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1、建筑给水排水工程教案 第7章 建筑雨水排水系统第7章 建筑雨水水排水系系统7-1 屋面雨雨水排除除方式1. 檐檐沟外排排水(水水落管外外排水)(小型型屋面)雨水屋屋面檐沟水落管管散水坡坡地面檐沟铅皮、预预制砼水落管白铁皮皮、铸铁铁管。=751000mm,间间距816mm。2.天沟沟外排水水:利用用屋面构构造上所所形成的的天沟本本身容量量和坡度度排泄雨雨水(大大型屋面面)雨水屋屋面天沟立管地面或或管道天沟长度度:400500m,=0.0033天沟在两两跨中间间并坡向向端墙,雨雨水斗设设在伸出出山墙的的天沟末末端,立立管连接接雨水斗斗沿外墙墙布置,屋屋外设雨雨水斗,建建筑物内内有雨水水管道的的雨排
2、水水系统。图7-11 天沟沟布置示示意图3.内排排水:建建筑立面面要求高高,大屋屋面面积积,屋面面上有天天窗,多多跨,锯锯齿形建建筑屋面面。雨水屋屋面雨水斗斗悬吊管管立管埋地管管出户管管室外管管道内排水系系统一. 组组成:1.雨水水斗:665型(铸铁);799型(钢钢焊制)布置:以以伸缩缝缝或沉降降缝为分分水线,伸伸出屋面面的防火火墙可作作为分水水线,也也可在伸伸缩缝、防防火墙、沉沉降缝二二侧各设设雨水斗斗,悬吊吊管穿越越伸缩缝缝时应作作伸缩接接头。2.悬吊吊管:当当雨水斗斗不能直直接接立立管埋地地时,用用悬吊管管在空中中吊设,适适当位置置接立管管。0.0003,端端头及15mm,设检检查口,
3、检检查口间间距20mm。悬吊管:铸铁,安安装固定定在墙梁梁衍架上上。3.立管管:要求求和悬吊吊管同径径,且不不宜大于于3000mm,距距地面11.0mm安检查查口。4.排出出管:DDN立管管管径。5.埋地地横管:DN2000管道连接接 检查查井:敞敞开式;管件:封闭式式二.分类类1.单斗斗和多斗斗形式2.敞开开式、密密闭式敞开式重力力排水 普通检检查井密闭式压力力排水 密闭三三通7-2 雨水内内排水系系统中的的水汽流流动物理理现象目的:了了解雨水水内排系系统,由由于水气气两相流流动,管管内压力力变化,变变化的影影响因素素?规律律?从而而为雨水水管系设设计提供供依据。一. 单斗系统统1. 雨水斗
4、泄泄流状态态图7-22 雨水水泄流与与各参数数的关系系曲线按降雨历历时,雨雨水斗泄泄流状态态分三个个阶段:初始阶阶段0汇水而积积,浅,随随、,但,故泄泄流量和和速度变变缓。 掺掺气比;水深浅,进进气面积积大,而而小,故故急剧上上升,在在处达到到最大。雨水水斗入口口处压力力小、小、连连接管内内呈膜状状,管内内压力平平稳,随随、,变化化缓慢。该该阶段:雨水靠靠重力流流,水气气两相重重力流过渡阶阶段:、,但,故增加加缓慢,近近似线性性,而不变变泄洪量量增长速速率小:进气气面积,而,时=0:,水塞塞形成,出出现抽力力,快该阶段,水水气两相相压力流流饱和阶阶段 =:淹没雨雨水斗,不不掺气管管内满流流,因
5、雨雨水斗安安装高度度已定,产生的作用小,不足以克服因在管壁上产生的摩擦阻力,基本不增加。=0,不不增加,泄水由抽力进行。该阶段单单相压力力流。2.悬吊吊管和立立管内的的压力变变化图7-33 单斗斗雨水系系统压力力变化曲曲线较浅时时,管道道泄水能能力小。悬悬吊管非满满流重力力流,立立管附壁膜膜重力流流,管系系内无压压力变化化。,管管道泄水水能力增增加,悬悬吊管、立立管压力力变化,压压立变化化曲线如如图。悬悬吊管,起起端正压压,末端端负压,整整个管系系由正压压变负压压,压立立零点位位置随而上移移,满流流的压力力零点在在最高位位置。3.埋地地横管的的水气流流动来自立管管的水流流具有较较大的动动能,该
6、该动能的的绝大部部分用以以克服沿沿程阻力力和转变变为后面面井中壅壅高水位位的静水水压力,有有利于增增强管内内排水能能力。水流特点点:水流掺掺气 水水中夹带带气泡一一方面水水平前进进,另一一方面受受浮力。结结果,扰扰动水流流,导致致水流阻阻力和能能量损失失增加,所所以,埋埋地管不不能再按按单相水水流规律律计算。半有压压非满 水中分分离出气气泡,在在管道上上部形成成“气室”,具有有压力作作用于液液面上。气气室占据据了一定定的管道道断面积积,导致致排水能能力下降降,但另另一方面面,水流流具有压压力,水水力坡度度不仅是是管道坡坡度一项项,还应应考虑由由压力变变化引起起的水力力坡度的的增值。波动水水跃的
7、流流动状态态立管喷出出速度较较高的水水流直冲冲入埋地地横管,因因受阻立立导致下下降,动动能转化化为势能能,使井井内水位位上升,另另一方面面,挟气气水流上上下翻滚滚,使井井内水流流旋转紊紊乱,阻阻扰水流流顺利下下泄,同同时部分分气体从从水中分分离,在在井室中中产生压压力,若若为敞开开系统,气气体溢出出释放的的压力,使使井中水水位猛升升,在水水柱大于于埋深的的情况下下,很容容易由检检查井反反冒水。7-3 雨水排水系系统的水水力计算算一. 雨雨量计算算:按当当地暴雨雨强度公公式:1.按(L/ssha)计算:(L/ss) (7-1)式中:屋面面泄流系系数汇水水面积(m2)2.按小小时降雨雨厚度(mm/
8、h)计计算: (7-2)联立上二二式,得得:,LL/s1000m2存在问题题:雨量量计算中中有误差差:雨水水屋面管道,=233minn,但暴暴雨公式式是选用用51120mmin,实实测雨量量记录并并经整理理得到、没有数数据曲线线外延,曲曲线在=1560mmin内内较精确确,误差差大。二. 单单斗系统统计算1.雨水水斗泄流流量计算算(单斗斗),试试验得到到: (7-3)式中:雨水水泄流量量流量量系数,试试验值11.61.88天沟沟水深2.雨水水斗排泄泄雨水面面积,由由(7-2)得到,=1 (77-4)取决决于暴雨雨强度大大小的系系数p1156,表表7-1根据、及及表7-1,绘绘制一个个65型型雨
9、水斗斗最大允允许汇水水面积.m2(表7-2),可供供布置雨雨水斗使使用。3.管道道的*流能力力(单斗斗)列0-00与1-1断面面方程:Hhs004. 埋埋地横管管泄流量量埋地横管管为水气气两相流流,但目目前无可可靠的掺掺气水流流泄流公公式,故故按单相相流计算算,充满满度0.8=例:=110m,=0.44m,=20mm,=1000mm/h,=4322m2计算管道道系统1.选择择雨水斗斗:DNN1000 655型雨水水斗雨水斗前前水深=8cmm(一般般6110cmm),查查p1556,表表7-2,=4977m2,屋面面面积4432。2.雨水水流量l/s3.管道道*流量 = =226l/s,满足足要求。综上,影影响雨水水系统排排泄能力力的因素素有、和,主要要是。三. 多多斗系统统多斗系统统:气水水两相流流,各斗斗雨水泄泄流到立立管的水水力阻力力,因、配件及及立管负负压抽吸吸作用影影响不同同而有差差别。实测:近近斗泄流流能力为为远斗泄泄流能力力的数十十倍,远远斗由于于少受或或不受立立管负压压抽吸作作用影响响天沟水水位高,泄泄流量亦亦不会明明显增加加,故多多设亦无无实际意意义。多斗系统统由于目目前尚缺缺乏理论论上的计计算公式式,只能能按单斗斗公式经经验的安安全的修修正,一一般采用用单斗。- 9 -
限制150内