6第六章建筑雨水排水系统

第六章建筑雨水排水系统„内容要点：‹建筑雨水排水系统分类与组成‹雨水排水系统的水力计算„教学要求：‹掌握建筑屋面雨水排放方式及其选择，各种雨水系统的组成及其功能‹熟悉屋面雨水设计流量的计算方法，雨水管道水力计算的方法第六章建筑雨水排水系统屋面屋面雨水系统雨水系统内排水内排水系统系统外排水外排水系统系统第一节建筑雨水排水系统分类与组成一、建筑雨水排水系统分类（1）建筑内部是否有雨水管道重力半有压流重力无压流第一节建筑雨水排水系统分类与组成一、建筑雨水排水系统分类（2）雨水在管内的流态压力流屋面屋面雨水系统雨水系统天沟排水檐沟排水第一节建筑雨水排水系统分类与组成一、建筑雨水排水系统分类（3）屋面的排水条件无沟排水屋面屋面雨水系统雨水系统敞开式排水系统第一节建筑雨水排水系统分类与组成一、建筑雨水排水系统分类（4）出户埋地横干管是否有自由水面密闭式排水系统屋面屋面雨水系统雨水系统DD‹用于居住建筑;‹屋面面积比较小的公共建筑;‹单跨工业建筑。1.檐沟外排水雨水斗承雨斗檐沟立管二、建筑雨水排水系统的组成2.天沟外排水天沟一般用于排除大型屋面一般用于排除大型屋面的雨、雪水。特别是的雨、雪水。特别是多跨度多跨度的厂房屋面（长度不超过的厂房屋面（长度不超过100m100m），多采用天沟外排水。），多采用天沟外排水。检查井雨水斗排水立管天沟外排水：所谓天沟，是指屋面上在构造上形成的所谓天沟，是指屋面上在构造上形成的排水排水沟沟，接受屋面的雨雪水。雨雪水沿天沟流向建筑，接受屋面的雨雪水。雨雪水沿天沟流向建筑物的物的两端两端，经墙外的立管排到地面或排到雨水道。，经墙外的立管排到地面或排到雨水道。天沟检查井雨水斗沉降缝天沟外排水：天沟外排水：天沟溢流口：比天沟上沿低50～100mm山墙检查井雨水斗排水立管3.内排水系统埋地横干管雨水斗连接管悬吊管立管排出管检查井内排水系统的组成3.内排水系统与雨水斗同径D连接管《D《300mmI塑料min=0.005I铸铁min=0.01D》D悬吊管D》D立管内排水系统剖面图重力式雨水斗整流罩下沉式雨水斗进水格栅短管虹吸式雨水斗检查井内接管方式135135ºº埋地横干管雨水斗连接管悬吊管立管排出管检查井3.内排水系统与雨水斗同径D连接管《D《300mmI塑料min=0.005I铸铁min=0.01D》D悬吊管D》D立管200mm《D《600mm三、雨水排出系统的选用„原则：‹密闭式优于敞开式；‹外排水优于内排水；‹压力流系统泄流量大、管径小、造价最低；‹重力半有压流系统次之；‹重力系统管径最大，造价最高。既安全又经济三、雨水排出系统的选用z檐沟外排水宜按重力流设计；三、雨水排出系统的选用z檐沟外排水宜按重力流设计；z长天沟外排水宜按满管压力流设计；三、雨水排出系统的选用z高层建筑屋面雨水排水宜按重力流设计；z高层建筑阳台雨水应自成系统排至室外；三、雨水排出系统的选用z高层建筑屋面雨水排水宜按重力流设计；z工业厂房﹑库房﹑公共建筑的大型屋面雨水排水宜按满管压力流设计。z高层建筑阳台雨水应自成系统排至室外；第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律一、单斗雨水系统z压力流状态雨水的泄流量最大；z重力半有压流次之；z重力流最小。第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统重力无压流重力无压流重力半有压流重力半有压流压力流压力流第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统管内压力分布示意图第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统初始和过渡阶段第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统初始和过渡阶段第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统初始和过渡阶段第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统初始和过渡阶段第二节第二节雨水内排水系统中的水气流动规律雨水内排水系统中的水气流动规律二、多斗雨水系统饱和阶段对于多斗系统：‹宜设两根悬吊管对称布置，每根悬吊管只连接1个雨水斗，使立管位于2个雨水斗之间。（1）1根立管连接2个雨水斗（1）1根立管连接2个雨水斗‹设2根悬吊管，对称布置，每根悬吊管设2个雨水斗。（2）1根立管连接4个雨水斗（2）1根立管连接4个雨水斗对于多斗系统：‹近立管雨水斗应尽量靠近立管，两个雨水斗的间距不宜过大。（3）1根悬吊管设2个雨水斗（3）1根悬吊管设2个雨水斗‹1根悬吊管连接的雨水斗不宜超过2个（4）1根悬吊管连接的雨水斗数量（4）1根悬吊管连接的雨水斗数量第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算设计重现期P屋面集水时间t一般性建筑屋面2～5年；重要公共建筑屋面》10年。屋面集水时间：5min1.设计暴雨强度（q）暴雨强度计算公式：()()nbtPcAq++=lg11671()()77.00.07612.8Plg775.012822++=tPq重庆()()711.08lg811.012001++=tPq北京重现期降雨历时L/（s·104m2）2.汇水面积（F）第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算（1）单位：m2（1）单位：m2（2）按水平投影面积计算（2）按水平投影面积计算2.汇水面积（F）第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算（3）高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算（3）高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算2.汇水面积（F）第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算（4）高层建筑裙房屋面的雨水汇水面积，应附加其高出部分侧墙面积的二分之一（4）高层建筑裙房屋面的雨水汇水面积，应附加其高出部分侧墙面积的二分之一2.汇水面积（F）第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算（5）窗井和贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道，应附加其高出部分侧墙面积的二分之一（5）窗井和贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道，应附加其高出部分侧墙面积的二分之一3.屋面径流系数（ψ）第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算‹种植屋面类型的屋面有少量的渗水，径流系数可取0.9；金属板材屋面无渗水，径流系数可取1.0。10000FqQ5Ψ=4.雨水量计算公式第三节雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算1.雨水斗泄流量第三节雨水排水系统的水力计算二、系统计算要点ghDhQ2µπ=重力流状态重力流状态半有压流和压力流状态半有压流和压力流状态)pH(gdQ+=242µπ1.雨水斗泄流量第三节雨水排水系统的水力计算二、系统计算要点100.0～140.060.0～120.025.0～70.012.0～32.06.0～18.0一个雨水斗泄流量满管压力流排水系统26.0—12.06.0—87型雨水斗泄流量-23.0—10.05.6—重力流雨水斗泄流量重力流排水系统1501251007550雨水斗规格（mm）屋面雨水斗的最大泄流量（L/s）21321IRnv=ωvQ=天沟坡度，不小于0.003水力半径过流断面积2.天沟流量第三节雨水排水系统的水力计算二、系统计算要点埋地横干雨水斗连接管悬吊管立管排出管检查井21321IRnv=ωvQ=3.横管不小于0.75m/s；埋地横干管应小于1.8m/s悬吊管：按充满度0.8横干管：按满流重力流按管道敷设坡度，金属管不小于0.01，塑料管不小于0.005埋地横干雨水斗连接管悬吊管立管排出管检查井3.横管LhhI∆+=悬吊管：0.5m埋地横干管：1.0m重力半有压流：悬吊管：雨水斗顶面至悬吊管末端的几何高差埋地横干管：两端的几何高差‹附录6.1‹附录6.2‹附录6.34.立管38356117890/j//pdKQ⋅⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=α管壁粗糙高度：塑料管15×10-6铸铁管25×10-5充水率：塑料管取0.3铸铁管取0.35管径埋地横干雨水斗连接管悬吊管立管排出管检查井计算（重力流）：计算（重力流）：4.立管——211.00315×9.2——194.00325×7217.00315×7.7176.00300114.10250×7.3119.10273×7117.00250×6.2108.0025062.80200×5.989.80245×664.60200×4.960.0020034.70160×4.765.50219×635.50160×4.027.8015030.80168×618.00125×3.727.80159×4.518.30125×3.217.0012512.80110×3.217.10133×47.4090×3.29.501009.40108×44.5075×2.34.3075最大泄流量（L/s）公称外径×壁厚（mm）最大泄流量（L/s）公称外径×壁厚（mm）最大泄流量（L/s）公称直径（mm）钢管塑料管铸铁管重力流屋面雨水排水立管的泄流量查表（重力流）：查表（重力流）：4.立管38356117890/j//pdKQ⋅⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=α管壁粗糙高度：塑料管15×10-6铸铁管25×10-5充水率：铸铁管0.35~0.57管径埋地横干雨水斗连接管悬吊管立管排出管检查井重力半有压流：重力半有压流：‹重力半有压流立管的最大允许泄流量：表6.3.35.溢流口计算‹Q：溢流口服务面积内最大降雨量，L/s‹b：溢流口宽度，m‹m：流量系数，取385‹h：溢流口高度，m232hgmbQ=溢流口不小于50年重现期的雨量三、设计计算步骤1.普通外排水（重力无压流）（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10000FqQ5Ψ=三、设计计算步骤1.普通外排水（重力无压流）（4）查表确定立管的管径34.70160×4.765.50219×635.50160×4.027.8015030.80168×618.00125×3.727.80159×4.518.30125×3.217.0012512.80110×3.217.10133×47.4090×3.29.501009.40108×44.5075×2.34.3075最大泄流量（L/s）公称外径×壁厚（mm）最大泄流量（L/s）公称外径×壁厚（mm）最大泄流量（L/s）公称直径（mm）钢管塑料管铸铁管2.天沟外排水矩形或梯形保护高度不小于100mm；起点水深不小于80mm2.天沟外排水„已经确定天沟的长度、形状、几何尺寸、坡度、材料和汇水面积，校核重现期是否满足要求：2.天沟外排水„已经确定天沟的长度、形状、几何尺寸、坡度、材料和汇水面积，校核重现期是否满足要求：（1）计算过水断面积ω；（2）求流速v；21321IRnv=（3）求天沟允许通过的流量Q允；Q允=v×ω；（4）计算汇水面积F；2.天沟外排水„已经确定天沟的长度、形状、几何尺寸、坡度、材料和汇水面积，校核重现期是否满足要求：（5）由，求5min的暴雨强度q5；10000FqQQ5Ψ=≥允（6）求计算重现期P计；（7）若P计≥P设，确定立管管径；若P计P设，改变天沟尺寸，增大过水断面积，重新计算校核重现期。()()nbtPcAq++=lg116712.天沟外排水„已经确定天沟的长度、坡度、材料、汇水面积和设计重现期，确定天沟的形状和几何尺寸：2.天沟外排水„已经确定天沟的长度、坡度、材料、汇水面积和设计重现期，确定天沟的形状和几何尺寸：（1）确定屋面分水线求每条天沟的汇水面积F；（2）求5min的暴雨强度q5；()()nbtPcAq++=lg11671（3）求天沟设计流量Q设；10000FqQ5Ψ=设（4）初步确定天沟的形状和几何尺寸；（8）若Q设≤Q允，确定立管管径；若Q设Q允，改变天沟形状和尺寸，增大过水断面积，重新计算。2.天沟外排水„已经确定天沟的长度、坡度、材料、汇水面积和设计重现期，确定天沟的形状和几何尺寸：（5）计算过水断面积ω；（6）求