建筑雨水排水系统分类和组成

回到本章目录回到总目录第6章建筑屋面雨水排水系统6.1建筑雨水排水系统的组成与分类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回到本章目录回到总目录第6章建筑屋面雨水排水系统6.1建筑雨水排水系统的分类与组成回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类降落在建筑物屋面的雨水和雪水，特别是暴雨，在短时间内会形成积水，需要设置屋面雨水排水系统，有组织、有系统的将屋面雨水及时排除到室外，否则会造成四处溢流或屋面漏水，影响人们的生活和生产活动。建筑屋面雨水排水系统的分类与管道的设置、管内的压力、水流状态和屋面排水条件等有关。按建筑物内部是否有雨水管道分为两类内排水系统外排水系统1.回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类建筑物内部设有雨水管道，屋面设雨水斗的雨水排除系统为内排水系统，否则为外排水系统。雨水通过室内架空管道直接排至室外的排水管（渠），室内不设埋地管的内排水系统称为架空管内排水系统；架空管内排水系统排水安全，避免室内冒水，但需用金属管材多，易产生凝结水，管系内不能排入生产废水。雨水通过室内埋地管道排至室外，室内不设架空管道的内排水系统称为埋地管内排水系统。按照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回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类按雨水在管道内的流态分为重力无压流、重力半有压流和压力流三类。重力无压流是指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。重力半有压流是指管内气水混合，在重力和负压抽吸双重作用下流动，这种系统也称为87雨水斗系统。压力流是指管内充满雨水，主要在负压抽吸作用下流动，这种系统也称为虹吸式系统。2.回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类按屋面的排水条件分为檐沟排水、天沟排水和无沟排水。当建筑屋面面积较小时，在屋檐下设置汇集屋面雨水的沟槽，称为檐沟排水。在面积大且曲折的建筑物屋面设置汇集屋面雨水的沟槽，将雨水排至建筑物的两侧，称为天沟排水。降落到屋面的雨水沿屋面径流，直接流入雨水管道，称为无沟排水。3.回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类按出户埋地横干管是否有自由水面分为敞开式排水系统和密闭式排水系统两类。敞开式排水系统是非满流的重力排水，管内有自由水面，连接埋地干管的检查井是普通检查井。该系统可接纳生产废水，省去生产废水埋地管，但是暴雨时会出现检查井冒水现象，雨水漫流室内地面，造成危害。密闭式排水系统是满流压力排水，连接埋地干管的检查井内用密闭的三通连接，室内不会发生冒水现象。但不能接纳生产废水，需另设生产废水排水系统。4.回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类按一根立管连接的雨水斗数量分为单斗系统和多斗系统。在重力无压流和重力半有压流状态下，由于互相干扰，多斗系统中每个雨水斗的泄流量小于单斗系统的泄流量。5.回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成普通外排水由檐沟和敷设在建筑物外墙的立管组成，见图6-1。降落到屋面的雨水沿屋面集流到檐沟，然后流入隔一定距离设置的立管排至室外的地面或雨水口。1.普通外排水承雨斗立管雨水斗檐沟女儿墙6-1普通外排水回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的组成与分类6.1.2建筑雨水排水系统的组成根据降雨量和管道的通水能力确定1根立管服务的屋面面积，再根据屋面形状和面积确定立管的间距。普通外排水适用于普通住宅、一般的公共建筑和小型单跨厂房。天沟外排水由天沟、雨水斗和排水立管组成。天沟设置在两跨中间并坡向端墙，雨水斗设在伸出山墙的天沟末端，也可设在紧靠山墙的屋面，见图6-2。2.天沟外排水回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成立管连接雨水斗并沿外墙布置。降落到屋面上的雨水沿坡向天沟的屋面汇集到天沟，再沿天沟流至建筑物两端(山墙、女儿墙)，流人雨水斗，经立管排至地面或雨水井。天沟外排水系统适用于长度不超过100m的多跨工业厂房。天沟溢流口山墙泄压管消能池检查井雨水斗图6-2天沟外排水(Ⅰ-Ⅰ剖面)回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成天沟的排水断面形式应根据屋面情况而定，一般多为矩形和梯形。图6-2天沟外排水(平面)女儿墙分水线沉降缝天沟雨水斗立管检查井室外雨水管回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成天沟应以建筑物伸缩缝、沉降缝和变形缝为屋面分水线，在分水线两侧分别设置天沟。天沟坡度不宜太大，以免天沟起端屋顶垫层过厚而增加结构的荷重，但也不宜太小，以免天沟抹面时局部出现倒坡，使雨水在天沟中积存，造成屋顶漏水，天沟坡度一般在0.003～0.006之间。回到本章目录回到总目录天沟外排水方式在屋面不设雨水斗，管道不穿过屋面，排水安全可靠，不会因施工不善造成屋面漏水或检查井冒水。且节省管材，施工简便，有利于厂房内空间利用，也可减小厂区雨水管道的埋深。但因天沟有一定的坡度，而且较长，排水立管在山墙外，也存在着屋面垫层厚，结构负荷增大；晴天屋面堆积灰尘多，雨天天沟排水不畅；寒冷地区排水立管可能冻裂的缺点。6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成3.内排水内排水系统一般由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和附属构筑物几部分组成，如图6-3。图6-3Ⅰ-Ⅰ剖面回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成降落到屋面上的雨水，沿屋面流入雨水斗，经连接管、悬吊管、流入立管，再经排出管流人雨水检查井，或经埋地干管排至室外雨水管道。对于某些建筑物，由于受建筑结构形式、屋面面积、生产生活的特殊要求以及当地气候条件的影响，内排水系统可能只有其中的部分组成。内排水系统适用于跨度大、特别长的多跨建筑，在屋面设天沟有困难的锯齿形、壳形屋面建筑，屋面有天窗的建筑，建筑立面要求高的建筑，大屋面建筑及寒冷地区的建筑，在墙外设置雨水排水立管有困难时，也可考虑采用内排水形式。回到本章目录回到总目录雨水斗是一种雨水由此进入排水管道的专用装置，设在天沟或屋面的最低处。实验表明有雨水斗时，天沟水位稳定、水面旋涡较小，水位波动幅度小，掺气量较小；无雨水斗时，天沟水位不稳定，水位波动幅度为大，掺气量较大。6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成⑴雨水斗雨水斗有重力式和虹吸式两类，见图6-4。图6-4回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成重力式雨水斗由顶盖、进水格栅（导流罩）、短管等构成，进水格栅既可拦截较大杂物又对进水具有整流、导流作用。重力式雨水斗有65式、79式和87式3种，其中87式雨水斗的进出口面积比（雨水斗格栅的进水孔有效面积与雨水斗下连接管面积之比）最大，掺气量少，水力性能稳定，能迅速排除屋面雨水。重力式雨水斗87式回到本章目录回到总目录为避免在设计降雨强度下雨水斗掺入空气，虹吸式雨水斗设计为下沉式。挟带少量空气的雨水进入雨水斗的扩容进水室后，因室内有整流罩，雨水经整流罩进入排出管，挟带的空气被整流罩阻挡，不易进入排水管。6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成虹吸式雨水斗虹吸式雨水斗由顶盖、进水格栅、扩容进水室、整流罩（二次进水罩）、短管等组成。虹吸式雨水斗回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成(2)连接管在阳台、花台和供人们活动的屋面，可采用无格栅的平箅式雨水斗。平箅式雨水斗的进出口面积比较小，在设计负荷范围内，其泄流状态为自由堰流。连接管是连接雨水斗和悬吊管的l段竖向短管。连接管一般与雨水斗同径，连接管应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。回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成(3)悬吊管悬吊管是悬吊在屋架、楼板和梁下或架空在柱上的雨水横管。悬吊管连接雨水斗和排水立管，其管径不小于连接管管径，也不应大于300mm。塑料管的最小设计坡度不小于0.005；铸铁管的最小设计坡度不小于0.01。在悬吊管的端头和长度大于15m的悬吊管上设检查口或带法兰盘的三通，位置宜靠近墙柱，以利检修。连接管与悬吊管，悬吊管与立管间宜采用45o三通或90o斜三通连接。悬吊管一般采用塑料管或铸铁管，固定在建筑物的桁架或梁上，在管道可能受振动或生产工艺有特殊要求时，可采用钢管，焊接连接。回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成(4)立管雨水排水立管承接悬吊管或雨水斗流来的雨水，一根立管连接的悬吊管根数不多于两根，立管管径不得小于悬吊管管径。立管宜沿墙、柱安装，在距地面1m处设检查口。立管的管材和接口与悬吊管相同。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。(5)排出管回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成埋地管敷设于室内地下，承接立管的雨水，并将其排至室外雨水管道。埋地管最小管径为200mm，最大不超过600mm。埋地管一般采用混凝土管，钢筋混凝土管或陶土管，管道坡度按表5-5生产废水管道最小坡度设计。(6)埋地管135º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135°。回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成(7)附属构筑物附属构筑物用于埋地雨水管道的检修、清扫和排气。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，设置在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。检查井井深不小于0.7m，井内采用管顶平接，井底设高流槽，流槽应高出管顶200mm。回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.2建筑雨水排水系统的组成排气井埋地管起端检查井与排出管间应设排气井，见图6-5。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。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。图6-5排气井回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.3建筑雨水排水系统的组成6.1.3建筑雨水排水系统的组成选择建筑物屋面雨水排水系统时应根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产的要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则选择雨水排水系统。为此，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的安全可靠性最差。安全的含义是指能迅速、及时地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。安全回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.3建筑雨水排水系统的组成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。经济是指在满足安全的前提下，系统的造价低，寿命长。经济回到本章目录回到总目录6.1建筑雨水排水系统的分类与组成6.1.3建筑雨水排水系统的组成屋面集水建筑屋面内排水、长天沟外排水大型屋面的库房、公共建筑内排水檐沟外排水阳台雨水优先考虑天沟形式，雨水斗置于天沟内。一般宜采用重力半有压流系统宜采用虹吸式有压流系统宜采用重力无压流系统应自成系统排到室外，不得与屋面雨水系统相连接回到