tǒng)，室內(nèi)設有檢查井，檢查井之間的管為埋地敷設。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成檢查井雨水常常把屋頂?shù)囊恍╇s物沖進管道，為便于清通，室內(nèi)雨水埋地管之間要設置檢查井。設計時應注意，為防止檢查井冒水，檢查井深度不得小于0.7m。檢查井內(nèi)接管應采用管頂平接，而且平面上水流轉(zhuǎn)角不得小于135o。具體方式見下頁示意圖所示

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成檢查井內(nèi)接管方式135o第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.4雨水排水系統(tǒng)的選用選擇建筑物屋面雨水系統(tǒng)時考慮的因素：

建筑物的類型、結(jié)構(gòu)形式、屋面面積大小、當?shù)貧夂驐l件以及生活生產(chǎn)的要求，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，本著安全又經(jīng)濟的原則選擇。安全：能迅速及時地將屋面雨水排至室外，屋面溢水頻率低，室內(nèi)管道不漏水，地面不冒水。經(jīng)濟：在滿足安全的前提下，系統(tǒng)的造價低，壽命長。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動規(guī)律

屋面雨水進入雨水斗時，會挾帶一部分空氣進入雨水管道，雨水管道中泄流的是水、氣兩種介質(zhì)水面深度h進氣口的大小進入雨水管道的相對空氣量的多少降雨歷時匯水面積天溝水深壓力波動水流狀態(tài)重力無壓流、重力半有壓流、有壓流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3雨水內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流討論：

雨水斗和連接管；懸吊管和立管；埋地干管雨水斗和連接管水氣流動狀態(tài)：

按降雨歷時，雨水斗泄流狀態(tài)分三個階段，降雨過程中，隨著降雨歷時的延長，雨水斗泄流量Qy與天溝水深h、摻氣量比K（進入雨水斗的空氣量與雨水量之比）、雨水入口處壓力值P1、流量遞增時間t等諸參數(shù)的關系見下頁圖。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)討論：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)①初始階段（0≤t<ta，ɑ<1/3）

Q-h:泄流量和h↑速度緩慢。

Q-K:K急劇上升，在tA處達到最大。

Q-P：

壓力增加但變化緩慢。

——

水氣兩相重力流②過渡階段（ta≤t<tb，1/3≤ɑ<1）

Q-h：h增加緩慢近似線性,泄流量增長速率小。

Q-K：K↓，tB時K=0。

Q-P：管內(nèi)壓力增加較快。

——水氣兩相壓力流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)③飽和階段（tb<t

，ɑ=1）

Q-h：

Q基本不增加。

Q-K:K=0，Q不增加，h↑，泄水由抽力進行。

——單相壓力流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物QyQyhL1ttBtAABQAh

泄流量Qy與各個參數(shù)之間的關系—２h

—

天溝水深hL1

—

臨界水深T

—

流量遞增時間

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)QyQyhL1ttBtAABQAh泄流量Qy與各個參泄流量Qy與各個參數(shù)之間的關系—１k

—

滲氣量比。P1

—

雨水入口處壓力值。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)QykQyP1QA泄流量Qy與各個參第7章建筑雨水排水懸吊管與立管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)懸吊管的泄流能力遠小于立管，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)：重力流狀態(tài)氣水混合兩相流壓力流狀態(tài)

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)懸吊管與立管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)重力流狀態(tài)氣水混合壓力流狀態(tài)初始階段：因在初始階段瀉流量較小，管內(nèi)充滿度較小，是非滿流，大氣可以自由流通，懸吊管內(nèi)壓力變化小。立管內(nèi)也是附壁水膜流，立管內(nèi)流速大于懸吊管內(nèi)流速，雨水會挾帶部分空氣向下流動，其空間會由經(jīng)雨水斗、連接管、懸吊管的空氣來補充，所以壓力變化也很小。（重力流狀態(tài)）

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)初始階段：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)過渡階段：

懸吊管內(nèi)：天溝水位增加，泄流量增大，懸吊管內(nèi)壓力會出現(xiàn)壅水狀態(tài)的氣水兩相流。管內(nèi)壓力波動大，懸吊管的水頭損失迅速增加，可利用的水頭幾乎不變，管內(nèi)的負壓不斷增大。

在立管中，隨著水流向下流動，可利用的水頭迅速增加，立管內(nèi)的負壓迅速減少，至某一高度時壓力為零。再向下管內(nèi)壓力為正，立管底部壓力達到最大值。氣水混合兩相流第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)飽和階段：

雨水斗被完全淹沒不進氣，懸吊管和立管屬于單相流，受位能和系統(tǒng)管路壓力損失的制約，懸吊管起端壓力可能是負壓也可能是正壓。隨懸吊管的延伸，管內(nèi)壓力逐漸減少，負壓值增大，在懸吊管和立管連接處負壓值最大，形成虹吸，立管內(nèi)的壓力變化規(guī)律同上。（壓力流狀態(tài)）第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物埋地干管水氣流狀態(tài)初始階段:充滿度很小有自由水面的波浪流、脈動流，系統(tǒng)內(nèi)壓力變化很?。ㄖ亓α鳡顟B(tài)）過渡階段：密閉系統(tǒng)：水中挾帶的氣體隨水流運動的同時，受浮力作用作垂直運動擾動水流，使水流摻氣現(xiàn)象激烈，形成滿管的汽水乳化流，導致水流阻力和能量損失的增加。但隨著氣泡能量減少，從水中分離出來，形成氣室，水力坡度增加，增加了埋地管的排水能力。（水氣兩相重力半有壓）第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)埋地干管水氣流狀態(tài)第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水敞開式內(nèi)排水系統(tǒng)：高速水流進入檢查井，流速驟減，動能轉(zhuǎn)化為勢能，檢查井內(nèi)水位上升。夾氣水流在檢查井內(nèi)上下翻滾，使井內(nèi)水流旋轉(zhuǎn)紊亂，阻撓水流進入下游埋地管。飽和階段：隨著水的流動，水頭損失增加，埋地干管正壓值逐漸減少。（壓力流狀態(tài)）第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)敞開式內(nèi)排水系統(tǒng)：高速水流進入檢查井，流速驟減，動能轉(zhuǎn)化為勢結(jié)論：初始階段：泄流量較少，管內(nèi)氣流暢通，壓力穩(wěn)定，是水氣兩相重力無壓流；過渡階段：泄流量較大，管內(nèi)氣流不通暢，管內(nèi)壓力不穩(wěn)定，變化大，雨水靠重力和負壓抽吸流動，是水氣兩相重力半有壓流；飽和階段：管內(nèi)滿流不摻氣，雨水排水系統(tǒng)的泄流量達到最大值，雨水靠負壓抽吸流動，是水單相壓力流。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.1單斗雨水系統(tǒng)結(jié)論：壓力流狀態(tài)系統(tǒng)瀉流量最大，重力流最小。重力半有壓流和壓力流狀態(tài)下泄水能力取決于天溝位置高度、天溝水深、管道摩阻及雨水斗局部阻力。結(jié)論：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣多斗系統(tǒng)雨水排水系統(tǒng)：一根懸吊管上接幾個（一般不超過4個）雨水斗。特點：一根懸吊管上的不同位置的雨水斗的泄流能力不同，距離立管越遠的雨水斗，泄流量越小，距離立管越近的雨水斗泄流量越大。實測：近斗泄流能力為遠斗泄流能力的數(shù)十倍，

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.3

內(nèi)排水系統(tǒng)中的水氣流動物理現(xiàn)象

7.3.2多斗雨水系統(tǒng)多斗系統(tǒng)雨水排水系統(tǒng)：第7章建筑雨水排1.

設計暴雨強度q設計暴雨強度公式中應有重現(xiàn)期p

和屋面集水時間t兩個參數(shù)。設計重現(xiàn)期應根據(jù)生產(chǎn)工藝及建筑物的性質(zhì)確定，一般性建筑采用2～5年，重要公共建筑不小于10年；工業(yè)建筑由生產(chǎn)工藝、重要程度等因素決定可參考下頁表各種數(shù)據(jù)確定。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量計算1.設計暴雨強度q第7章建筑雨水排水

工業(yè)企業(yè)特征P(年)

1生產(chǎn)工業(yè)因素生產(chǎn)和機械設備不會因水受損害生產(chǎn)可能因水受損害，但機械設備不會因水受損害生產(chǎn)不會因水受影響，但機械設備可能因水受損害生產(chǎn)和機械均可能因水受損害0.51.01.52.0

2土建因素

房屋最低層地板標高低于室外地面標高天窗玻璃位于天溝之上低于10cm

屋頂各方面被房屋高出部分包圍，妨礙雨水流動0.50.50.57.4.1雨水量計算

工業(yè)建筑雨水設計重現(xiàn)期

總目錄本章總目錄工業(yè)企業(yè)特征P(年)1生產(chǎn)工業(yè)因素2土建因素因為我國推導暴雨強度公式所需實測降雨資料的最小時段為5min，所以屋面集水時間按5min計算2.

匯水面積F(m2)屋面匯水面積一般較小，一般以m2計算。屋面有一定的坡度，匯水面積應按照水平投影面積計算。高出屋面的側(cè)墻，應附加其最大受雨面正投影的一半作為有效匯水面積。3.

徑流系數(shù)ψ屋面徑流系數(shù)一般取ψ＝0.9。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量計算因為我國推導暴雨強度公式所需實測降雨資料的最小時段為4.雨水量計算公式

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.1雨水量計算——

屋面雨水設計流量，L/s;——

屋面設計匯水面積，m2；——

當?shù)亟涤隁v時5min時的暴雨強度,L/（s?104

m2）；——

當?shù)亟涤隁v時5min時的小時降雨厚度,mm/h;——

徑流系數(shù)QFq5h5ψ4.雨水量計算公式第7章建筑雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)1．雨水斗泄流量計算(單斗)

重力流狀態(tài)下：第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)－1．雨水斗泄流量計算(單斗)在有壓流和壓力流狀態(tài)下，第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)2．天溝流量Q—天溝排水流量，m3／s；v—流速m／s；不小于0.75m/s，埋地橫干管流速小于1.8m/sn—天溝粗糙度系數(shù)，見表6-2；i—天溝坡度，不小于0.003；ω—天溝過水斷面積，m2。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排天溝壁面材料n水泥砂漿光滑抹面0.011普通水泥砂漿抹面0.012-0.013無抹面0.014-0.017噴漿護面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

總目錄本章總目錄天溝壁面材料n水泥砂漿光滑抹面0.011普通水泥砂漿抹面0.

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)3．橫管橫管包括懸吊管、管道層的匯合管、埋地橫干管和出戶管，橫管可以近似地按圓管均勻流計算。4．立管

重力流狀態(tài)下雨水排水立管按水膜流計算，即式中：Q—立管排水流量，L／s；KP—粗糙高度，m；

α—充水率；d—管道計算內(nèi)徑，m。第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)重力半有壓流狀態(tài)下雨水排水立管按水塞流計算。單斗系統(tǒng)立管的管徑與雨水斗口徑、懸吊管管徑相同，多斗系統(tǒng)立管管徑根據(jù)立管設計排水量按表6-3確定第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算7.4.2

系統(tǒng)計算原理與參數(shù)5.溢流口功能：雨水系統(tǒng)事故時排水和超量雨水排除。溢流口的排水能力應不小于50年重現(xiàn)期的雨水量。式中：Q—溢流口服務面積內(nèi)的最大降雨量，L／s；

b—溢流口寬度，m；

h—溢流孔口高度，m；

m—流量系數(shù)，取385；

g—重力加速度，取9.81m／s2第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4雨水排

按重力無壓流設計根據(jù)屋面坡度和建筑無立面要求等情況，按經(jīng)驗布置立管，劃分并計算每根立管的匯水面積，計算每根立管需排泄的雨水量Q。查附錄14使設計雨水量不大于表中最大設計泄流量，確定雨水立管管徑。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.3普通外排水設計計算按重力無壓流設計第7章建筑雨水排

已經(jīng)確定天溝的長度、形狀、幾何尺寸、坡度、材料和匯水面積，校核重現(xiàn)期是否滿足要求，其設計計算步驟如下：（1）計算過水斷面積ω。（2）求流速v。（3）求天溝允許通過的流量Q允。（4）計算匯水面積F。（5）由，求5min的暴雨強度。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算（重力半有壓流設計）已經(jīng)確定天溝的長度、形狀、幾何尺寸、坡度、材

（6）求計算重現(xiàn)期P計，若計算重現(xiàn)期大于等于設計重現(xiàn)期P設；確定立管管徑；若計算重現(xiàn)期小于設計重現(xiàn)期P設，改變天溝幾何尺寸，增大過水斷面積，重新計算，校核重現(xiàn)期。另一種是已經(jīng)確定天溝的長度、坡度、材料、匯水面積和設計重現(xiàn)期，確定天溝的形狀和幾何尺寸，其設計計算步驟如下：

(1)確定分水線求每條天溝的匯水面積F。

(2)求5min的暴雨強度q5。

(3)求天溝設計流量Q。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算（6）求計算重現(xiàn)期P計，若計算重現(xiàn)期大于等于設計(4)初步確定天溝形狀和幾何尺寸。

(5)求天溝過水斷水面積ω。

(6)求流速v。

(7)求天溝允許通過的流量Q允。

(8)若天溝的設計流量Q設小于等于天溝允許通過的流量Q允，確定立管管徑；若天溝的設計流量Q設大于天溝允許邊過的流量Q允，改變天溝的形狀和幾何尺寸，增大天溝的過水斷水面積ω，更新計算。

第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.4

雨水排水系統(tǒng)的水力計算

7.4.4天溝外排水設計計算(4)初步確定天溝形狀和幾何尺寸。例：某一般性公共建筑全長90m，寬72m。利用拱形屋架及大型屋面板構(gòu)成的矩形凹槽作為天溝，向兩端排水。