建筑雨水排水

建筑雨水排水系统返回本章目录6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.3雨水排水系统的水力计算第六章建筑雨水排水系统返回本章目录第六章建筑雨水排水系统6.1建筑雨水排水系统分类与组成返回本章目录6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类１．按建筑物内部是否有雨水管道分为：内排水系统外排水系统２．按雨水在管道内的流态分为：重力无压流重力半有压流压力流按雨水排至室外的方法内排水系统又分为：架空管排水系统埋地管排水系统返回本章目录按雨水管中水流的设计流态可分为：压力流（虹吸式）雨水系统：采用虹吸式雨水斗，管道中呈全充满的压力流状态，屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。重力半有压流雨水系统：设计水流状态为伴有压流，系统的设计流量、管材、管道布置等考虑了水流压力的作用。重力无压流：雨水通过自由堰流入管道，在重力作用下附壁流动，管内压力正常，这种系统也称为堰流斗系统。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类返回本章目录３.按屋面的排水条件分为：檐沟排水天沟排水无沟排水４.按出户埋地横干管是否有自由水面分为：敞开式排水系统密闭式排水系统５.按一根立管连接的雨水斗数量分为：单斗系统多斗系统6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类返回本章目录１.普通外排水普通外排水由檐沟和水落管（立管）组成。一般居住建筑，屋面面积比较小的公共建筑和单跨工业建筑，多采用此方式，屋面雨水汇集到屋顶的檐沟里，然后流入雨落管，沿雨落管排泄到地下管沟或排到地面。水落管管道材料：水落管一般用白铁皮管（镀锌铁皮管）或铸铁管。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类返回本章目录水落管管径：铸铁管一般为75mm、100mm；铁皮管一般为：80mm×100mm、80mm×120mm。水落管布置：沿外墙布置，水落管的设置间距要根据降雨量和管道通水能力来确定，根据一根雨落管应服务的屋面面积来确定雨落管间距：一般水落管间距为8～16m，工业建筑可以达到24m。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成雨水斗承雨斗檐沟立管返回本章目录２.天沟外排水天沟外排水系统由天沟、雨水斗和排水立管组成，一般用于排除大型屋面的雨、雪水。特别是多跨度的厂房屋面，多采用天沟外排水。天沟：屋面上在构造上形成的排水沟，接受屋面的雨雪水，雨雪水沿着天沟流向建筑物的两端，然后经墙外的立管排到地面或雨水道。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录天沟外排水示意图天沟溢流口山墙泄压管消能池检查井6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录天沟------屋面上在构造上形成的排水沟，接受屋面的雨雪水。雨雪水沿天沟流向建筑物的两端，经墙外的立管排到地面或排到雨水道。天沟消能池检查井雨水斗沉降缝6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录天沟的设计应保证排水通畅。设计的主要内容：天沟的断面尺寸，坡度等，根据水力计算来确定。计算依据：暴雨强度、建筑物的跨度（汇水面积）、屋面结构形式等。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录３.内排水内排水系统由天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管等部分组成。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录内排水系统6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录根据雨水排水系统是否与大气相通，内排水系统可分为密闭系统和敞开系统敞开系统：为重力排水，检查井设置在室内，敞开式可以接纳生产废水，省去生产废水的排出管，但在暴雨时可能出现检查井冒水现象。密闭系统：雨水由雨水斗收集，进入雨水立管，或通过悬吊管直接排至室外的系统，室内不设检查井。密闭式排出管为压力排水。一般为安全可靠，宜采用密闭式排水系统。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录根据每根立管连接的雨水斗的个数：可以分为单斗和多斗雨水排水系统单斗系统：悬吊管上只连接单个雨水斗的系统。多斗系统：悬吊管上连接两个以上雨水斗（一般不得多于4个），悬吊管将雨水斗和排水立管连接起来。内排水系统工程图在这里单击鼠标左键查看6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录(１)雨水斗雨水斗设在屋面，整个雨水管道系统的进水口，雨水斗有整流格栅装置。整流格栅装置的作用：最大限度地排泄雨、雪水；具有整流、导流作用，使水流平稳，以减少系统的掺气；同时具有拦截粗大杂质的作用。目前国内常用的雨水斗为：65型、79型、87型雨水斗、平蓖雨水斗、虹吸式雨水斗6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录87型雨水斗65型雨水斗铸铁篦子型雨水斗安装图铸铁篦子型雨水斗安装图雨水斗有导流槽或导流罩，其作用是：防止形成旋流，旋流会带入很多气体，导致雨水管道泄水能力降低。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录87型雨水斗铸铁篦子型雨水斗安装图6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录虹吸式雨水斗虹吸式雨水斗安装图6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录(２)连接管连接雨水斗与悬吊管的短管。(３)悬吊管悬吊管与连接管和雨水立管连接，是雨水内排水系统中架空布置的横向管道。对于一些重要的厂房，不允许室内检查井冒水，不能设置埋地横管时，必须设置悬吊管。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录(４)立管立管接纳雨水斗或悬吊管的雨水，与排出管连接。排出管：将立管的水输送到地下管道中，考虑到降雨过程中常有超过设计重现期的雨量、或水流掺气占去一部分容积。所以雨水排出管设计时，要留有一定的余地。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录(５)埋地横管密闭系统：一般采用悬吊管架空排至室外的，不设埋地横管；敞开系统：室内设有检查井，检查井之间的管为埋地敷设。(６)排出管排出管是立管和检查井间的一段有较大坡度的横向管道，其管径不得小于立管管径。排出管与下游埋地干管在检查井中宜采用管顶平接，水流转角不得小于135o。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录检查井内连接管水流转角不得小于135o135º6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录(７)附属构筑物作用：埋地雨水管道的检修、清扫和排气。包括：主要有检查井、检查口井和排气井。检查井:适用于敞开式内排水系统。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录排气井:埋地管起端几个检查井与排出管间应设排气井，水流从排出管流人排气井，与溢流墙碰撞消能，流速减小，气水分离，水流经格栅稳压后平稳流人检查井，气体由放气管排出。检查口:密闭内排水系统的埋地管上设检查口，将检查口放在检查井内，便于清通检修，称检查口井。6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录排气井返回6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成返回本章目录密闭式系统优于敞开式系统外排水系统优于内排水系统6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.3雨水排水系统的选用经济、安全的原则返回本章目录第六章建筑雨水排水系统6.2雨水内排水系统中的水气流动规律返回本章目录6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统单斗雨水排水系统：悬吊管上连接单个雨水斗。１.雨水斗水气流动状态降雨过程中，随着降雨历时延长，雨水斗前水深不断增加，雨水斗泄流状态可分为三个阶段：返回本章目录掺气量比：指进入雨水斗的空气量与雨水量的比值。从图中的K～Qy关系曲线可知，按降雨历时t,雨水斗泄流状态可分为三个阶段。雨水斗泄流量Qy与天沟水深h、掺气量比K、雨水入口处压力值P1、流量递增时间t等参数的关系见雨水泄流量与各个参数的关系图１和图2。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录QyQyKP1QLj雨水泄流量与各个参数的关系图１泄流量Qy与各个参数之间的关系式中K——渗气量比；P1——雨水入口处压力值。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录QyQyhL1ttBtAABQLj泄流量Qy与各个参数之间的关系式中h——天沟水深；hL1——临界水深；t——流量递增时间。雨水泄流量与各个参数的关系图26.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录降雨初始阶段（0≤t≤tA，α＜1/3）:（1）雨水斗和连接管降雨刚开始，只有少量雨水汇集到雨水斗，天沟水深比较浅。随着汇水面积的增加，天沟水深增加较快，随着水深的增加，掺气量逐渐增大，当tA时达到最大数值后，掺气量逐渐下降。初始阶段天沟水深较浅，雨水泄流量较小，雨水在连接管内呈附壁流或膜流，管道中心空气畅通，管内压力约等于大气压。雨水泄流为气水两相重力流。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录（2）悬吊管与立管悬吊管内充满度小，非满流，呈现有自由水面的波浪流、脉动流、拉拨流。立管也是附壁水膜流，雨水夹带一部分空气向下流动，压力变化也很小。（3）埋地干管：管径相同，排出管和埋地干管是充满度很小有自由水面的波浪流、脉动流，系统内压力变化很小。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录过渡阶段（tA≤t≤tB，1/3≤α＜1）（1）雨水斗和连接管汇流面积逐渐增大，天沟水深增加，导致泄流量增大。由于暴雨强度减小，水深增加缓慢，近似为线形关系。而天沟水位增大，泄流量增大，则雨水斗的进气面积减小，掺气量迅速下降。到tB时K=0。随着天沟水位的逐渐增大，立管中的水流状态是在变化的，频繁形成水塞，出现抽吸力，管内压力增加比较快，形成是重力——压力气水两相流。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录（2）悬吊管和立管管内为没有自由表面的满管气-泡流、满管气-水乳化油，压力波动大。悬吊管起端呈正压，末端和立管上部呈负压。随水流沿立管向下流动，立管内负压值迅速减小，至某高度为零，再向下压力为正。返回本章目录（3）埋地干管高速水流挟带气体进入埋地横管，受到下游水流的阻碍，发生壅水现象。水流速度迅速减小的同时，水中的气体逐渐从水中分离出来，聚集在管道断面的上部，形成气室，气室逐渐增大，对管道中的水流液面形成一定的压力，此时水力坡度不仅是管道坡度一项，还有液面压力产生的水力坡度，则水流为气水两相的有压非满流，有助于提高埋地管的排水能力。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录结论：单斗系统过渡阶段泄流量较大，管内气流不畅通，压力不稳定，雨水靠重力和负压抽吸流动，是水---气两相重力半有压流。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统返回本章目录tB以后hg增大，天沟水深完全淹没雨水斗，雨水斗不再掺气，管道内为满流。泄流量随天沟水位增大而增大，但水位增大所提供的能量，不足以克服流量增大所造成的管内水头损失，所以泄流量Qy基本不再增大，tB点的水深为临界水深hL1。天沟水深急剧上升，泄水由抽力进行，这时管内成为有压流。雨水排泄能力取决于天沟位置高度，天沟水深越大泄水能力越大。6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1单斗雨水系统3.饱