建筑屋面雨水排水系统分解.ppt

第4章 建筑屋面雨水排水系统 　 4.1　屋面雨水系统的分类与组成 4.2　雨水内排水系统中水气流动的物理现象 4.3　雨水排水系统的水力计算 4.4 压力流（虹吸式）雨水排水系统 第4章 建筑屋面雨水排水系统 　　屋面雨水系统根据建筑内部是否有雨水管道可分为外排水系统、内排水系统。 　　按照雨水在管道内的流态不同可分为： 　　按屋面的排水条件分檐沟、天沟和无沟排水。 　　按出户埋地横干管是否有自由水面分为敞开式和密闭式排水系统。 　　按一根立管连接的雨水斗数量分为单斗系统和多斗排水系统。 　　一般用于普通住宅、一般的公共建筑和小型单跨厂房。 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。 天沟的坡度不宜太大，以免天沟起端屋顶垫层过厚而增加结构的荷重；但也不宜过小，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。 天沟的坡度一般为0.003—0.006. 天沟设置应以建筑物伸缩缝，沉降缝和变形缝为屋面分水线，并在两分水线两侧分别设置。 天沟长度一般不超过50米。为了排水安全，防止天沟末端积水太深，在天沟顶端应设置溢流口，溢流口比天沟上檐低50-100米。 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（如图所示）。 选择建筑屋面雨水排水系统时应根据建筑屋的类型、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，本着安全又经济的原则来选择雨水排水系统。通常情况下密闭系统优于敞开式系统，外排水系统优于内排水系统。 单斗雨水排水系统：悬吊管上连接单个雨水斗的雨水排水系统。 降雨开始后，降落到屋面的雨水沿屋面径流到天沟，再沿天沟流到雨水斗，随降雨历时的延长，雨水斗斗前水深不断增加，进气口不断减小，系统的泄流量Q、压力P和掺气比K随之变化见下图。 掺气比是指进入雨水斗的空气量与雨水量的比值。 1.初始阶段 2.过渡阶段 ①雨水斗和连接管：雨水斗泄流量增加，充水率增大，掺气比减小。连接管内形成水塞，出现负压抽力、压力增加较快。 ②悬吊管与立管：悬吊管水头损失迅速增加，管内压力不断增大，悬吊管起端呈正压，末端和立管上部负压，在悬吊管末端与立管连接处负压最大。立管内负压减小，至某一高度时压力为0.再向下压力为正在立管底部正压力最大。 ③埋地干管：水中气泡的能量减小，逐渐从水中分离出来，聚集在管道断面上部 形成气室，并具有压力作用在管道内雨水液面上。 由以分析可以看出，单斗雨水系统的过度阶段的泄流较 大，管内气不畅通，管内压力不稳定，变化大，雨水靠重力 和负压抽吸流动，是水气两相重力半有压流。 3.饱和阶段 ①雨水斗和连接管：雨水斗完全淹没不进气，此时水不掺气，管内满流，泄流量最大。 ②悬吊管与立管：随悬吊管的延伸，管内压力逐渐减小，负压增大，至悬吊管与立管的连接处负压最大，形成虹吸。立管内的压力变化规律与过度阶段末端相似，由负压逐渐增加到正压。在立管与埋地管连接处达到最大正压。 ③埋地干管：水头损失不断增加，管内正压值不断减少。 多斗系统雨水排水系统： 　　一根悬吊管上接几个（一般不超过4个）雨水斗。 特点： 　　一根悬吊管上的不同位置的雨水斗的泄流能力不同，距离立管越远的雨水斗，泄流量越小，距离立管越近的雨水斗泄流量越大。 4.3.1　 雨水量计算 其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及径流系数有关，屋面径流系数一般取=0.9 1.　设计暴雨强度q 　设计暴雨强度公式中有设计重现期P和屋面给水时间t两个参数，P一般为2-5年，重要建筑不小于10年，在我国屋面给水时间按5min计算。 2.　汇水面积F(m2) ①对于一定坡度的屋面，汇水面积按水平投影面积计算。 ②高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为 有效汇水面积计算。 ③窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道和应附 加其高出部分侧墙面积的1/2。 ④同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面 积的1/2折算汇水面积。 3.　雨水量计算公式 1.雨水斗泄水量 ·排水状态是自由堰流，排水量大小与进水口直径和斗前水深有关 ·在半有压流和压力流状态下 3、横管 包括悬吊管、管道层的混合管、埋地横干管和出户管，近似地按圆管均匀流计算 5、溢流口 溢流口排水能力应不小于50年重现期的雨水量 4.3.3 设计计算步骤 1.普通外排水系统（宜按重力无压流系统设计） (1)根据屋面坡度和建筑物里面要求，布置立 管，立管间距8~12m。 (2)计算每根立管的汇水面积。 (3)求每根立管的泄水量。 (4)按堰流式斗雨水系统查附录14确定立管管径。 2.天沟外排水