第7章_建筑内部雨水排水系统

按管道设置第7章建筑雨水排水系统外排水内排水檐沟排水天沟排水一、分类7.1分类与组成单斗雨水排水系统系统：多斗雨水排水系统系统：敞开系统：密闭系统：立管连接斗的数量按埋地横管是否有自由液面按流态重力流重力半有压流有压流适用条件：居住建筑，屋面积较小的公共建筑；单跨工业建筑。1.檐沟外排水雨水斗承雨斗檐沟立管第7章建筑雨水排水系统二、组成组成：组成：檐沟、水落管（立管）(DN75mm、100mm),间距8~12m。天沟适用条件：长度不超过100m的多跨工业厂房的大型屋面。多跨厂房屋面溢流口山墙泄压管消能池检查井2.天沟外排水组成：天沟、雨水斗、立管。天沟长度40~50m，天沟坡度i=0.003。天沟消能池检查井雨水斗沉降缝第7章建筑雨水排水系统3.内排水系统第7章建筑雨水排水系统悬吊管立管连接管排出管通向检查井第7章建筑雨水排水系统（1）雨水斗作用：收集雨、雪水；整流、导流。形式：重力雨水斗(65型、79型、87型);平蓖雨水斗;虹吸式雨水斗.斗型出水管直径进出口面积比水力性能材料斗前水深稳定性掺气量651001.5:1浅稳定，漩涡少较少铸铁7975、100、150、2002.0:1较浅稳定，漩涡少少钢板8775、100、150、200、2502.5~3.0:1较深稳定少铸铁、钢平箅75、1001.3:1较深不稳定，漩涡大多铸铁第7章建筑雨水排水系统雨水斗布置：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。以伸缩缝、防火墙、沉降缝为天沟分水线，各自自成系统。接入同一立管的雨水斗，其安装高度宜在同一标高层。两个雨水斗连接在同一根悬吊管上时，应将靠近立管的雨水斗口径减一级。采用多斗排水时，悬吊管上设置的雨水斗不得多于4个。多斗雨水排水的雨水斗，其排水连接管应接至悬吊管上，不得在立管顶端设置雨水斗。第7章建筑雨水排水系统（2）连接管——连接雨水斗和悬吊管的一段竖向短管。与雨水斗同径，且DN≮100mm。牢固固定在建筑物的承重结构上，下端用斜三通与悬吊管连接。（3）悬吊管——雨水斗不直接接立管埋地时，用悬吊管空中吊设，在适当位置接立管。沿屋架悬吊，i≮0.005。端头及＞15m的悬吊管上设检查口。管材：铸铁，固定在墙梁桁架上。悬吊管管径不小于连接管管径，也不大于300mm。第7章建筑雨水排水系统（4）立管与悬吊管同径，且不宜大于300mm。一根立管连接的悬吊管根数不多于2根。沿墙、柱安装，距地面1.0m处设检查口。（5）排出管——立管和检查井间的一段有较大坡度的横向管道。DN≮立管管径。与下游埋地管在检查井中宜采用管顶平接，水流转角不小于135º。（6）埋地横管——敷设于室内地下，承接立管的雨水，送至室外雨水管道。最小管径DN为200mm，最大管径不超过600mm。采用混凝土管、钢筋混凝土管或陶土管。坡度按生产废水管道最小坡度计算。第7章建筑雨水排水系统（7）附属构筑物——检查井、检查口井和排气井。（P185图6.1.5）按出户管在室内部分是否存在自由液面分为：密闭系统——埋地管上设检查口，检查口放在检查井内，称检查口井。敞开系统——排出管与埋地管连接处，埋地管转弯、变径及超过30m的直线管路上设置检查井。第7章建筑雨水排水系统能迅速及时将屋面雨水排至室外，屋面溢水频率低，室内管道不漏水，地面不冒水。密闭式系统优于敞开式系统，外排水系统优于内排水系统，堰流斗重力流排水系统安全可靠性较差。虹吸式系统泄流量大、管径小，造价最低，87斗重力流系统次之，堰流斗重力流系统管径最大，造价最高。屋面集水优先考虑天沟形式，雨水都置于天沟内；建筑屋面内排水和长天沟外排水一般宜采用重力半有压流系统；大型屋面的库房和公共建筑内排水，宜采用虹吸式有压流系统，檐沟外排水宜采用重力无压流系统。4.雨水排出系统选择7-2雨水内排系统流动的物理现象1.雨水斗泄流状态按降雨历时，雨水斗泄流状态分三个阶段：①初始阶段（降雨开始到掺气比最大）:0≤ttA——水气两相重力流②过渡阶段(掺气比最大到掺气比为零）:tA≤ttB——水气两相压力流③饱和阶段:t=tB（不掺气）——单相压力流目的：了解雨水内排水系统由于水气两相流动，管内压力变化的影响规律，为雨水管系设计提供依据。一、单斗雨水系统①初始阶段:0≤ttA，充水率a1/3——水气两相重力流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。KPhttAtBQQQQQAQB泄流量掺气比雨水斗入口处压力天沟水深降雨历时泄流量泄流量泄流量②过渡阶段:tA≤ttB，充水率1/3≤a1——水气两相压力流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。KPhttAtBQQQQQAQB泄流量掺气比雨水斗入口处压力天沟水深降雨历时泄流量泄流量泄流量③饱和阶段:t=tB，充水率a=1——单相压力流Q-h：Q基本不增加。Q-K:K=0，Q不增加，h↑，泄水由抽力进行。KPhttAtBQQQQQAQB泄流量掺气比雨水斗入口处压力天沟水深降雨历时泄流量泄流量泄流量2．悬吊管和立管内的压力变化Att0①初始阶段悬吊管——非满流重力流，立管——附壁膜重力流。管系内无压力变化。②过渡阶段BAttt悬吊管——水气两相，立管——水塞流。上部负压，下部正压。3．埋地横管的水气流动①水流壅水②半有压非满流③波动水跃的流动状态雨水系统压力分布压力零点位置随Q增加而上移；满流时，压力零点在最低位置。二、多斗雨水排水系统气水两相流，各斗雨水泄流到立管的水力阻力，因配件（雨水斗口径）、悬吊管长度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。即使天沟水位高，泄流量亦不会明显增加，故多设亦无实际意义。——悬吊管上有多个与大气连通的雨水入口。第7章建筑雨水排水系统7.3雨水排水系统的水力计算一、雨水量计算1.设计暴雨强度q2.汇水面积F（m2）;有一定坡度的屋面，汇水面积按水平投影面积计。nbmttPcAq）（）（211lg1167式中：q—设计暴雨强度（L/s·104m2）；P—设计重现期（年）；一般建筑P=2~5年；t1—地面集水时间（min）；屋面按5min计算；t2—管渠内雨水流行时间（min）；m—折减系数；管道取2，明渠取1.2；A1，c，b，n—地方系数3.雨水量公式100005FqQ36005FhQ——屋面雨水设计流量，L/s;——屋面设计汇水面积，m2；——当地降雨历时5min时的暴雨强度,L/（s•104m2）；——当地降雨历时5min时的小时降雨厚度,mm/h;——径流系数，0.9。QFq5h5ψ第7章建筑雨水排水系统7.3雨水排水系统的水力计算（7－1）选择布置雨水斗，布置连接管、悬吊管、立管、排出管和埋地管。将最大允许泄流量换算成最大允许汇水面积：153600kQhF1kQNF（接下页）二、内排水设计计算p199（7－2）N=3600/h5FQK1Nh5(mm/h)5060708090100110120140160180200N726051.445403632.73025.722.52018降雨强度h5与系数N的关系表——最大允许汇水面积,m2；——最大允许泄流量；——渲泄能力系数；——取决于5min小时降雨厚的系数，取值见下表（接上页）雨水斗最大允许汇水面积（附录6.6）系统形式虹吸系统87单斗系统87多斗系统管径（mm）50751007510015020075100150200h5mm/h5048096020006401280256041604809602080320065400800166753310672133346740080017332667703436861250457914182929713436861486228680200600111140080016002600300600130020001.雨水斗2连接管与雨水斗同径3.悬吊管——均匀流h/D=0.8v=0.75~1.8m/si重力重力半有压流见P399附录6.1，6.24.立管连接一根悬吊管，立管与悬吊管同径。立管连接两根悬吊管时，计算雨水斗泄流量之和，查立管的最大允许汇水面积或泄流量确定管径。附录6.45.排出管管径一般与立管相同，也可放大一级。6.埋地管——满流确定重力或半有压流（i）坡度≮0.003。查附录6.3埋地管计算方法和步骤与悬吊管相同。整流罩下沉式雨水斗进水格栅排出管虹吸式雨水斗第7章建筑雨水排水系统7.2雨水内排水检查井内接管方式135º第7章建筑雨水排水系统