土木工程建筑第7章雨水排水系統(tǒng)-用課件

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(shè)計計算

7.4.3天溝外排水的設(shè)計計算

7.4.4內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計計算第7章建筑雨水排水系統(tǒng)3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

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(jìn)行系統(tǒng)介紹。本章概述3/23/2023建筑給排水屋面雨水系統(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)。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3/23/2023建筑給排水一般用于居住建筑，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管?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3/23/2023建筑給排水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3/23/2023建筑給排水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3/23/2023建筑給排水屋面雨水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)內(nèi)排水系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)是否與大氣相通分為密閉系統(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雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.2內(nèi)排水系統(tǒng)分類按雨水管中水流的設(shè)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)）3/23/2023建筑給排水↓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(yīng)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雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.2內(nèi)排水系統(tǒng)分類3/23/2023建筑給排水敞開系統(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7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.2內(nèi)排水系統(tǒng)分類3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3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(jìn)水口，主要作用是最大限度的排泄雨、雪水；對進(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.

3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成3/23/2023建筑給排水整流罩下沉式雨水斗進(jìn)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3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3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，對于一些重要的廠房，不允許室內(nèi)檢查井冒水，不能設(shè)置埋地橫管時，必須設(shè)置懸吊管。3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3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。排出管

將立管的水輸送到地下管道中，雨水排出管設(shè)計時，要留有一定的余地。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(shè)埋地橫管；敞開系統(tǒng)，室內(nèi)設(shè)有檢查井，檢查井之間的管為埋地敷設(shè)。3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.3內(nèi)排水系統(tǒng)組成檢查井內(nèi)接管方式135o3/23/2023建筑給排水第7章建筑雨水排水系統(tǒng)

7.2雨水內(nèi)排水系統(tǒng)

7.2.4雨水排水系統(tǒng)的選擇根據(jù)建筑物的類型、建筑結(jié)構(gòu)形式、屋面面積大小、當(dāng)?shù)貧夂驐l件以及生活生產(chǎn)的要求，本著安全、經(jīng)濟(jì)的原則選擇雨水排水系統(tǒng)。安全：迅速及時地將屋面雨水排至室外。密閉式系統(tǒng)優(yōu)于敞開式系統(tǒng)，外排水系統(tǒng)優(yōu)于內(nèi)排水系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)：系統(tǒng)造價低，壽命長。虹吸式的優(yōu)于87式雨水斗。3/23/2023建筑給排水單斗雨水排水系統(tǒng)：懸吊管上連接單個雨水斗的雨水排水系統(tǒng)。雨水斗水氣流動狀態(tài)：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、雨水入口處壓力值P1、流量遞增時間t等諸參數(shù)的關(guān)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)3/23/2023建筑給排水QyQyhL1ttBtAABQLjh泄流量Qy與各個參數(shù)之間的關(guān)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)3/23/2023建筑給排水懸吊管系統(tǒng)水氣流狀態(tài)懸吊管的泄流能力遠(yuǎn)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)3/23/2023建筑給排水按照管道的設(shè)置位置不同可分為外排水系統(tǒng)、內(nèi)排水系統(tǒng)。雨水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。分為檐溝和天溝外排水兩種。雨水內(nèi)排水：單斗多斗、密閉敞開、有壓無壓課前復(fù)習(xí)：3/23/2023建筑給排水1.設(shè)計暴雨強度q設(shè)計暴雨強度公式中應(yīng)有重現(xiàn)期p

和屋面集水時間t兩個參數(shù)。集水時間取5min。設(shè)計重現(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，工業(yè)建筑可參考下表各種數(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雨水量計算匯水區(qū)域名稱設(shè)計重現(xiàn)期/a屋面一般性建筑2-5重要公共建筑10室外場地居住小區(qū)1-3車站、碼頭、機場基地2-53/23/2023建筑給排水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(yīng)按照水平投影面積計算。3.徑流系數(shù)k1屋面一般取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3/23/2023建筑給排水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

——屋面雨水設(shè)計流量，L/s;——屋面設(shè)計匯水面積，m2；——當(dāng)?shù)亟涤隁v時5min時的暴雨強度,L/（s?104

m2）；——當(dāng)?shù)亟涤隁v時5min時的小時降雨厚度,mm/h;——屋面徑流系數(shù)，取0.9。QFq5h5k17.4.1雨水量計算3/23/2023建筑給排水根據(jù)屋面坡度和建筑物立面要求等情況，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。查下表使設(shè)計雨水量不大于表中最大設(shè)計泄流量，確定雨水立管管徑。雨水立管最大設(shè)計泄流量第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普通外排水設(shè)計計算管徑/mm75100150200250300排水流量/L/s多層建筑10194275135220高層建筑122555901552403/23/2023建筑給排水屋面天溝為明渠排水時，天溝水流流速可按明渠均流公式計算：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

——天溝水流速度；——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)；（見下頁表格數(shù)據(jù)，教材表6.3.2）vRIn7.4.3天溝外排水設(shè)計計算3/23/2023建筑給排水天溝壁面材料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(hù)面0.016-0.021不整齊表面0.020豆砂瀝青瑪?shù)刂砻?.0257.4.3天溝外排水設(shè)計計算

各種抹面天溝n值

3/23/2023建筑給排水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。下表是各類型一個雨水斗最大允許泄流量。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天溝外排水設(shè)計計算雨水斗形式管徑/mm5075100150200虹吸式6122587式（單斗）816325287式（多斗）6122640堰流斗式按生產(chǎn)廠家的資料選取3/23/2023建筑給排水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數(shù)、管道坡度、管道長度等因素有關(guān)?？山瓢磮A管均勻流計算：

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

7.4.3天溝外排水設(shè)計計算Q=ωv3/23/2023建筑給排水4.立管立管連接一根懸吊管時，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，應(yīng)計算立管的匯水面積，再根據(jù)5min小時降雨厚度h5、“k1=1時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。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天溝外排水設(shè)計計算3/23/2023建筑給排水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，最大允許充滿度在管徑小于或等于300mm時為0.50；管徑350～450mm時為0.65；管徑大于500mm時為0.80。密閉式內(nèi)排水系統(tǒng)按滿流計算。埋地管計算方法和步驟與懸吊管相同。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天溝外排水設(shè)計計算3/23/2023建筑給排水內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)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

（接下頁）7.4.4內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計計算3/23/2023建筑給排水N=3600/h5FQK1Nh5(mm/h)5060708090100110120140160180200N726051.445403632.73025.722.52018降雨強度h5與系數(shù)N的關(guān)系表第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

——最大允許匯水面積,m2；——最大允許泄流量；——徑流系數(shù)；——取決于5min小時降雨厚的系數(shù)度，取值見下表（接上頁）7.4.4內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計計算3/23/2023建筑給排水第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設(shè)計計算步驟普通外排水系統(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8-12m2、計算每根立管的匯水面積3、求每根立管的泄水量4、求堰流式雨水系統(tǒng)查附錄確定立管管徑3/23/2023建筑給排水第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設(shè)計計算步驟天溝外排水系統(tǒng)1、計算過水?dāng)嗝娣eω2、求流速V3、求天溝允許通過的流量Q4、計算匯水面積F5、由求5min的暴雨強度q56、求計算重現(xiàn)期P計，若計算重現(xiàn)期P計大于等于設(shè)計重現(xiàn)期P設(shè)，確定立管管徑；若計算重現(xiàn)期P計小于設(shè)計重現(xiàn)期P設(shè)，改變天溝幾何尺寸，增大過水?dāng)嗝娣e，重新計算校核重現(xiàn)期。3/23/2023建筑給排水第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設(shè)計計算步驟另一種是已知天溝的長度、坡度、材料、匯水面積和設(shè)計重現(xiàn)期，設(shè)計天溝的形狀和幾何尺寸，其設(shè)計計算步驟為：1、確定分水線求每條天溝的匯水面積F2、求5min的暴雨強度3、求天溝設(shè)計流量Q設(shè)4、初步確定天溝形狀和幾何尺寸5、求天溝過水?dāng)嗝娣eω6、求流速V7、求天溝允許通過的流量Q允8、若天溝的設(shè)計流量Q設(shè)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(shè)計流量Q設(shè)大于天溝允許通過的流量Q允，改變天溝的形狀和幾何尺寸，增大天溝的過水?dāng)嗝娣eω，重新計算3/23/2023建筑給排水第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設(shè)計計算步驟重力流和重力半有壓流內(nèi)排水系統(tǒng)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，查附錄確定雨水斗的規(guī)格和數(shù)量3、確定連接立管管徑，連接管管徑與雨水斗出