建筑给排水工程之第六章
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•图中屋面2汇水面 积应为…？
• 2. 雨水斗泄流量
重力流状态下，雨水斗的排水状况是自由堰流，通过雨水斗 的泄流量与雨水斗进水口直径和斗前水深有关，可按环形溢 流堰公式计算：
半有压流和压力流状态下，排水管道内产生负压抽吸，通过 雨水斗的泄流量为：
•各类雨水斗的最大泄流量可按下表选取。
雨水斗形式
50
• 2 单斗泄水过程曲线
•h
•A •B
• Q — 泄流量；
•Q
• h — 斗前水深
•t
• t —时间
•tB
•tA
•Q
• 2 单斗泄水过程曲线
•k
• Q — 泄流量；
•Q
• k — 掺气量比
；
•P
• P — 管内负压
。
•Q
1.初始阶段和过渡阶段
水流状态与单斗系统相同 ，但一根悬吊管上不同位置的 各雨水斗相互干扰。
；
•2.密闭式=压力流=虹吸式，选用虹吸式雨水斗；
•3.重力半有压流=87雨水斗系统=选用65•、排7水9及设87
•排水系统的选择：
•1.安全性—外排水＞内排水，密闭式＞敞开式；
•2.经济性—虹吸式＞ 87式＞堰流式； • • 结合设计对象及环境、成本综合选择排水系统
•雨水斗 雨水斗是整个雨水管
5
设计5分钟暴雨强度q5
• 参数A1、C、b、n可查当地水文手册或城市排
水工程设计手册。
• P :一般性建筑物取2～5a，重要公建不小于10a，工
业根据下表确定。
工业企业特征
1 生产工业因素 生产和机械设备不会因水受损害 生产可能因水受损害，但机械设备不会因水受损害 生产不会因水受影响，但机械设备可能因水受损害 生产和机械均可能因水受损害
结论：1）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。
2）重力半有压流多斗系统， 一根悬吊管连接的雨水斗不宜 过大，斗间距不宜过大，雨水 斗应尽量靠近立管。
2.饱和阶段
每个雨水斗均被淹没，系统内不掺气，为 水单相流，悬吊管和立管上部负压值达到最大 ，抽吸作用大。
下游雨水斗的泄流对上游雨水斗排水的干扰 很小，各斗的泄流量相差不多。系统水流速度 大，泄流量远大于初始和过渡阶段的重力流和 重力半有压流。
多层建筑 排水塑料管如UPVC等
承压排水塑料管如 高层建筑 HDPE、机制柔性排水
铸铁管、钢塑复合管
承压排水塑料 管如HDPE、 机制柔性排水 铸铁管、钢塑 复合管
1单斗雨水系统泄流状态的三个阶段：
1) 初始阶段（0≤t＜tA，α＜1/3） 雨水斗前水深浅，掺气量逐渐增加至tA时达到最大值，系统 泄流量小，管内气流通畅，压力稳定，雨水靠重力流动， 是水气两相重力无压流。
P(年)
0.5 1.0 1.5 2.0
2 土建因素
房屋最低层地板标高低于室外地面标高
0.5
天窗玻璃位于天沟之上低于10cm
0.5
屋顶各方面被房屋高出部分包围，妨碍雨水流动
0.5
屋面汇水面积F(m2) 屋面汇水面积应按照水平
投影面积计算。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进 行计算。
虹吸式
6
单斗系统（87式）
多斗系统（87式）
堰流式斗
管 径（mm）
75 100 150 200
12
25
8
16
32
52
6
12
26
40
按生产厂家的资料确定
3. 重力流及半有压流雨水横管计算
•v —— 管内流速，0.75～1.8m/s；
•R —— 水力半径，悬吊管充满度0.8，埋地管为满流
；
•n —— 管道粗糙系数，塑料管0.01，铸铁管0.014；
建筑给排水工程之第六 章
2020年7月12日星期日
6.1 建筑雨水排水系统分类与组成 6.2 雨水内排水系统中水气流动的物理现象 6.3 雨水排水系统的水力计算
•内排水 •系统
•檐沟 外排水
•屋面 •雨水系统
•外排水 •系统
•天沟外 排水
•檐沟外排 水
•雨水斗
•承雨斗 •立管
•檐沟
•雨水斗 •天沟
•屋面
•外排水
•（虹吸式雨水系统）
•雨水系统
•系统
•单斗 •系统
•条件允许时，应尽量采用， 以充分发挥管道的排水能力
•屋面雨水系统
• 多斗 •系统
•重力无压流和重力 半有压流状态下，由 于相互干扰，多斗系 统中每个雨水斗的泄 流量小于单斗系统
•敞开 式
•非满流的重力排水，有自wk.baidu.com水面 ，普通检查井连接埋地管，可接 纳生产废水，暴雨时可能冒水
道系统的进水口；对进水 具有整流、导流作用；同 时具有拦截粗大杂质的作 用。
常用重力流雨水斗有 65型、79型、87型等.
•虹吸式雨水
•进水格栅 •整流罩
•下沉式雨水斗 •出水管
•虹吸式雨水
•135º
•检查口
•敞开式检查 井
•室内密闭检查井
•屋面雨水排水管道的管材
重力流、半有压流系统 有压流系统
•系统
•屋面雨水系统
• 密闭式 •系统
•满流的压力排水 用 密闭三通连接埋地 管，不能接入生产 废水，不会冒水
•连接管 •雨水斗
•悬吊管
•埋地管 •立管
•排出管
•半有压流雨水系统组成
•检查井
•连接管
•雨水斗
•悬吊管
•立管
•排 出 管
•有压流（虹吸）雨水系统组成
•检查井
•排水系统间的等价关系：
•1.敞开式=重力无压流=堰流斗，选用平箅雨水斗
•6.3.1.1 系统公共参数计算
1. 雨水量计算公式
•或
•Q •—— 屋面雨水设计流量，L/s; •F •—— 屋面设计汇水面积，m2； •q •—— 当地降雨历时5min时的暴雨强度,L/（s•104 m2）； 5 •—— 当地降雨历时5min时的小时降雨厚度,mm/h; •h •—— 径流系数。屋面取0.9。
2) 过渡阶段 （tA≤t＜tB,, 1/3≤α＜1 ） 雨水斗前水深增加，掺气量逐渐减小至tB时为零，系统泄流 量较大，管内气流不通畅，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（t≥tB,, α＝1 ） 雨水斗完全淹没，不掺气，管内满流，雨水系统泄流量达到 最大，雨水主要靠负压抽吸流动，是水单相压力流。
•山墙 •溢流口
•天沟外排 •剖水面
•检查井
•雨水斗
•立管
•检 •查 •井
•天沟外排 •平水面图
•天沟
•沉降缝
•根据立管连接雨 水斗的个数分为
•单斗系统
•根据系统是否与 大气相通分为
•密闭系统
•多斗系统
•敞开系统 •按雨水管中水流的
•内排水
•设计流态可分为
•重力无压流雨水系统
•系统
•重力半有压流雨水系统 •压力流雨水系统
• 2. 雨水斗泄流量
重力流状态下，雨水斗的排水状况是自由堰流，通过雨水斗 的泄流量与雨水斗进水口直径和斗前水深有关，可按环形溢 流堰公式计算：
半有压流和压力流状态下，排水管道内产生负压抽吸，通过 雨水斗的泄流量为：
•各类雨水斗的最大泄流量可按下表选取。
雨水斗形式
50
• 2 单斗泄水过程曲线
•h
•A •B
• Q — 泄流量；
•Q
• h — 斗前水深
•t
• t —时间
•tB
•tA
•Q
• 2 单斗泄水过程曲线
•k
• Q — 泄流量；
•Q
• k — 掺气量比
；
•P
• P — 管内负压
。
•Q
1.初始阶段和过渡阶段
水流状态与单斗系统相同 ，但一根悬吊管上不同位置的 各雨水斗相互干扰。
；
•2.密闭式=压力流=虹吸式，选用虹吸式雨水斗；
•3.重力半有压流=87雨水斗系统=选用65•、排7水9及设87
•排水系统的选择：
•1.安全性—外排水＞内排水，密闭式＞敞开式；
•2.经济性—虹吸式＞ 87式＞堰流式； • • 结合设计对象及环境、成本综合选择排水系统
•雨水斗 雨水斗是整个雨水管
5
设计5分钟暴雨强度q5
• 参数A1、C、b、n可查当地水文手册或城市排
水工程设计手册。
• P :一般性建筑物取2～5a，重要公建不小于10a，工
业根据下表确定。
工业企业特征
1 生产工业因素 生产和机械设备不会因水受损害 生产可能因水受损害，但机械设备不会因水受损害 生产不会因水受影响，但机械设备可能因水受损害 生产和机械均可能因水受损害
结论：1）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。
2）重力半有压流多斗系统， 一根悬吊管连接的雨水斗不宜 过大，斗间距不宜过大，雨水 斗应尽量靠近立管。
2.饱和阶段
每个雨水斗均被淹没，系统内不掺气，为 水单相流，悬吊管和立管上部负压值达到最大 ，抽吸作用大。
下游雨水斗的泄流对上游雨水斗排水的干扰 很小，各斗的泄流量相差不多。系统水流速度 大，泄流量远大于初始和过渡阶段的重力流和 重力半有压流。
多层建筑 排水塑料管如UPVC等
承压排水塑料管如 高层建筑 HDPE、机制柔性排水
铸铁管、钢塑复合管
承压排水塑料 管如HDPE、 机制柔性排水 铸铁管、钢塑 复合管
1单斗雨水系统泄流状态的三个阶段：
1) 初始阶段（0≤t＜tA，α＜1/3） 雨水斗前水深浅，掺气量逐渐增加至tA时达到最大值，系统 泄流量小，管内气流通畅，压力稳定，雨水靠重力流动， 是水气两相重力无压流。
P(年)
0.5 1.0 1.5 2.0
2 土建因素
房屋最低层地板标高低于室外地面标高
0.5
天窗玻璃位于天沟之上低于10cm
0.5
屋顶各方面被房屋高出部分包围，妨碍雨水流动
0.5
屋面汇水面积F(m2) 屋面汇水面积应按照水平
投影面积计算。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进 行计算。
虹吸式
6
单斗系统（87式）
多斗系统（87式）
堰流式斗
管 径（mm）
75 100 150 200
12
25
8
16
32
52
6
12
26
40
按生产厂家的资料确定
3. 重力流及半有压流雨水横管计算
•v —— 管内流速，0.75～1.8m/s；
•R —— 水力半径，悬吊管充满度0.8，埋地管为满流
；
•n —— 管道粗糙系数，塑料管0.01，铸铁管0.014；
建筑给排水工程之第六 章
2020年7月12日星期日
6.1 建筑雨水排水系统分类与组成 6.2 雨水内排水系统中水气流动的物理现象 6.3 雨水排水系统的水力计算
•内排水 •系统
•檐沟 外排水
•屋面 •雨水系统
•外排水 •系统
•天沟外 排水
•檐沟外排 水
•雨水斗
•承雨斗 •立管
•檐沟
•雨水斗 •天沟
•屋面
•外排水
•（虹吸式雨水系统）
•雨水系统
•系统
•单斗 •系统
•条件允许时，应尽量采用， 以充分发挥管道的排水能力
•屋面雨水系统
• 多斗 •系统
•重力无压流和重力 半有压流状态下，由 于相互干扰，多斗系 统中每个雨水斗的泄 流量小于单斗系统
•敞开 式
•非满流的重力排水，有自wk.baidu.com水面 ，普通检查井连接埋地管，可接 纳生产废水，暴雨时可能冒水
道系统的进水口；对进水 具有整流、导流作用；同 时具有拦截粗大杂质的作 用。
常用重力流雨水斗有 65型、79型、87型等.
•虹吸式雨水
•进水格栅 •整流罩
•下沉式雨水斗 •出水管
•虹吸式雨水
•135º
•检查口
•敞开式检查 井
•室内密闭检查井
•屋面雨水排水管道的管材
重力流、半有压流系统 有压流系统
•系统
•屋面雨水系统
• 密闭式 •系统
•满流的压力排水 用 密闭三通连接埋地 管，不能接入生产 废水，不会冒水
•连接管 •雨水斗
•悬吊管
•埋地管 •立管
•排出管
•半有压流雨水系统组成
•检查井
•连接管
•雨水斗
•悬吊管
•立管
•排 出 管
•有压流（虹吸）雨水系统组成
•检查井
•排水系统间的等价关系：
•1.敞开式=重力无压流=堰流斗，选用平箅雨水斗
•6.3.1.1 系统公共参数计算
1. 雨水量计算公式
•或
•Q •—— 屋面雨水设计流量，L/s; •F •—— 屋面设计汇水面积，m2； •q •—— 当地降雨历时5min时的暴雨强度,L/（s•104 m2）； 5 •—— 当地降雨历时5min时的小时降雨厚度,mm/h; •h •—— 径流系数。屋面取0.9。
2) 过渡阶段 （tA≤t＜tB,, 1/3≤α＜1 ） 雨水斗前水深增加，掺气量逐渐减小至tB时为零，系统泄流 量较大，管内气流不通畅，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（t≥tB,, α＝1 ） 雨水斗完全淹没，不掺气，管内满流，雨水系统泄流量达到 最大，雨水主要靠负压抽吸流动，是水单相压力流。
•山墙 •溢流口
•天沟外排 •剖水面
•检查井
•雨水斗
•立管
•检 •查 •井
•天沟外排 •平水面图
•天沟
•沉降缝
•根据立管连接雨 水斗的个数分为
•单斗系统
•根据系统是否与 大气相通分为
•密闭系统
•多斗系统
•敞开系统 •按雨水管中水流的
•内排水
•设计流态可分为
•重力无压流雨水系统
•系统
•重力半有压流雨水系统 •压力流雨水系统