建筑雨水排水系統(tǒng)建筑雨水排水系統(tǒng)1和生活排水區(qū)別：1.大氣降水不可控制；2.設(shè)計(jì)中的雨水重現(xiàn)期P是一個(gè)定值;3.雨水管道中的水氣流動(dòng)現(xiàn)象復(fù)雜;4.水質(zhì)較好，具有利用潛力;(雨規(guī))和生活排水區(qū)別：2建筑雨水排水系統(tǒng)課件3建筑雨水排水系統(tǒng)課件46.1.2建筑物雨水系統(tǒng)分類

一、按管道設(shè)置位置

1．外排水

1）檐溝排水組成：檐溝、水落管

DN75mm、100mm。一般d為8～16m，工業(yè)建筑d可以達(dá)到24m。適用：普通住宅、一般公共建筑、小型單跨廠房。6.1.2建筑物雨水系統(tǒng)分類一、按管道設(shè)置位置5檐溝外排水

檐溝外排水62）天溝外排水：雨水→屋面→天溝→雨水斗→立管→地面或管道適用：長(zhǎng)度不超過(guò)100m的多跨工業(yè)廠房2）天溝外排水：72．內(nèi)排水組成：雨水斗、連接管、懸吊管、立管、排出管、埋地橫管、檢查井。

2．內(nèi)排水8雨水斗：設(shè)整流格柵裝置，避免形成過(guò)大的漩渦，穩(wěn)定斗前水位，減少摻氣，并攔隔樹葉等雜物。格柵進(jìn)水孔的有效面積是連接管道面積的2-2.5倍。虹吸式雨水斗

建筑雨水排水系統(tǒng)課件9序號(hào)規(guī)格虹吸式雨水斗設(shè)計(jì)流量（L/S）普通重力式雨水斗設(shè)計(jì)流量（L/S）1DN5062.42DN70114.63DN1102811.54DN1606626.55DN20010642.7序號(hào)規(guī)格虹吸式雨水斗普通重力式雨水斗1DN5062.42DN10

2．連接管：與雨水斗同徑≮100mm。

3．懸吊管：i≮0.005，鑄鐵，固定在墻梁衍架上。

4．立管：與懸吊管同徑，且不宜大于300mm,

距地面1.0m設(shè)檢查口。

5．排出管：DN≮立管管徑。

6．埋地橫管：200≤DN≤6007．附屬構(gòu)筑物：

檢查井——敞開(kāi)式；檢查口井——封閉式；（室內(nèi)）2．連接管：與雨水斗同徑≮100mm。11a.溢流口：設(shè)在天溝頂端，比天溝上檐低50-100mm。b.檢查井：適用于敞開(kāi)式內(nèi)排水系統(tǒng)。c.檢查口井：適用于密閉式內(nèi)排水系統(tǒng)。d.排氣井：設(shè)在埋地管起端檢查井與排出管間，水流與溢流墻碰撞消能降速，氣水分離。a.溢流口：設(shè)在天溝頂端，比天溝上檐低50-100mm。12建筑雨水排水系統(tǒng)課件136.1.3雨水排出系統(tǒng)的選用選擇原則：1.迅速、及時(shí)地將屋面雨水排至室外。2.盡量減少和避免非正常排水（溢流、冒水）。3.安全、經(jīng)濟(jì)

6.1.3雨水排出系統(tǒng)的選用選擇原則：14選擇順序：1.雨水系統(tǒng)的安全性順序密閉式系統(tǒng)＞敞開(kāi)式系統(tǒng)；外排水系統(tǒng)＞內(nèi)排水系統(tǒng)；87型重力流系統(tǒng)＞虹吸式壓力流系統(tǒng)＞堰流式重力流系統(tǒng)2.雨水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性順序：虹吸式壓力流系統(tǒng)＞87型重力流系統(tǒng)＞堰流式重力流系統(tǒng)選擇順序：15

屋面雨水系統(tǒng)的特點(diǎn)比較堰流斗系統(tǒng)87斗系統(tǒng)虹吸式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流態(tài)附壁膜流重力流（不考慮壓力）氣水混合流重力流(考慮壓力)

水單相流

有壓流雨水斗形式自由堰流式87或65淹沒(méi)進(jìn)水超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨量排出必須通過(guò)溢流。超量雨水會(huì)產(chǎn)生壓力，損壞系統(tǒng)系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)方法考慮了排超量雨水主要通過(guò)溢流設(shè)計(jì)充分利用水頭，超量雨水難入屋面雨水系統(tǒng)的特點(diǎn)比較堰流斗系統(tǒng)87斗系統(tǒng)虹吸式系統(tǒng)16適用特點(diǎn)：1.優(yōu)先考慮？

排水。（建筑師）2.屋面集水優(yōu)先考慮天溝形式，雨水斗應(yīng)設(shè)置于天溝內(nèi)。3.？系統(tǒng)適用于大型屋面的庫(kù)房、工業(yè)廠房、公共建筑等。4.不允許室內(nèi)冒水的建筑，應(yīng)采用？系統(tǒng)或？系統(tǒng)，不得采用敞開(kāi)式內(nèi)排水系統(tǒng)。適用特點(diǎn)：175.87型雨水斗系統(tǒng)和虹吸式壓力流系統(tǒng)應(yīng)采用密閉系統(tǒng)。6.寒冷地區(qū)應(yīng)盡量采用？系統(tǒng)。7.單斗與多斗系統(tǒng)比較：一般情況下，優(yōu)先采用單斗系統(tǒng)。（虹吸式系統(tǒng)除外）確定雨水排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意：a.屋面雨水嚴(yán)禁接入室內(nèi)生活污廢水系統(tǒng)。b.室內(nèi)生活污廢水管道嚴(yán)禁直接與屋面雨水管道連接。建筑雨水排水系統(tǒng)課件18建筑雨水排水系統(tǒng)課件196.2雨水內(nèi)排系統(tǒng)流動(dòng)的物理現(xiàn)象

一、單斗系統(tǒng)

1.雨水斗泄流狀態(tài)

Q——泄流量；h——天溝水深；

P——雨水斗入口處壓力；K——摻氣比。按降雨歷時(shí)，雨水斗泄流狀態(tài)分三個(gè)階段：

①初始階段

Q-h:Q、h↑緩慢。

Q-K:K↑急劇，在tA處達(dá)到最大。

Q-P：P↑緩慢。

——

水氣兩相重力流

6.2雨水內(nèi)排系統(tǒng)流動(dòng)的物理現(xiàn)象一、單斗系統(tǒng)20②過(guò)渡階段

Q-h：h↑緩慢近似線性,Q↑速率小。

Q-K：K↓，tB時(shí)K=0。

Q-P：P↑較快。

——水氣兩相壓力流

③飽和階段

Q-h：Q↑0。

Q-K:K=0，Q↑0，h↑，泄水由抽力進(jìn)行。

——單相壓力流。②過(guò)渡階段213.懸吊管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)

壓力狀態(tài)：（1）天溝水深較小時(shí)→自由堰流狀態(tài)，空氣貫通，非滿流重力流；（2）天溝水位增加→泄流量增大，氣水兩相流（壅水)。（3）壓力流狀態(tài)：滿流時(shí)為壓力流。4.立管的水氣流動(dòng)狀態(tài)是附壁水膜重力流→氣水兩相流，立管上部為負(fù)壓區(qū)，下部為正壓區(qū)→抽吸作用→完全的兩相流→立管的下部呈現(xiàn)正壓狀態(tài)。一般情況：氣水兩相流狀態(tài)；雨量較大，又沒(méi)有溢水口時(shí)→單相壓力流狀態(tài)。3.懸吊管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)224.排出管的水氣流動(dòng)狀態(tài)

轉(zhuǎn)彎處發(fā)生壅水→水躍，水流波動(dòng)劇烈，泄流量降低→立管下半部產(chǎn)生正壓5.埋地管水氣流動(dòng)狀態(tài)

高速水流挾帶氣體進(jìn)入埋地橫管后→壅水→水流速度迅速減小→水中的氣體逐漸從水中分離出來(lái)→氣室→氣室逐漸增→水流為氣水兩相的有壓非滿流→提高排水能力。建筑雨水排水系統(tǒng)課件23建筑雨水排水系統(tǒng)課件246.2.2多斗雨水排水系統(tǒng)特點(diǎn)：屋面降雨均勻，雨水斗直徑D和匯水面積F相同情況下，一根懸吊管上，處于不同位置的雨水斗，泄流能力不同。實(shí)測(cè)：近斗泄流能力為遠(yuǎn)斗泄流能力的數(shù)十倍，遠(yuǎn)斗受立管負(fù)壓抽吸影響小。多設(shè)雨水斗無(wú)實(shí)際意義。

結(jié)論：

1.雨水斗間距不宜過(guò)大，近立管雨水斗盡量靠近立管；2.雨水斗不宜超過(guò)2個(gè)，最多不超過(guò)4個(gè)；6.2.2多斗雨水排水系統(tǒng)256.3雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算6.3.1雨水量計(jì)算

1.設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度設(shè)計(jì)重現(xiàn)期：根據(jù)生產(chǎn)工藝及建筑物性質(zhì)決定，一般性建筑取2～5年；

重要建筑采用10年降雨歷時(shí)：a.屋面雨水排水管道按照5min計(jì)算b.居住小區(qū)雨水管道設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)等于地面集流時(shí)間加上折減系數(shù)與管道內(nèi)雨水流行時(shí)間的乘積。6.3雨水排水系統(tǒng)的水力計(jì)算6.3.1雨水量計(jì)算262.匯水面積坡頂屋面：按水平投影面積計(jì)算；側(cè)墻及窗井：垂直面積的1/2

。例題：下圖為一棟建筑的屋面平面圖，標(biāo)高為19.50m處的屋面的匯水面積是（）A1000；B1500；C1750；D20002.匯水面積坡頂屋面：按水平投影面積計(jì)算；側(cè)墻及窗井：垂直面273.雨水量計(jì)算公式

——雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）；

——設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度（L/s·ha）；

——徑流系數(shù)，建筑屋面可采用=0.9；

——匯水面積（㎡）。按小時(shí)降雨厚度計(jì)算：雨水斗排泄雨水面積3.雨水量計(jì)算公式28例題：建筑屋面匯水面積為2400，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為5年，設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度為4.38L/(s·h)，屋面徑流系數(shù)為0.9，設(shè)計(jì)雨水流量應(yīng)為_(kāi)_L/s。(

)

A0.89；B0.95；C3.15；D4.73。建筑雨水排水系統(tǒng)課件291.雨水斗泄流量2.天溝流量3.橫管4.立管5.壓力流6.溢流口計(jì)算

6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原理與參數(shù)6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原理與參數(shù)301．雨水斗泄流量計(jì)算(重力狀態(tài)下)(半有壓流和壓力流狀態(tài)下)

1．雨水斗泄流量計(jì)算31雨水斗最大泄流量（L/S）雨水斗形式DN50DN70DN100DN150DN200虹吸式6122587式單斗816325287式多斗6122640堰流斗見(jiàn)廠家

雨水斗排泄雨水面積附表6-6雨水斗最大泄流量（L/S）雨水斗形式DN50DN70DN10322.天溝流量（明渠均勻流公式）天溝壁面材料粗糙度系數(shù)n天溝壁面材料粗糙度系數(shù)n水泥砂漿光滑抹面0.011噴漿護(hù)面0.016-0.021普通水泥砂漿抹面0.012-0.013不整齊表面0.020無(wú)抹面0.014-0.017豆砂瀝青表面0.025各種抹面天溝粗糙度系數(shù)天溝壁面材料粗糙度系數(shù)n天溝壁面材料粗糙度系數(shù)n水泥砂漿光滑333.橫管（圓管均勻流）包括懸吊管、橫干管和出戶管

V：管內(nèi)流速，≮0.75m/s

出戶至檢查井≯1.8m/sn：粗糙系數(shù)：塑料管0.010

鑄鐵管0.014

混凝土管0.013R：水力半徑

懸吊管

h/D=0.8

橫干管滿流計(jì)算h/D=1.0

3.橫管（圓管均勻流）34I：水力坡度重力流：按照管道敷設(shè)坡度計(jì)算重力半有壓流：與橫管兩端壓力差有關(guān)I：水力坡度35重力半有壓流立管的最大允許泄流量4.立管

a.重力流狀態(tài)下立管按照水膜流計(jì)算

b.重力半有壓流下按照水塞流計(jì)算管徑mm75100150200250300流量L／s10～1219～2542～5575～90135～155220～240重力半有壓流立管的最大允許泄流量4.立管管徑mm75100136式中

——管段的設(shè)計(jì)計(jì)算流量，L/min；

——管道計(jì)算內(nèi)徑，m。

——海澄?威廉系數(shù)。

塑料管、內(nèi)襯(涂)塑管=130；

鋼管=120；鑄鐵管=100。

內(nèi)壁噴塑鑄鐵管水力計(jì)算表見(jiàn)附錄6.5

5.壓力流（虹吸式）連接管、懸吊管、立管、埋地橫干管都按照滿流設(shè)計(jì)（1）沿程阻力損失式中

——管段的設(shè)計(jì)計(jì)算流量，L/m37（2）局部阻力損失（3）阻力損失估算附加系數(shù)：L0=kL

鋼管、鑄鐵管k=1.2-1.4

塑料管k=1.4-1.6

計(jì)算管路單位有效長(zhǎng)度的阻力損失建筑雨水排水系統(tǒng)課件38（4）管內(nèi)壓力系統(tǒng)內(nèi)某斷面處管內(nèi)的壓力計(jì)算壓力流雨水排水系統(tǒng)的最大負(fù)壓值在懸吊管與總立管的連接處。選用金屬管時(shí)，最大允許負(fù)壓為-90kPa。塑料管為-70-80kPa。

建筑雨水排水系統(tǒng)課件39（5）系統(tǒng)的余壓排水管系統(tǒng)的總水頭損失與排水管出口速度水頭之和應(yīng)小于雨水斗天溝底面至排水管出口的幾何高差，其壓力余量宜稍大于10kPa。

建筑雨水排水系統(tǒng)課件406.溢流口計(jì)算

功能：雨水系統(tǒng)事故時(shí)排水和超量雨水排除。最不利考慮，溢流口的排水能力不應(yīng)小于50年重現(xiàn)期6.溢流口計(jì)算416.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算步驟1.普通外排水系統(tǒng)

（1）根據(jù)屋面坡度和建筑物立面要求，布置立管，立管間距8-12m。（2）計(jì)算每根立管的匯水面積。（3）求每根立管的泄水量；（4）按照堰流式斗雨水系統(tǒng)查附錄6.4確定立管管徑。6.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算步驟1.普通外排水系統(tǒng)422.天溝外排水校核天溝的泄流能力，檢驗(yàn)暴雨重現(xiàn)期P或計(jì)算天溝長(zhǎng)度等（1）天溝布置：確定分水線、每條分水線的面積（2）確定天溝斷面矩形、梯形、半圓形、三角形（3）計(jì)算水流速度→曼寧公式（4）計(jì)算需要排除的雨水量（5）溢流口→堰流公式2.天溝外排水43例題：某一般性公共建筑全長(zhǎng)90m，寬75m，屋面設(shè)有6條天溝，每條天溝承擔(dān)的匯水面積皆相同。已知每條天溝長(zhǎng)43m，寬B=0.30m，積水深度H=0.15m，坡度I=0.006，粗糙系數(shù)n=0.025；若該建筑物屋面徑流系數(shù)為0.9，雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期取4年時(shí)，5min暴雨強(qiáng)度為240L/（s·104㎡），重現(xiàn)期為10年時(shí)，5min暴雨強(qiáng)度為520L/（s·104㎡），則該屋面天溝設(shè)計(jì)（）a.天溝的允許泄流量為25L/s，可滿足4年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水的排放要求，但不滿足10年重現(xiàn)期雨水的排放要求b.天溝的允許泄流量為45L/s，可滿足10年重現(xiàn)期雨水的排放要求c.天溝的允許泄流量為45L/s，可滿足4年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水的排放要求，但不滿足10年重現(xiàn)期雨水的排放要求d.天溝的允許泄流量為25L/s，不滿足4年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水的排放要求例題：443.重力流和半有壓流內(nèi)排水系統(tǒng)（1）雨水斗→最大排水能力，泄流面積；（2）連接管：一般不用計(jì)算，與雨水斗相同的直徑即可，但不得小于100mm。（3）懸吊管：非滿流設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)充滿度不宜大于0.8，管內(nèi)設(shè)計(jì)流速不宜小于0.75m/s（4）立管管徑同懸吊管管徑。（5）排出管和其它橫管3.重力流和半有壓流內(nèi)排水系統(tǒng)454.虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)教材例題（1）計(jì)算屋面總的匯水面積；（2）計(jì)算總匯水面積上的降雨量；

（3）確定雨水斗的口徑和數(shù)量；（4）布置雨水斗，組成屋面雨水排水管網(wǎng)系統(tǒng)；（5）繪制水力計(jì)算草圖，標(biāo)注各管段的長(zhǎng)度，雨水斗、懸吊管和埋地干管起端與末端的標(biāo)高；4.虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算46建筑雨水排水系統(tǒng)課件474.管道的泄流能力(單斗)

列1-1與2-2斷面方程：

4.管道的泄流能力(單斗)48（7）估算懸吊管的單位管長(zhǎng)的阻力損失；（8）初步確定管徑。根據(jù)最小允許流速和懸吊管的單位管長(zhǎng)的阻力損失查附錄6.5虹吸式雨水管道水力計(jì)算表，初步確定懸吊管管徑。立管與排出管管徑可采用相應(yīng)的控制流速初選管徑，立管管徑一般可比懸吊管末端管徑小一號(hào)。（9）列表進(jìn)行水力計(jì)算求出各管段的沿程水頭損失、局部水頭損失、位置水頭、各節(jié)點(diǎn)的壓力。（