屋面雨水排水系统的设计分析重点
屋面排水组织设计

屋面排水组织设计标题:屋面排水组织设计引言概述:屋面排水组织设计是建造工程中非常重要的一环,它直接影响到建造物的排水效果和屋面的使用寿命。
一个合理的屋面排水系统设计能够有效防止屋面积水,减少屋面负荷,延长屋面的使用寿命,保护建造物结构。
本文将从屋面排水组织设计的角度出发,详细介绍相关内容。
一、屋面类型的影响1.1 屋面类型的多样性不同类型的屋面(如平屋面、坡屋面、绿化屋面等)对排水系统的设计有不同的要求。
1.2 平屋面的排水设计平屋面通常采用内部排水系统,需要考虑排水口的位置和数量、排水管的坡度等因素。
1.3 坡屋面的排水设计坡屋面通常采用外部排水系统,需要考虑坡度、排水口位置、排水管道的连接方式等因素。
二、排水系统的构成2.1 排水口的设置排水口的位置应合理,避免积水区域,同时要考虑排水口的数量和大小。
2.2 排水管道的设计排水管道应具有足够的坡度,确保排水畅通,同时要考虑管道的材质和连接方式。
2.3 排水设备的选择根据建造物的实际情况选择合适的排水设备,如排水口、排水管道、雨水篦子等。
三、雨水采集利用3.1 雨水采集系统的设计在排水系统中考虑雨水的采集和利用,可以减少城市雨洪排放,降低环境污染。
3.2 雨水采集设备的选择选择合适的雨水采集设备,如雨水桶、雨水管道等,确保雨水采集利用效果。
3.3 雨水利用的方式将采集到的雨水用于灌溉、冲洗等方面,提高水资源利用效率。
四、维护保养4.1 定期清理排水口排水口容易被杂物阻塞,应定期清理,确保排水畅通。
4.2 检查排水管道定期检查排水管道是否有渗漏、生锈等现象,及时进行维修。
4.3 检查雨水采集设备定期检查雨水采集设备是否正常运行,保证雨水采集利用效果。
五、应急措施5.1 预防措施在设计排水系统时考虑应急措施,如设置备用排水口、备用排水管道等。
5.2 应急处理一旦排水系统浮现故障,应及时采取应急处理措施,避免造成严重损失。
5.3 定期检查定期检查排水系统的运行情况,及时发现问题并进行处理,确保排水系统的正常运行。
建筑物屋顶排水系统的设计要点

建筑物屋顶排水系统的设计要点建筑物屋顶排水系统的设计是确保建筑物屋顶排水通畅、有效地排除雨水、融雪等降水的关键。
一个良好设计的屋顶排水系统不仅能保护建筑物本身,还可以保证室内空间的干燥和舒适。
以下是建筑物屋顶排水系统设计的要点。
1. 屋面设计合理的屋面设计是保证排水系统正常运行的基础。
屋面应具备一定的坡度,确保雨水能够迅速流向排水口。
坡度的具体要求取决于屋面材料和降水量。
同时,屋顶的材料选择也要考虑其抗风、耐久性等因素。
2. 排水口设置排水口的设置对于屋顶排水系统的正常运行至关重要。
排水口要布置在屋面最低点,并且避开任何障碍物,确保雨水流向排水口的通畅。
排水口数量应根据屋面面积和降水量来决定,以充分满足雨水排出的需求。
3. 排水管道布局排水管道的布局需要考虑整体屋面的结构和建筑物的地形条件。
水平管道应尽量减少弯曲,保持直线延伸,以降低水流阻力。
垂直管道则需要充分考虑排水能力和排水高度的限制,确保水能顺利流向下水道。
4. 排水管道尺寸排水管道的尺寸要充分考虑到建筑物的需求和降水量。
管道过小容易造成排水不畅,导致积水和漏水等问题;而管道过大则会增加建筑物的成本。
因此,在确定管道尺寸时,需综合考虑建筑物的规模、功能和降水情况。
5. 排水系统的清洁和维护定期清洁和维护排水系统是确保其正常运行的关键。
屋面和排水口的堵塞可能会导致积水和渗漏等问题,影响建筑物的使用寿命。
因此,定期检查、清理和维护排水系统,以防止问题的发生和扩大,是非常重要的。
6. 考虑可持续性在设计屋顶排水系统时,还应考虑可持续性因素。
例如,可以考虑利用雨水收集系统来收集、利用雨水资源,降低对自来水的依赖。
此外,也可以采用绿化屋顶等措施,以减少建筑物对城市排水系统的负荷,提高生态环境的质量。
综上所述,建筑物屋顶排水系统的设计要点包括合理的屋面设计、排水口的设置、排水管道布局和尺寸的确定,以及排水系统的清洁和维护。
同时,还应兼顾可持续性因素,采取相应的措施来降低对环境的影响。
建筑屋面雨水排放设计要点

建筑屋面雨水排放设计要点在建筑设计中,屋面雨水排放是一个重要的环节。
合理设计和规划屋面雨水排放系统不仅可以有效防止雨水积聚导致屋面渗漏,还可以合理利用雨水资源,减轻城市排水负荷。
本文将从设计要点、设备选择及安装等方面详细介绍建筑屋面雨水排放的相关内容。
一、设计要点1. 汇水规划:在屋面设计中,应根据屋顶的形状和坡度,合理规划和布置屋面的汇水口。
汇水口的设置应尽量保证雨水从屋面快速而顺畅地排放,避免积水和渗漏现象的发生。
2. 雨水管道设计:雨水管道的设计应考虑到屋面的排水量、建筑物的地势高低以及建筑物的结构等因素。
根据实际需要,可选择隐藏式、半隐藏式或明装式雨水管道,并合理设置检修口,以便于日后的维护和清洁。
3. 排水斜度:为了使雨水能够顺利流入雨水管道,屋面的排水斜度需根据屋面的材质和坡度进行合理的设计。
一般来说,斜度应控制在2-5%,以确保雨水能够迅速排除。
4. 排水出口:设计时应合理设置雨水的排放出口,使其不仅满足排水要求,还符合建筑物的外观要求。
排水出口的设置位置应考虑到功能和美观,同时要避免积水和渗漏等问题。
二、设备选择1. 雨水收集系统:当设计需要收集并回收雨水时,需要选择适当的雨水收集系统。
这些系统包括雨水收集槽、过滤器、水泵和储水设备等。
同时,应根据实际需要选择合适的储水容量,以满足日常用水需求,并确保水质的安全和卫生。
2. 雨水管道:选择合适的雨水管道材料是确保排水系统正常运行的重要一环。
常见的管道材料有塑料管、铸铁管和不锈钢管等。
根据实际需求和预算情况选择材料,并确保其密封性和耐久性良好。
3. 排水设备:在排水出口处设置适当的排水设备,如雨水斗、雨水篦子等。
这些设备可以过滤掉雨水中的杂质,保持管道的通畅,并减少管道的维护和清洁工作。
三、安装和维护1. 安装过程:在安装雨水排放系统时,应按照相关规范和要求进行施工和安装。
保证排水设备和管道的连接牢固,防止漏水现象的发生。
同时,要注意斜度的控制和排水出口的正确设置。
建筑物排水设计规范

建筑物排水设计规范在建筑物的设计和建造过程中,排水系统的设计是至关重要的一部分。
良好的排水系统可以有效地防止水势聚集、漏水和污水积累,维护建筑物的结构安全和环境健康。
因此,建筑物排水设计规范应当得到重视,以确保排水系统的可靠性和持久性。
一、排水系统的分类和原则(1)屋面排水系统:根据建筑物的类型和使用需求,屋面排水系统可以采用天沟、雨水收集池或檐槽等结构,确保雨水顺利排出,避免屋面渗漏和水侵袭。
(2)地面排水系统:地面排水系统主要包括室内和室外排水系统。
室内排水系统通常由下水道、下水管道和排水设备组成,用于排放污水和废水。
室外排水系统则包括雨水排水沟和雨水收集系统,用于将室外积水顺利排出。
排水系统设计应遵循以下原则:- 可持续性:排水系统应能够适应不同的气候条件和水质要求,具有持久的耐用性和易于维护的特性。
- 安全性:排水系统应具有稳定的排水能力,能够有效地排除污水和废水,避免水浸和污染的风险。
- 效率:排水系统应能够高效地运转,减少能源和资源的消耗,提高排水效率和水资源利用率。
二、排水设计参数及标准(1)排水系统的设计参数:排水系统设计应考虑以下参数:- 流量:根据建筑物的类型和使用需求,确定合理的设计流量,确保排水系统具有足够的排水能力。
- 坡度:排水管道的坡度应符合一定的标准,以保证排水速度和自洁能力。
- 材料:排水管道和排水设备的材料应符合相关标准,具有耐腐蚀、耐磨损等性能。
(2)排水系统的设计标准:根据建筑物的类型和使用需求,排水系统的设计应符合以下标准:- 国家建筑标准:建筑物的排水设计应符合国家建筑标准的相关要求,确保排水系统的设计和施工质量。
- 行业规范:根据不同行业的特点和要求,制定相应的排水设计规范和技术要求。
- 环境法规:排水系统的设计应符合环境保护法规的要求,避免污水和废水对环境造成污染。
三、排水设备和材料选择(1)排水设备选择:根据建筑物的类型和使用需求,选择合适的排水设备,包括下水道、下水管道、排水泵等。
屋面工程排水方案设计依据

屋面工程排水方案设计依据一、引言屋面工程是建筑工程中的重要组成部分,屋面排水方案的设计对于屋面的使用寿命和建筑结构的安全性具有非常重要的意义。
本文将从屋面工程排水方案设计的依据方面进行深入分析,为大家提供一些有益的建议。
二、排水设计依据1.气候条件气候条件是决定屋面排水方案的重要因素之一。
在设计排水方案时,需要考虑当地的降雨量、降水形式、降雨强度等气候特征,以保证排水系统在各种气候条件下都能够正常工作。
2.屋面结构屋面的结构特点也是设计排水方案的重要依据之一。
不同类型的屋面结构,如坡屋面、平屋面、绿化屋面等,需要采用不同的排水方案来满足其排水需求。
3.场地条件场地条件是影响屋面排水方案设计的重要因素之一。
需要考虑场地的高程、坡度、地质条件等因素,从而确定合理的排水方案。
4.建筑用途建筑的用途也是设计排水方案的依据之一。
不同的建筑用途对于屋面排水的要求各不相同,需要根据建筑的用途确定合理的排水方案。
5.排水设施排水设施的种类和性能也是设计排水方案的依据之一。
需要考虑排水管径、坡度、排水口的位置、形式、数量等因素,以保证排水系统的有效性和稳定性。
6.相关标准和规范屋面排水方案的设计需要符合相关的国家标准和规范,如《建筑排水设计规范》(GB 50014-2006)、《屋面防水工程技术规范》(JGJ 152-2008)等,以保证设计方案的合法性和科学性。
三、排水方案设计要点1.合理确定排水方式在设计排水方案时,需要考虑在保证排水效果的前提下,尽量减少排水设备和排水管道的使用,选择合理的排水方式,如采用自由排水、雨水花园、雨水收集系统等,从而提高排水系统的综合效益。
2.合理确定排水设施位置在确定排水设施的位置时,需要根据建筑的结构特点和使用要求来合理确定排水设施的位置,以保证排水系统的正常工作。
3.合理确定排水设施类型和尺寸在选择排水设施类型和尺寸时,需要考虑建筑的用途、场地条件以及气候特征等因素,选用合适的排水设施,以保证排水系统的稳定性和有效性。
严寒地区斜屋面雨水深化设计要点

严寒地区斜屋面雨水深化设计要点一、严寒地区斜屋面雨水排水系统的设计挑战在严寒地区,由于气候条件特殊,斜屋面雨水排水系统的设计面临着诸多挑战。
首先,严寒气候会导致雨水的冻融现象,这对排水系统的稳定性提出了更高的要求。
其次,斜屋面的复杂地形和多样化的坡度变化,使得雨水排水设计需要充分考虑水流的顺畅性和排放效率。
此外,严寒地区的建筑材料和施工技术也需要特殊考虑,以确保排水系统的安全性和耐久性。
二、斜屋面雨水排水系统设计要点1.汇水面积的计算:根据斜屋面的形状和尺寸,合理计算汇水面积,以保证雨水排水系统的容量足够应对降雨量。
在计算汇水面积时,需考虑到斜屋面的坡度、角度以及排水设施的位置等因素。
2.雨水天沟的设计:雨水天沟是连接屋面和排水管道的重要部分,其设计直接影响到排水系统的性能。
在设计雨水天沟时,应考虑到严寒地区的气候特点,采用合适的材料和构造方式,确保天沟在冻融环境下仍具有良好的排水性能。
3.排水管道的设计:排水管道的设计应注重流量、坡度、材料和连接方式等方面。
合理的管道布局和材料选择可以降低排水系统的维护成本,提高排水效率。
在严寒地区,还需考虑到排水管道的抗冻性能。
4.寒区雨水冻融管理:在严寒地区,雨水冻融现象会对排水系统造成一定的影响。
因此,设计时应采取相应的措施,如设置保温层、采用防冻材料等,以降低冻融对排水系统的影响。
5.虹吸雨水系统的设计:在严寒地区,虹吸雨水系统具有较好的应用前景。
通过合理设计虹吸雨水系统,可以实现快速、高效地排放雨水,降低雨水在屋面的停留时间,从而减小冻融损伤的可能性。
三、案例分析本建设项目位于某严寒地区国家风景区内,总建筑面积49996.30平方米,由异形多边形屋面的综合历史展区和圆形碗状屋面的自然展区组成。
屋面为直立锁边板金属屋面,综合历史展区中部屋面为7%单向坡度,四周为多种变坡度倾斜屋面。
自然展区屋面自中心向边缘坡度为2%。
在设计雨水排水系统时,充分考虑了严寒地区的气候特点和斜屋面的地形条件,采用了压力流虹吸式雨水排水系统。
雨水排水系统

雨水排水系统【篇一:第六章建筑雨水排水系统】第六章建筑雨水排水系统6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.1建筑雨水排水系统分类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条件有关。
1.按建筑物内部是否有雨水管道分为内排水系统和外排水系统两类。
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。
内排水系统又分为架空管排水系统和埋地管排水系统。
2.按雨水在管道内的流态分为重力无压流、重于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,在负压抽吸作用下流动,又叫虹吸式系统。
3.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。
4.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。
敞开式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。
可接纳生产废水,但暴雨时会出现检查井冒水现象。
密闭式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,室内不会出现冒水现象。
但不能接纳生产废水。
5.按一根立管连接的雨水斗数量分为单斗系统和多斗系统。
多斗系统中每个雨水斗的泄流量小于单斗系统的泄流量。
6.1.2建筑雨水排水系统的组成1.普通外排水普通外排水由檐沟和敷设在建筑物外墙的立管组成。
根据降雨量和管段的通水能力确定一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。
适用于普通住宅、一般的公共建筑和小型单跨厂房。
建筑屋面雨水排水系统总结

4.3 雨水排水系统的水力计算
• 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。
4.4压力流(虹吸式)雨水排水系统
1.雨水斗水气流动状态
压力流屋面雨水排水系统采用虹吸式雨水斗,管道中是全充满 的压力流的压力流状态。
2.悬吊管水气流动状态
在悬吊管中,水流从悬吊管的最远端向立管方向运动,沿流动 方向,水头损失迅速增加 ,管内呈不断增大的负压,在与立管的 交叉点处负压最大。
3.立管和排水管水气流动状态
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。
由以分析可以看出,单斗雨水系统饱和阶段的雨水斗完全淹没, 管内满流不掺气,雨水排水系统的泄流量达到最大,雨水主要靠 负压抽吸流动,是水单相压力流。
从立管与悬吊管交点向下立管内的负压值也随之很快减少至 零,继之出现逐渐增加的正压,立管底部达到最大值后再逐渐 减少,正压逐渐被消耗,至排水井处与大气相通,管道中的压 力为零。
4.2 内排水系统中的水气流动物理现象
雨水从屋面暴露于大气中的雨水斗用管道输送到大气接触 的雨水井或地面,其间没有能量输入,水体的这种流动通 常称为重力流动。 4.2.1 单斗雨水系统
• 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。
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屋面雨水排水系统的设计分析摘要:从水力学的角度分类,屋面雨水排水系统一般可分为重力流和压力流虹吸式屋面雨水排水系统两类。
文章在分析压力流虹吸式屋面雨水排水系统工作原理的基础上,对该排水方式与传统重力流雨水排水方式进行了比较,讨论了压力流虹吸式屋面雨水排水系统的特点和优势并对压力流虹吸式屋面雨水排水系统的设计与应用中的几个问题进行了分析。
关键词:屋面排雨水;压力流虹吸式;设计0 前言随着近年来我国经济和社会的快速发展,建筑屋面的造型千姿百态丰富多彩,各种大面积的场馆、现代工业厂房在全国各地大量兴建,这些建筑往往气势宏伟、美观实用,但随之也带来了大或超大屋面雨水排水系统设计的问题。
近10年来,虹吸式屋面雨水排水系统得到了广泛应用,如上海世博会主题馆、浦东国际机场航站楼、首都机场T3A航站楼以及部分核电厂的常规岛主厂房等都采用了虹吸式屋面雨水排水系统。
与重力流排水系统相比,虹吸式屋面雨水排水系统有其优势,但也存在一定的局限性,有必要对其设计和应用进行分析和探讨。
1 虹吸式屋面雨水排水系统的工作原理虹吸式屋面雨水排水系统利用虹吸原理,在降雨过程中,当屋面积水达到一定高度时,雨水通过能有效防止漩涡的虹吸式雨水斗进入管道,该雨水斗能减少雨水进入排水系统时所夹带的空气量,使得系统中排水管道呈满流状态,利用建筑物的高度和落水具有的势能,在管道中形成局部真空(负压),从而快速排出屋面雨水。
1.1 工作原理压力流虹吸式屋面雨水排水系统的计算基础是不可压缩流体的能量守恒定律——伯努利方程。
虹吸式雨水排水系统水力分析(系统排出管为自由出流)如图1所示,系统最高处B —B 断面为屋面雨水斗进水口,X —X 断面为计算断面,可定在系统任意高度处,系统最低处A ~A 断面为排出管出水口。
图1 虹吸式屋面雨水排水系统根据图l 列出B —B 和X —x 断面的伯努利方程,具体如下:)()(2222BX y BX j X X X B B h h gV P h g V P H ++++=++ (1) 式(1)中)(BX j h 、)(BX y h 分别为雨水斗B —B 断面到X —X 计算断面的总的局部损失和总的沿程损失,P B =O ,V B =0,P X 为管道X —X 断面处的压力水头,令h=H-h X ,,代入式(1)得:)()(22BX y BX j X X h h gV h P ---= (2) 式(2)是计算管道中任一断面处压力水头的基本公式,它表示管道中任一点的压力水头等于雨水斗与该点的高度差减去该点的速度水头及相应的总的局部损失和沿程损失。
如果式(2)计算结果P X >0,则管道内为正压;若P X <0,则管道内为负压。
1.2虹吸式系统的压力分析以虹吸式雨水排水系统的主管道为分析对象,以雨水斗为起点,雨水检查井为终点,管道沿程长度为横坐标,管道内流体的压力水头为纵坐标,绘制压力水头变化,结果见图2。
图2虹吸式屋面雨水排水系统压力水头分析①雨水斗及其连接管(1~3段)当系统在设计工况运行时,在雨水斗的连接管上一般虹吸式雨水斗的)(BX j h 较大,加上雨水斗的出水管较细,则gV X 22较大,而可利用的水头h 不大,通过式(2)计算可知,雨水斗前通常有较小的压力水头,在雨水斗连接管上通常呈较小的负压。
②雨水悬吊管(3~4段)随着计算断面X —X 沿水平悬吊管由雨水斗一侧向雨水立管一侧偏移,由于虹吸式系统的雨水悬吊管一般为水平安装,因此h 维持不变,管道内的)(BX y h 增加,gV X 22变化不大,则按式(2)计算可得,管内负压将不断增大,并在其与立管的交叉处负压达到最大。
③雨水立管(4~5段)从立管与悬吊管的交叉点向下,h 迅速增加,大大超过因管道长度增加而增大的)(BX y h ,而gV X 22和)(BX y h 保持不变,通过式(2)计算可知,立管内的负压值将减小至零,继而出现逐渐增加的正压值,在立管底部正压值达到最大值。
④雨水排出管(5—6段)压力水头在该管段内逐渐被消耗,至排水井处与大气相通,管道的压力水头降为零,雨水斗的进水水面至排出口的总高度差,即有效作用水头全部用尽。
为了保证系统的可靠运行以及便于后续对设计的修改,一般保留系统有一定的余量(节点6处),而非将压力水头耗尽。
1.3特点和优势与传统的重力流屋面雨水排水系统相比,虹吸式屋面雨水排水系统具有以下特点:虹吸式系统内呈负压状态,悬吊管管内为压力流,无需坡度,管道布置灵活,占用空间小。
就相同的雨水排水量而言,虹吸式排水系统所需雨水立管的数量和管径远小于重力流系统,但为了保证虹吸作用的实现,对排水管道的刚性和密封性有较高要求。
此外,虹吸式排水系统的设计较为复杂,其系统设计需要由专业的厂家进行计算,其设计计算软件要获得国家的专业认证,虹吸式雨水斗是各个厂家的专利,需要有专门的性能测试报告,其雨水斗的价格要远远高出常规的雨水斗。
通过技术经济分析比较可知,虽然虹吸式系统自身造价较高,但该系统可以有效提高建筑的空间利用率,从而减少整个工程投资造价。
2虹吸式雨水排水系统的设计与应用目前,虹吸式屋面雨水排水系统设计主要参考的技术规程和规范包括:《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003,以下简称《设计规范》)、《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》(CECS183:2005,以下简称《技术规程》)和《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400--2006,以下简称《技术规范》),在具体的系统设计和计算中还存在一定的争议,为此就以下设计与计算问题进行分析和讨论。
2.1 关于总有效水头的确定通过原理分析可知,在虹吸式排水系统设计时,管道内压力水头的计算是通过总的有效水头扣减总的局部损失、总的沿程损失和速度水头得到。
目前关于总有效水头的计算还存在争议,总有效水头的计算最高点是指雨水斗高度,但《技术规程》中最低点计算断面为过渡段的高度,而《技术规范》中为排出室外地面的高度,两者在虹吸式系统的总有效水头的计算上存在一定差异。
从法律效力来分析,两者都是系统设计时需要遵守的技术文件。
从设计的保守性分析,按《技术规程》中的计算方法进行设计更为保守。
以下从合理性角度对上述两者进行比较和分析:由于虹吸式雨水排水系统的设计重现期(一般大于10年,有的甚至达到50年以上)一般都大于室外雨水排水系统的设计重现期(一般小于5年),当虹吸式排水系统达到其设计工况时,室外雨水系统包括雨水管、雨水检查井都已超负荷运行,此时室外的雨水井一般都是满水的,通过式(2)分析可知,此时的压力水头P。
的计算应该由总的有效水头(雨水斗到室外地面的高差)扣减总的沿程损失、总的局部损失和速度水头(淹没出流的损失)。
可见,在一般情况下,《技术规范》中的计算结果更接近于实际情况。
如果屋面雨水排水系统的设计重现期小于或等于室外雨水系统(如部分核电厂厂房的屋面雨水系统设计),则《技术规程》的计算方法更为合理。
因此,虹吸式排水系统的设计需要依据具体的设计工况来确定有效水头的计算方法。
《全国民用建筑工程技术措施/给水排水》要求总有效水头同时满足《技术规范》和《技术规程》中的相关条款,以保证系统设计的安全性。
为了更好地指导设计,建议将来修订相关规范时,对以上两种总有效水头计算方法的具体适用条件进行相关的规定和说明,便于设计人员选用。
另外,关于多斗式虹吸式雨水系统设计的校核计算,《设计规范》要求满管压力流排水管系各节点的上游不同支路的计算水头损失之差,在管径≤DN75时,不应大于10kPa;在管径≥DNl00时,不应大于5kPa。
而在《技术规范》中则没有就管径大小进行区分,而是统一要求系统中节点处各汇合支管间的水压差值不应大于0.01MPa,这也是目前采用比较多的校核方法。
两者在校核标准上存在一定差异,不利于设计人员的校核计算。
建议进一步进行分析研究,将来修改相应规范时进行统一,以便于设计人员进行设计和校核。
2.2关于虹吸式排水系统设计重现期的确定在计算屋面雨水的排水量时,降雨强度是一项重要参数,设计降雨强度应根据当地的雨量公式计算确定。
按《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)的规定,设计暴雨强度计算公式为:nb t P C A q )()lg 1(1671++= (3) 式中q —设计暴雨强度,L /(S ·hm 2)t —降雨历时,minP —设计重现期,a1A 、C 、b 、n ——参数,根据统计方法进行计算确定由于1A 、C 、b 、n 由当地气象资料统计确定,因此,降雨历时t和设计重现期P 两个参数的确定对于雨水设计的影响最大。
关于降雨历时t ,《设计规范》中规定应按5 min 计算。
在最新修订的《设计 规范》以及《技术规范》、《技术规程》中对屋面汇水区域的设计重现期的规定基本相同,具体见表l 。
表1 各种屋面汇水区域的设计重现期由表1可知,相关规范没有就重力流和虹吸式系统两种不同的屋面雨水排水方式分别规定设计重现期,而两者的设计却有很大的差异。
在重力流系统中,以雨水斗为研究对象,国内曾做过相关的研 究,在一定工况下DNl00的87型雨水斗其泄水流量达30L /s ,而规范规定的设计泄水量仅为12L/s,远远小于实际泄水流量。
以雨水排水系统的悬吊管为研究对象,《设计规范》规定重力流屋面雨水排水管系的悬吊管应按非满流设计,其充满度不宜大于0.8。
由于不是按可能发生的满管流设计,因此其设计流量也小于实际排水流量。
以雨水立管为分析对象,按照条文说明,在最新修订的《设计规范》中提到的重力流雨水立管的最大泄流量是充水率为0.35的水膜重力流理论计算值,而实际上雨水立管可能出现的充水率可达80%以上。
最新修订的《设计规范》的条文说明中提到将最大泄流量改为原值的0.8倍,从而使系统的保守性进一步得到了提高。
因此,重力流雨水系统能够排除一定的超设计重现期的雨水,其设计是有富余的,设计重现期可以取较小值。
虹吸式雨水排水系统的设计则与重力流系统完全不同,虹吸式排水系统是按极限排水流量设计的,即暴雨强度大于设计重现期时,虹吸式雨水排水系统将失去平衡。
因此,在设计虹吸式雨水排水系统时,其设计重现期应取较大值。
表1中给出了10年重现期的下限值,在实际工程设计中,有的则采用将计算所得的雨水流量乘以1.5倍作为设计雨水流量,而部分工程的虹吸式雨水系统的设计重现期达到了50年甚至更高,在核电厂中部分厂房的虹吸式屋面雨水排水系统的重现期达到了100年。
由于虹吸式排水系统在国内的应用和研究还不是很成熟,设计重现期具体的参数取值还有待进一步研究确定。
建议在以后修订规范时,有必要将重力流和虹吸式屋面雨水排水系统的设计重现期分别予以规定和说明,适当增大虹吸式排水系统的设计重现期,对其取值加以明确,或者规定将计算所得雨水量乘以一定的安全系数作为系统的设计输入值,或者提高降雨历时取值的标准。