第7章 建筑雨水排水系统

第7章建筑雨水排水系统7－1建筑物雨水系统分类一、按管道设置位置1．外排水1）檐沟排水组成：檐沟、水落管(见附图1)管径75mm、100mm。间距8～12m。适用：普通住宅、一般公共建筑、小型单跨厂房。2）天沟外排水：（见附图2）雨水→屋面→天沟→立管→地面或管道天沟长度：40～50m，i=0.0032．内排水组成：雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地横管、检查井。二、屋面雨水系统按设计流态划分1．压力流（虹吸式）2．半有压流（87式）3．重力流（堰流式）表7－1屋面雨水系统的特点比较三、出户管在室内部分是否存在自由液面1．密闭系统2．敞开系统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流(考虑力)水一相流有压流附壁膜流重力流（不考虑压力）雨水斗形式87或65淹没进水自由堰流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7－2建筑物雨水系统设计1.雨水斗形式：87型、65型、79型。雨水斗布置时除按水力计算确定雨水斗的间距和个数，还应考虑建筑结构的特点。伸缩缝、防火墙、沉降缝。87斗系统的立管承接的雨水斗宜在同一层位上。虹吸式系统的雨水斗宜在同一水平面上，各雨水立管单独排除。堰流斗系统可以承接不同高度的雨水。2．连接管：与雨水斗同径≮100mm。3．悬吊管：空中吊设，适当位置接立管。i≮0.005；端头及＞15m的悬吊管上设检查口。管材：铸铁，固定在墙梁衍架上。4．立管：与悬吊管同径，且不宜大于300mm,距地面1.0m设检查口。5．排出管：DN≮立管管径。6．埋地横管：DN≥2007．附属构筑物：检查井——敞开式；管件——封闭式7-3雨水内排系统流动的物理现象一、单斗系统1.雨水斗泄流状态Q——泄流量；h——天沟水深；P——雨水斗入口处压力；K——掺气比。按降雨历时，雨水斗泄流状态分三个阶段：（见附图3）。①初始阶段Q-h:泄流量和h↑速度缓慢。Q-K:K急剧上升，在tA处达到最大。Q-P：压力增加但变化缓慢。——水气两相重力流Att0②过渡阶段Q-h：h增加缓慢近似线性,泄流量增长速率小。Q-K：K↓，tB时K=0。Q-P：管内压力增加较快。——水气两相压力流③饱和阶段Q-h：Q基本不增加。Q-K:K=0，Q不增加，h↑，泄水由抽力进行。——单相压力流。BAtttBtt综上：雨水排泄能力，取决于H、h、和，主要是H。2．悬吊管和立管内的压力变化悬吊管、立管压力变化曲线（见附图4）。3．埋地横管的水气流动水流特点：水流掺气半有压非满波动水跃的流动状态二、多斗系统气水两相流，各斗雨水泄流到立管的水力阻力，因配件及立管负压抽吸作用影响不同而有差别。实测：近斗泄流能力为远斗泄流能力的数十倍，远斗由于少受或不受立管负压抽吸作用影响。天沟水位高，泄流量亦不会明显增加，故多设亦无实际意义。7-3雨排水系统的计算一、雨量计算：1．按5q)/(100005sLFqkQrhasLqmFk/min552暴雨强度，—　　　；汇水面积，—　　　屋面泄流系数；—式中：2．按小时降雨厚度计算：二、水力计算（87型）（一）单斗系统1．雨水斗泄流量计算(单斗)。时的小时降雨厚度，—　　hmmhFhkQr/min5360055天沟水深—　　　～流量系数，试验值—　　　雨水泄流量；—式中：　　55258.16.12hkQhgkQIysLsy2.雨水斗排泄雨水面积—取决于暴雨强度大小的系数,见下表3.连接管与雨水斗同径。153600kQhFrrNQFkhN，，令1360015N5060708090100110120140160180200726051.445403632.73025.722.52018N5h4.管道的泄流能力(单斗)列1-1与2-2断面方程：hgvrPZgvrPZ2222222111gvgvLdgvgrhHs22200200222222　)1(222dLgvhHs)1(2LdhHgvs)1()(242LdhHgdvQs5．排出管与立管同径，可以放大一号。6.埋地横管泄流量埋地横管按单相流计算。开式系统——非满流，充满度闭式系统——满流。例：计算管道系统1.选择雨水斗：DN10065DN300350~450500h/D0.50.650.825432/100204.010mFhmmhmLmhmH，，，，雨水斗前水深，查附录7－1，屋面面积。2.雨水流量3.管道泄流量cmh85，允2698mF允F432sLhmmhFQr/123600/1004323600sLLdhHgdQs/265.4201.0141081.921.0414.31000)1()(2422　　　　，满足要求。泄rQQ（二）多斗系统1．雨水斗雨水斗设计流量按下表取值。表87、65型雨水斗设计流量2．悬吊管DN(mm)75100150200设计流量（L/s）8122640vwQ21321IRnv3．立管4.排出管和其他横管按悬吊管计算。LhhI/)(。几何高差，雨水斗和悬吊管末端的—，取，悬吊管末端的最大负压—mhOmHh5.02管径mm75100150200250300流量L／s10～1219～2542～5575～90135～155220～240附图1檐沟排水附图2天沟布置示意图附图3泄流量与各参数间的关系附图4单斗雨水系统压力变化曲线