建筑雨水排水系统课件.ppt
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1、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6.2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,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,按建筑物内部是否有雨水管道分为:内排水系统 外排水系统,按雨水在管道内的流态分为:重力无压流 重力半有压流 压力流,按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,按雨水管中水流的设计流态可分为:压力流(虹吸式)雨水系统:采用虹吸式雨水斗,管道中呈全充满的压力流状态,屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水
2、过程。重力半有压流雨水系统:设计水流状态为伴有压流,系统的设计流量、管材、管道布置等考虑了水流压力的作用。重力无压流: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。,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,.按屋面的排水条件分为:檐沟排水 天沟排水 无沟排水.按出户埋地横干管是否有自由水面分为:敞开式排水系统 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 多斗系统,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,.普通外排水普通外排水由檐沟和水落管(立管)组成。一般居住建筑,屋面面积比较小的公共建筑
3、和单跨工业建筑,多采用此方式,屋面雨水汇集到屋顶的檐沟里,然后流入雨落管,沿雨落管排泄到地下管沟或排到地面。水落管管道材料:水落管一般用白铁皮管(镀锌铁皮管)或铸铁管。,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,水落管管径:铸铁管一般为75mm、100mm;铁皮管一般为:80mm100mm、80mm120mm。水落管布置:沿外墙布置,水落管的设置间距要根据降雨量和管道通水能力来确定,根据一根雨落管应服务的屋面面积来确定雨落管间距:一般水落管间距为816m,工业建筑可以达到24m。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,雨水斗,承雨斗,檐沟,
4、立管,.天沟外排水天沟外排水系统由天沟、雨水斗和排水立管组成,一般用于排除大型屋面的雨、雪水。特别是多跨度的厂房屋面,多采用天沟外排水。天沟:屋面上在构造上形成的排水沟,接受屋面的雨雪 水,雨雪水沿着天沟流向建筑物的两端,然后经 墙外的立管排到地面或雨水道。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,天沟外排水示意图,天沟,溢流口,山墙,泄压管,消能池,检查井,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,天沟-屋面上在构造上形成的排水沟,接受屋面的雨雪水。雨雪水沿天沟流向建筑物的两端,经墙外的立管排到地面或排到雨水道。,天沟,消能池,检查井,雨
5、水斗,沉降缝,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,天沟的设计应保证排水通畅。设计的主要内容:天沟的断面尺寸,坡度等,根据水力计算来确定。计算依据:暴雨强度、建筑物的跨度(汇水面积)、屋面结构形式等。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,.内排水内排水系统由天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管等部分组成。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,内排水系统,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,根据雨水排水系统是否与大气相通,内排水系统可分为密闭系统和敞开系统 敞开系统
6、:为重力排水,检查井设置在室内,敞开式可以接纳生产废水,省去生产废水的排出管,但在暴雨时可能出现检查井冒水现象。密闭系统:雨水由雨水斗收集,进入雨水立管,或通过悬吊管直接排至室外的系统,室内不设检查井。密闭式排出管为压力排水。一般为安全可靠,宜采用密闭式排水系统。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,根据每根立管连接的雨水斗的个数:可以分为单斗和多斗雨水排水系统单斗系统:悬吊管上只连接单个雨水斗的系统。多斗系统:悬吊管上连接两个以上雨水斗(一般不得多于4个),悬吊管将雨水斗和排水立管连接起来。,内排水系统工程图 在这里单击鼠标左键查看,6.1建筑雨水排水系统分类
7、与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,()雨水斗 雨水斗设在屋面,整个雨水管道系统的进水口,雨水斗有整流格栅装置。整流格栅装置的作用:最大限度地排泄雨、雪水;具有整流、导流作用,使水流平稳,以减少系统的掺气;同时具有拦截粗大杂质的作用。,目前国内常用的雨水斗为:65型、79型、87型雨水斗、平蓖雨水斗、虹吸式雨水斗,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,87型雨水斗,65型雨水斗,雨水斗有导流槽或导流罩,其作用是:防止形成旋流,旋流会带入很多气体,导致雨水管道泄水能力降低。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,87型雨水斗,6.
8、1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,虹吸式雨水斗,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,()连接管连接雨水斗与悬吊管的短管。()悬吊管悬吊管与连接管和雨水立管连接,是雨水内排水系统中架空布置的横向管道。对于一些重要的厂房,不允许室内检查井冒水,不能设置埋地横管时,必须设置悬吊管。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,()立管立管接纳雨水斗或悬吊管的雨水,与排出管连接。排出管:将立管的水输送到地下管道中,考虑到降雨过程中常有超过设计重现期的雨量、或水流掺气占去一部分容积。所以雨水排出管设计时,要留有一定的余
9、地。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,()埋地横管密闭系统:一般采用悬吊管架空排至室外的,不设埋地横管;敞开系统:室内设有检查井,检查井之间的管为埋地敷设。()排出管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。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135o。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,检查井内连接管水流转角不得小于135o,135,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成
10、,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,()附属构筑物作用:埋地雨水管道的检修、清扫和排气。包括: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。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,排气井:埋地管起端几个检查井与排出管间应设排气井,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。检查口:密闭内排水系统的埋地管上设检查口
11、,将检查口放在检查井内,便于清通检修,称检查口井。,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,排气井,返回,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.2 建筑雨水排水系统的组成,密闭式系统优于敞开式系统外排水系统优于内排水系统,6.1建筑雨水排水系统分类与组成6.1.3 雨水排水系统的选用,经济、安全的原则,第六章 建筑雨水排水系统,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 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。.雨水斗水气流动状态 降雨过程中,随着降雨历时延长,雨水斗前水深不断增加,雨水斗泄流状态可分为三个
12、阶段:,掺气量比:指进入雨水斗的空气量与雨水量的比值。从图中的KQy关系曲线可知,按降雨历时t,雨水斗泄流状态可分为三个阶段。,雨水斗泄流量Qy与天沟水深h、掺气量比K、雨水入口处压力值P1、流量递增时间t 等参数的关系见雨水泄流量与各个参数的关系图和图2。,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 单斗雨水系统,Qy,Qy,K,P1,QLj,雨水泄流量与各个参数的关系图,泄流量Qy与各个参数之间的关系式中K 渗气量比;P1雨水入口处压力值。,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 单斗雨水系统,Qy,Qy,hL1,t,tB,tA,A,B,QLj,泄流量Qy与各个参数之间的关系式
13、中h天沟水深;hL1临界水深;t流量递增时间。,雨水泄流量与各个参数的关系图2,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 单斗雨水系统,降雨初始阶段(0ttA,1/3):(1)雨水斗和连接管 降雨刚开始,只有少量雨水汇集到雨水斗,天沟水深比较浅。随着汇水面积的增加,天沟水深增加较快,随着水深的增加,掺气量逐渐增大,当tA时达到最大数值后,掺气量逐渐下降。初始阶段天沟水深较浅,雨水泄流量较小,雨水在连接管内呈附壁流或膜流,管道中心空气畅通,管内压力约等于大气压。雨水泄流为气水两相重力流。,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 单斗雨水系统,(2)悬吊管与立管 悬吊管内充满度小,非
14、满流,呈现有自由水面的波浪流、脉动流、拉拨流。立管也是附壁水膜流,雨水夹带一部分空气向下流动,压力变化也很小。,(3)埋地干管:管径相同,排出管和埋地干管是充满度很小有自由水面的波浪流、脉动流,系统内压力变化很小。,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 单斗雨水系统,过渡阶段(tAttB,1/31)(1)雨水斗和连接管 汇流面积逐渐增大,天沟水深增加,导致泄流量增大。由于暴雨强度减小,水深增加缓慢,近似为线形关系。而天沟水位增大,泄流量增大,则雨水斗的进气面积减小,掺气量迅速下降。到tB时K=0。随着天沟水位的逐渐增大,立管中的水流状态是在变化的,频繁形成水塞,出现抽吸力,管内压力增
15、加比较快,形成是重力压力气水两相流。,6.2雨水内排水系统中的水气流动规律6.2.1 单斗雨水系统,(2)悬吊管和立管 管内为没有自由表面的满管气-泡流、满管气-水乳化油,压力波动大。悬吊管起端呈正压,末端和立管上部呈负压。随水流沿立管向下流动,立管内负压值迅速减小,至某高度为零,再向下压力为正。,(3)埋地干管 高速水流挟带气体进入埋地横管,受到下游水流的阻碍,发生壅水现象。水流速度迅速减小的同时,水中的气体逐渐从水中分离出来,聚集在管道断面的上部,形成气室,气室逐渐增大,对管道中的水流液面形成一定的压力,此时水力坡度不仅是管道坡度一项,还有液面压力产生的水力坡度,则水流为气水两相的有压非满
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