建筑屋面雨水排水系統(tǒng)

1、4.14.1屋面雨水系統(tǒng)的分類與組成屋面雨水系統(tǒng)的分類與組成4.24.2雨水內排水系統(tǒng)中水氣流動的物理現象雨水內排水系統(tǒng)中水氣流動的物理現象4.34.3雨水排水系統(tǒng)的水力計算雨水排水系統(tǒng)的水力計算4.4 4.4 壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)壓力流（虹吸式）雨水排水系統(tǒng)概述概述管道的設置位置管道的設置位置4.1 4.1 屋面雨水排水系統(tǒng)的分類與組成屋面雨水排水系統(tǒng)的分類與組成按照雨水在管道內的流態(tài)不同可分為：4.1.1 屋面雨水排水系統(tǒng)分類屋面雨水排水系統(tǒng)分類按屋面的排水條件分檐溝、天溝和無溝排水。按出戶埋地橫干管是否有自由水面分為敞開式和密閉式排水系統(tǒng)。按一根立管連接的雨水斗數量分為單斗系統(tǒng)和

2、多斗排水系統(tǒng)1.檐溝外排水檐溝外排水檐溝外排水檐溝外排水雨水斗雨水斗承雨斗承雨斗檐溝檐溝立管立管天溝天溝溢流口溢流口山墻山墻泄壓管泄壓管消能池消能池檢查井檢查井2.天溝外排水天溝外排水天溝天溝消能池消能池檢檢查查井井雨水斗雨水斗沉降縫沉降縫 雨水內排水系統(tǒng)雨水內排水系統(tǒng) 內排水是指內排水是指屋面設雨水斗，雨水管道設置在屋面設雨水斗，雨水管道設置在建筑內部建筑內部的雨水排水系統(tǒng)。的雨水排水系統(tǒng)。 雨水內排水系統(tǒng)適用于屋面跨度大、屋面曲雨水內排水系統(tǒng)適用于屋面跨度大、屋面曲折（殼形、鋸齒形）、屋面有天窗等折（殼形、鋸齒形）、屋面有天窗等設置天溝有設置天溝有困難困難的情況，以及高層建筑、建筑立面要求

3、比較的情況，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)的建筑等高的建筑、大屋頂建筑、寒冷地區(qū)的建筑等不宜不宜在室外設置雨水立管在室外設置雨水立管的情況，多采用內排水。的情況，多采用內排水。 單斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：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)。懸吊管上只連接單個雨水斗的系統(tǒng)。 多斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：多斗雨水排水系統(tǒng)系統(tǒng)：內排水系統(tǒng)由天溝、雨水斗、連接管、懸吊管、內排水系統(tǒng)由天溝、雨水斗、連接管、懸吊管、立管、排出管等部分組成。立管、排出管等部分組成。1.1.雨水斗雨水斗 整流罩整流罩下沉式雨水斗下沉式雨水斗進水格柵進水格柵排出管排出管虹吸式雨水斗虹吸式

4、雨水斗7.7.附屬構筑物：檢查井、檢查口、排氣井附屬構筑物：檢查井、檢查口、排氣井檢查井內接管方式檢查井內接管方式 屋面雨水排除必須按重力流或壓力流設計。檐溝屋面雨水排除必須按重力流或壓力流設計。檐溝外排水系統(tǒng)應按重力流設計；工業(yè)廠房、庫房、外排水系統(tǒng)應按重力流設計；工業(yè)廠房、庫房、公共建筑的大型屋面雨水排水、長天溝外排水系公共建筑的大型屋面雨水排水、長天溝外排水系統(tǒng)宜按壓力流設計；內排水系統(tǒng)可按重力流或壓統(tǒng)宜按壓力流設計；內排水系統(tǒng)可按重力流或壓力流設計；大屋面工業(yè)廠房和公共建筑宜按多斗力流設計；大屋面工業(yè)廠房和公共建筑宜按多斗壓力流設計，且同一壓力流系統(tǒng)的雨水斗宜設置壓力流設計，且同一壓力

5、流系統(tǒng)的雨水斗宜設置在同一水平面上。在同一水平面上。 高層建筑屋面雨水排水宜按重力流設計。高層建高層建筑屋面雨水排水宜按重力流設計。高層建筑裙房屋面的雨水應單獨排放。陽臺排水系統(tǒng)應筑裙房屋面的雨水應單獨排放。陽臺排水系統(tǒng)應單獨設置，陽臺雨水立管底部應間接排水。單獨設置，陽臺雨水立管底部應間接排水。 .1.3 .1.3 雨水排出系統(tǒng)的選用雨水排出系統(tǒng)的選用 單斗雨水排水系統(tǒng)：單斗雨水排水系統(tǒng)： 懸吊管上連接單個雨水斗的雨水排水系統(tǒng)。懸吊管上連接單個雨水斗的雨水排水系統(tǒng)。 雨水斗水氣流動狀態(tài)：雨水斗水氣流動狀態(tài)：u降雨過程中，隨著降雨歷時的延長，雨水降雨過程中，隨著降雨歷時的延長，雨水斗泄流量斗泄

6、流量Qy與天溝水深與天溝水深h、摻氣量比、摻氣量比K、雨水入、雨水入口處壓力值口處壓力值P1、流量遞增時間、流量遞增時間t等諸參數的關系等諸參數的關系見下頁圖。見下頁圖。 QyQykP1QLjkQyQyhL1ttBtAABQLjh 懸吊管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)懸吊管系統(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，懸吊管內出現不同的水深的變化，懸吊管內出現不同的壓力狀態(tài)壓力狀態(tài)：重力流狀態(tài)重力流狀態(tài) 重力流狀態(tài)：重力流狀態(tài)：天溝水深比較小時，雨水進入雨水天溝水深比較小時，雨水進入雨水斗時呈斗時呈自由堰流狀態(tài)自由堰流狀態(tài)，懸吊管內，懸吊管內空氣貫通空氣貫

7、通，為不，為不滿流的重力流狀態(tài)。滿流的重力流狀態(tài)。 氣水混合兩相流：氣水混合兩相流：天溝水位增加，泄流量增大，天溝水位增加，泄流量增大，懸吊管內壓力會出現懸吊管內壓力會出現壅水狀態(tài)的氣水兩相流壅水狀態(tài)的氣水兩相流。如。如立管中形成水塞，則會產生抽吸作用，立管中形成水塞，則會產生抽吸作用，利于利于雨水雨水的排泄。的排泄。 壓力流狀態(tài)：壓力流狀態(tài)：滿流時為壓力流。滿流時為壓力流。 多斗系統(tǒng)雨水排水系統(tǒng)：多斗系統(tǒng)雨水排水系統(tǒng)： 一根懸吊管上接幾個（一般不超過一根懸吊管上接幾個（一般不超過4個）個）雨水斗。雨水斗。 特點：特點： 一根懸吊管上的一根懸吊管上的不同位置不同位置的雨水斗的泄流的雨水斗的泄流

8、能力不同，距離立管越遠的雨水斗，泄流量越能力不同，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。小，距離立管越近的雨水斗泄流量越大。 1.設計暴雨強度設計暴雨強度q 設計暴雨強度公式中應有設計暴雨強度公式中應有重現期重現期p 和和屋屋面集水時間面集水時間t兩個參數。設計重現期應根據兩個參數。設計重現期應根據生產工藝及建筑物的性質確定，生產工藝及建筑物的性質確定，一般采用一一般采用一年年，工業(yè)建筑可參考下頁表各種數據確定。，工業(yè)建筑可參考下頁表各種數據確定。 2.匯水面積匯水面積F(m2) 屋面匯水面積一般較小，一般以屋面匯水面積一般較小，一般以m2計算。計算。屋面有一定的坡

9、度，匯水面積應按照水平投屋面有一定的坡度，匯水面積應按照水平投影面積計算。影面積計算。 3.渲泄能力系數渲泄能力系數k1 設計重現期為一年，屋面坡度小于設計重現期為一年，屋面坡度小于2.5%時，時，k1取取1.0；屋面坡度大于；屋面坡度大于2.5%時，時，k1取取1.52.0。 4.1000051FqkQ 360051FhkQ 根據根據屋面坡度屋面坡度和建筑無立面要求等情況，和建筑無立面要求等情況，按經驗布置立管，劃分并計算每根立管的按經驗布置立管，劃分并計算每根立管的匯匯水面積水面積，計算每根立管需排泄的雨水量，計算每根立管需排泄的雨水量Q 。查下表使設計雨水量不大于表中查下表使設計雨水量不

10、大于表中最大設計泄最大設計泄流量流量，確定雨水立管管徑。，確定雨水立管管徑。管徑（mm）最大設計泄流量（L/s）21321IRnv ； 雨水斗直徑(mm) 單斗系統(tǒng) 多斗系統(tǒng) 2.連接管：連接管：管徑一般和雨水斗相同，直接選用。管徑一般和雨水斗相同，直接選用。 3.懸吊管懸吊管 懸吊管的泄流量與連接的懸吊管的泄流量與連接的雨水斗個數、管雨水斗個數、管道坡度、管道長度道坡度、管道長度等因素有關。等因素有關。 當建筑屋面渲泄能力系數當建筑屋面渲泄能力系數k1=1，5min小時小時降雨厚度降雨厚度h5=100mm/h時，多斗系統(tǒng)懸吊管最大時，多斗系統(tǒng)懸吊管最大允許匯水面積見附錄。當建筑屋面坡度大于允

11、許匯水面積見附錄。當建筑屋面坡度大于2.5%，渲泄能力系數渲泄能力系數k1不等于不等于1時，應按匯水面時，應按匯水面積折算成相當于積折算成相當于k1=1時的匯水面積時的匯水面積F 。 4.立管立管 立管連接一根懸吊管時，立管管徑與懸立管連接一根懸吊管時，立管管徑與懸吊管吊管管徑相同管徑相同。若一根立管連接兩根懸吊管。若一根立管連接兩根懸吊管時，應計算時，應計算立管的匯水面積立管的匯水面積，再根據，再根據5min小小時降雨厚度時降雨厚度h5、“k1=1時立管最大允許匯水時立管最大允許匯水面積表面積表”確定管徑。確定管徑。 5.排出管排出管 管徑管徑一般與立管相同一般與立管相同，為改善排水系統(tǒng)，為

12、改善排水系統(tǒng)的泄水能力，也可以比立管大一級。的泄水能力，也可以比立管大一級。 6. 埋地管埋地管 為排水通暢，坡度應不小于為排水通暢，坡度應不小于0.003。敞開。敞開式排水系統(tǒng)按非滿流設計，最大允許充滿度式排水系統(tǒng)按非滿流設計，最大允許充滿度在管徑小于或等于在管徑小于或等于300mm時為時為0.50；管徑；管徑350450mm時為時為0.65； 管徑大于管徑大于500mm時為時為0.80。密閉式內排水系統(tǒng)。密閉式內排水系統(tǒng)按滿流計算。按滿流計算。 埋地管計算方法和步驟與懸吊管相同。埋地管計算方法和步驟與懸吊管相同。內排水系統(tǒng)設計計算包括內排水系統(tǒng)設計計算包括選擇布置雨水選擇布置雨水斗斗，布置

13、并確定，布置并確定連接管、懸吊管、立管、排連接管、懸吊管、立管、排出管和埋地管出管和埋地管。 根據最大允許泄流量換算成根據最大允許泄流量換算成最大允許匯水面最大允許匯水面積積：153600kQhF1kQNF（接下頁）（接下頁）h5(mm/h)5060708090100110120140160180200N7260 51.4454036 32.730 25.722.52018（接上頁）（接上頁）壓力流排水系統(tǒng)，同一系統(tǒng)的雨水斗應在同一水平壓力流排水系統(tǒng)，同一系統(tǒng)的雨水斗應在同一水平面上，長天溝外排水系統(tǒng)宜按單斗壓力流設計；密閉式面上，長天溝外排水系統(tǒng)宜按單斗壓力流設計；密閉式內排水系統(tǒng)，宜按壓力

14、流排水系統(tǒng)設計；單斗壓力流排內排水系統(tǒng)，宜按壓力流排水系統(tǒng)設計；單斗壓力流排水系統(tǒng)應采用水系統(tǒng)應采用65型和型和79型雨水斗；多斗壓力流排水系型雨水斗；多斗壓力流排水系統(tǒng)應采用多斗壓力流排水型雨水斗，其排水負荷和狀態(tài)統(tǒng)應采用多斗壓力流排水型雨水斗，其排水負荷和狀態(tài)應符合下表的要求。應符合下表的要求。 4.4 4.4 壓力流（虹吸式）雨水派水系統(tǒng)壓力流（虹吸式）雨水派水系統(tǒng) 壓力流屋面雨水排水管道總水頭損失與流出水頭之和不得大于壓力流屋面雨水排水管道總水頭損失與流出水頭之和不得大于雨水管進、出口的幾何高差；懸吊管的水頭損失不得雨水管進、出口的幾何高差；懸吊管的水頭損失不得80 kPa80 kPa

15、。 懸吊管設計流速不宜懸吊管設計流速不宜1 m/s1 m/s，立管設計流速不宜，立管設計流速不宜10 m/s10 m/s。 壓力流排水管系出口應放大管徑，其出口水流速度不宜壓力流排水管系出口應放大管徑，其出口水流速度不宜1.8 m/s，如其出口水流速度，如其出口水流速度1.8 m/s時，應采取消能措施。時，應采取消能措施。 壓力流排水系統(tǒng)宜采用內壁較光滑的帶內襯的承壓排水鑄鐵管、壓力流排水系統(tǒng)宜采用內壁較光滑的帶內襯的承壓排水鑄鐵管、承壓塑料管和鋼塑復合管等，其管材工作壓力應大于建筑物凈承壓塑料管和鋼塑復合管等，其管材工作壓力應大于建筑物凈高度產生的靜水壓。用于壓力流的塑料管，其管材抗環(huán)變形外

16、高度產生的靜水壓。用于壓力流的塑料管，其管材抗環(huán)變形外力應力應0.15 MPa。 單斗壓力流排水系統(tǒng)計算單斗壓力流排水系統(tǒng)計算 (1)(1)單斗壓力流排水管系設計負荷按公式單斗壓力流排水管系設計負荷按公式 式中式中 Q Q壓力流管道負荷，壓力流管道負荷，L Ls s； D D管道計算內徑，管道計算內徑，m m； H H雨水管系進、出口幾何高差，雨水管系進、出口幾何高差，m m； L L計算管道長度，計算管道長度，m m； g g重力加速度，重力加速度，9.81 m9.81 ms s2 2；局部阻力系數，局部阻力系數，6565型、型、7979型雨水斗型雨水斗=1.00=1.00；沿程阻力系數，按

17、下式計算。沿程阻力系數，按下式計算。 式中式中 沿程阻力系數；沿程阻力系數； D D管道計算內徑，管道計算內徑，m m； g g重力加速度，重力加速度，9.81 m/s9.81 m/s2 2； n n管道內壁粗糙系數。管道內壁粗糙系數。 多斗壓力流排水系統(tǒng)設計計算的基本要求與單斗多斗壓力流排水系統(tǒng)設計計算的基本要求與單斗壓力流排水系統(tǒng)相同，但多斗壓力流排水管系各壓力流排水系統(tǒng)相同，但多斗壓力流排水管系各節(jié)點的上游不同支路的計算水頭損失之差，在管節(jié)點的上游不同支路的計算水頭損失之差，在管徑徑DNDN75時，不應時，不應10 kPa；在管徑；在管徑DNDN100時，時，不應不應5 kPa。 式中

18、hy管道沿程水頭損失，kPa； qy設計流量，m3s； L計算管段長度，m； D管徑，m； C海曾威廉公式的流速系數，塑料管C=130，水泥內襯鑄鐵管C=110，鑄鐵管、焊接鋼管C=100。 多斗壓力流排水管道沿程水頭損失計算多斗壓力流排水管道沿程水頭損失計算 式中 hj管道局部水頭損失，kPa； V管道內的平均水流速度，一般指局部阻力后的流速，m/s； g重力加速度，9.81 m/s2；局部阻力系數。多斗壓力流排水管道局部水頭損失計算多斗壓力流排水管道局部水頭損失計算 (局部水頭損失系數局部水頭損失系數 建筑屋面雨水排水工程應設置溢流口、溢流堰、建筑屋面雨水排水工程應設置溢流口、溢流堰、溢流管系等溢流設施，且溢流排水不得危害建筑溢流管系等溢流設施，且溢流排水不得危害建筑設施和行人安全。設施和行人安全。 一般建筑的重力流屋面雨水排水工程與溢流設施一般建筑的重力流屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力