第四章建筑雨水排水系统课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章建筑雨水排水系统,*,第四章建筑雨水排水系统,2024/11/10,第四章建筑雨水排水系统,一、外排水,1、普通外排水：,由檐沟和雨落管组成,根据降雨量、管道通水能力、屋面形状、面积,确定雨落管间距。,一般，民用建筑雨落管间距,8-12m,；,工业建筑雨落管间距,18-24m,。,2、天沟外排水：,由天沟、承雨斗和排水立管组成,特点：屋面不设雨水斗，管道不穿过屋面，排水 安全可靠,第四章建筑雨水排水系统,天沟布置应以伸缩缝、沉降缝,变形缝为分界；,天沟长度不宜大于50,m；,天沟坡度不宜小于0.003；,第四章建筑雨水排水系统,二、内排水,1、内排水系统组成,雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、,埋地干管、检查井,2、内排水系统分类,单斗,：每个雨水斗,排水能力大于多斗，尽量采用,多斗,：,87式多斗排水系统一根悬吊管雨水斗个数,，,1根立管,连接的悬吊管根数,不多于2根,；,敞开式,：,重力排水，可接纳废水，暴雨时检查井,可能出现冒水,密闭式,：,压力排水，排水安全,第四章建筑雨水排水系统,3、内排水系统的布置与敷设,1）雨水斗,：,重力式，由顶盖、整流格栅（导流罩）、短管组成,65型、79型、87型，详见图集01S302。,虹吸式，除上面内容，还包括扩容进水室和整流罩（二次进水罩）,87式 65式 虹吸式,第四章建筑雨水排水系统,2）连接管,其一般与雨水斗同径，但不宜小于,100,mm,。连接,管下端用斜三通与悬吊管连接。,3）悬吊管,其管径不小于连接管管径，不大于,300,mm,，坡度,不小于,0.005,。,重力流中，当悬吊管长度,15m时，应设检查口，,检查口间距不大于20m。87式一,根,悬吊管上雨水斗,4个,。,4）立管,1根立管,连接的悬吊管根数,不多于2根,；,立管管径不得小于悬吊管管径,；,立管在距地1m处设检查口。,第四章建筑雨水排水系统,5）排出管,布置在立管和检查井间的,一段有较大坡度的横管；,排出管管径不得小于立管管径。,6）埋地管,敷设于室内地下，最小管径为200mm，最大为600mm。,7）,附属构筑物,检查井、检查口井、排气井等。,检查井适用于敞开式内排水,，布置在排出管与,埋地管连接处，埋地管转弯、变径及较长的直线,管路上。井深不小于0.7m。,第四章建筑雨水排水系统,检查井内接管方式,135,管顶平接，且平面上水流转角不小于,135,0,第四章建筑雨水排水系统,三、内排水系统中的水气,流动物理现象,、单斗雨水系统,）雨水斗及连接管,随着降雨历时的延长，,雨水斗,泄流量,Qy,与,斗前水深,h,、,掺气量比,K,、,管内负压,P,、,时间,t,等诸参数的关系如图。,阶段：,初始阶段,过渡阶段,饱和阶段,Q,y,Q,y,k,P,Q,Lj,Q,y,Q,y,h,L1,t,t,B,t,A,A,B,Q,Lj,h,第四章建筑雨水排水系统,）悬吊管,悬吊管的泄流能力远小于立管，随着天沟水深,的变化，悬吊管内出现不同的压力状态：,重力流状态：,天沟水深较小，雨水进入雨水斗时呈,自由堰流状态,，悬吊管内,空气贯通,，,为非满流的重力流状态。,气水混合流：,天沟水位增加，泄流量增大，悬吊管,内会出现,壅水状态,的气水两相流。如,立管中形成水塞，则会产生抽吸作用，,利于,雨水的排泄。,压力流状态,：满流时为压力流。,第四章建筑雨水排水系统,3,）立管,立管的泄流能力大于悬吊管。,初始阶段：,附壁水膜流,，管内压力变化不大；,过渡阶段：,气水两相流,，立管上部负压对悬吊管,产生抽吸作用，下部正压；,饱和阶段：,淹没流，为单相压力流,。,第四章建筑雨水排水系统,4,）埋地管水流状态,密闭式,：壅水，流速减小，水气分离形成气,室，对管道中的水流液面形成一定,压力，为有压非满管流，有助于提,高排水能力。,敞开式,：直冲型接入和垂直接入均可阻扰水,流顺利进入下游的埋地管，如设计,不当，极易出现检查井冒水。,第四章建筑雨水排水系统,、多斗系统雨水排水系统,特点：,一根悬吊管上不同位置的雨水斗的泄,流能力不同，距离立管,越远，泄流量越小,，距离,越近，泄流量越大,。,原因：雨水从连接管进入悬吊管时，产生向,下的冲击力，对上游的水流产生阻挡作用。,12,19.7,31.7,10.3,21.62,31.92,9.4,21,31.39,9.05,18.00,27.95,0.1,1.52,2.20,8.0,19.6,31.42,多斗系统雨水泄流规律,第四章建筑雨水排水系统,重力无压流,：,（也称堰流斗系统）,雨水通过自由堰流入管道，管内气压正常,重力半有压流,：,(也称87雨水斗系统),管内气水混合，在重力和负压抽吸双重作用下流动,压力流,：,（也称虹吸式系统）,满管压力流，管内充满雨水，主要在负压抽吸作用下流动。采用虹吸式雨水斗,设计流态的选择,第四章建筑雨水排水系统,87斗系统,虹吸式系统,堰流斗系统,设计流态,气水混合流,重力半有压流(考虑压力),水单相流,有压流（斗前有水深要求，45mm）,附壁水膜流,重力流（不考虑压力）,雨水斗形式,65、79、87,式,虹吸式,65、79、平箅式,超设计重现期雨量排出,系统本身,设计方法考虑了,排超量雨水,主要通过溢流,设计状态充分利用水头，超量雨水难进入,必须通过溢流。,按无压设计超量雨水进入会产生压力，损坏系统,屋面雨水系统的特点比较,第四章建筑雨水排水系统,四、雨水排水系统设计要点,1、屋面雨水管道设计流态,：,檐沟外排水宜按重力流设计；(重力无压流),高层建筑屋面排水宜按重力流设计；,（多斗系统宜按重力半有压流）,长天沟外排水宜按压力流设计；(重力半有压流),厂房、库房、公共建筑的大型屋面宜按压力流设,计。（虹吸式）,2、高层建筑裙房屋面的雨水应单独排放。,第四章建筑雨水排水系统,4.2,雨水排水系统设计计算,设计计算目的,普通外排水：,布置立管并确定雨水斗型号及立管管径。,天沟外排水：配合土建要求，确定天沟形式、断面尺寸,，选用雨水斗、确定立管管径，校核重现期（2种情况,P145）；,内排水：布置雨水斗，布置并确定连接管、悬吊管、立,管、排出管和埋地管的管径。,一、雨水量计算,1.,设计雨水流量,q,j,设计降雨强度（L/s.hm,2,），按式4-2计算,径流系数，查表4-1,F,W,汇水面积（m,2,）,第四章建筑雨水排水系统,屋面，t=5,P查表4-1，A、c、b、n各城市统计得出,小区，t=t,1,+Mt,2,2.,暴雨强度（降雨强度）,指某一段连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，i(mm/min)。或者单位时间内单位面积的降雨体积，q（L/s.ha）。,第四章建筑雨水排水系统,地区,暴雨强度,q5,（L/s.hm,2,）,h5（mm/h）,重现期,P=1,P=2,P=3,P=4,P=5,杭州,298,107,374,135,418,151,449,163,474,171,宁波,315,114,388,140,431,155,461,166,485,175,上海,336,121,419,151,467,168,502,181,529,190,北京,323,116,401,145,448,161,481,173,506,182,部分城市暴雨强度q,5，,h,5,第四章建筑雨水排水系统,3.,汇水面积F,W,按水平投影面积计算,对高出屋面的侧墙和窗井以0.5倍面积计入屋面汇水面积；,两侧墙相对，但面积不相等时，按0.5（S,1,-S,2,）计入,两面相邻侧墙，按0.5（S,1,2,+S,2,2,）,0.5,计入,三面侧墙，按0.5S,低,+或,四面侧墙，最低侧墙不计，然后按三面侧墙来计入,第四章建筑雨水排水系统,二、天沟及管道系统设计计算,系统计算原理与参数,雨水斗泄流量,重力流，雨水斗排水为自由堰流，按环形堰流公式计算,半有压流和压力流，泄水量还与管内负压有关,雨水斗泄流量查表4-4，4-5,第四章建筑雨水排水系统,天沟排水、横管排水,天沟按明渠均匀流,横管近似按圆管均匀流,第四章建筑雨水排水系统,1、普通外排水计算,（宜按重力无压流系统设计）,1）,根据屋面坡度和建筑物立面要求，布置立管，立管间距812m；,2）划分并计算每根立管的汇水面积，计算每根立管排泄雨水量。,根据流量按附录4-1选择立管管径,第四章建筑雨水排水系统,铸铁管,塑料管,钢管,公称直径,最大泄流量,公称外径壁厚,最大泄流量,公称外径壁厚,最大泄流量,75,5.46,75 2.3,5.71,1084,11.77,100,11.77,903.2,9.22,1334,21.34,1103.2,15.98,125,21.34,1253.2,22.92,1594.5,34.69,1253.7,22.41,1686,38.52,150,34.69,1604.0,44.43,2196,81.90,1604.7,43.34,200,74.72,2004.9,80.78,2456,112.28,2005.9,78.53,250,135.47,2506.2,146.21,2737,148.87,2507.3,142.63,300,220.29,3157.7,271.34,3257,242.49,3159.2,264.15,附录4-1 重力流立管最大允许泄流量,(L/s),第四章建筑雨水排水系统,2、天沟外排水,（宜按重力半有压流系统设计）,设计天沟的,形式,和,断面尺寸，确定立管管径,。,天沟多采用水力半径大、湿周小的宽而浅的矩形,或梯形。天沟起点水深80mm，保护高度100mm,两种设计情况：,土建根据屋面结构已确定了天沟的形式和尺寸，,需要校核天沟的排水能力,已确定天沟长度和暴雨强度重现期的情况下，,计算确定天沟形式和断面尺寸，提交给土建专业,计算步骤见教材P145146页。,第四章建筑雨水排水系统,3、内排水系统设计计算,（1）单斗系统：,雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出横管口径均,相同。按4-1计算出雨水设计流量后，,查P143表4-4,确定。,（2）多斗系统：,雨水斗,离立管最远斗的设计流量不得超过,P143表4-5,中数值，流量,由远及近以此递增10%。87式排水系统一根悬吊管不,超过4个雨水斗。,连接管：,与雨水斗同径，但不得小于100。,第四章建筑雨水排水系统,悬吊管：,非满管流，一般设计充满度0.8，流速0.75,最小坡度一般为0.005（塑料）、0.01（金属）。,根据排水量，查悬吊管最大排水能力表,（,P146表4-6、表4-7,），确定管径和坡度。,立管：,各汇水面积范围内，雨水立管不宜少于2根。,查立管最大排水能力表4-8（,前值针对多层建筑，后值针对,高层建筑,）,排出管和其他横管：,按满管流设计，,流速0.75；,排出管与立管同径或比它大一级。,第四章建筑雨水排水系统,管别,最小,管径,横管最小设计坡度,铸铁管、钢管,塑料管,建筑外墙雨水落水管,75（75）,-,-,雨水排水立管,100（110）,-,-,重力流排水悬吊管、埋地管,75（75）,0.01,0.005,压力流屋面排水悬吊管,50（50）,0.00,0.00,小区建筑物周围雨水接户管,200（225）,0.005,0.003,小区道路下干管、支管,300（315）,0.003,0.0015,附录4-2 雨水管道管径和横管最小设计坡度,第四章建筑雨水排水系统,4.溢流设施,溢流设施的主要功能是雨水系统事故排水和超量雨水排除。溢流口、溢流堰、溢流管系。,一般建筑屋面雨水排水工程与溢流设施的总的排水能力不小于10年重现期的雨水量。,重要公建、高层建筑屋面雨水排水工程与溢流设施的总的排水能力不小于50年重现期的雨水量。,溢流排水不得危害建筑设施及行人安全,第四章建筑雨水排水系统,例题4-1,第四章建筑雨水排水系统,E N D,第四章建筑雨水排水系统,五、居住小区雨水排水系统：,1、,雨水口的布置位置；,1）道