情境5 建筑屋面雨水系统设计安装

情境5 建筑雨水排水系统设计安装设计安装 【知识目标】 了解屋面雨水排水系统的分类、组成； 熟悉屋面雨水排水方式及设计要求、管道的布 置与敷设； 掌握雨水系统的水力计算方法； 掌握雨水管道的施工安装技术。 【技能目标】 能进行重力流与压力流雨水系统设计； 能进行雨水管道的施工安装。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑屋面雨水系统管道的布置与敷设 任务5-3 建筑屋面雨水系统的设计计算 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 　 任务5-1　建筑屋面雨水排水系统的分类及选择 　任务5-2　建筑屋面雨水系统管道的布置与敷设 任务5-3　建筑屋面雨水系统的设计计算　 5.3.1 雨水量的计算 5.3.2 普通外排水的设计计算 5.3.3 天沟外排水的设计计算 5.3.4 内排水系统设计计算 任务5-4　建筑屋面雨水系统设计安装技能实训

本情境将对建筑物各种形式的雨水排水系统进行系统介绍。 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 　　本情境概述 　　建筑雨水排水系统设计安装是建筑物给排水系统的重要组成部分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正常生活和生产活动。 　　本情境将对建筑物各种形式的雨水排水系统进行系统介绍。

情境5建筑雨水排水系统设计安装 内排水 系统 屋面雨 水系统 外排水 系统 任务1 建筑雨水排水系统设计安装的分类及选择 　　屋面雨水系统按照管道的设置位置不同可分为 外排水系统、内排水系统。 内排水 系统 屋面雨 水系统 外排水 系统

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1 外排水系统的分类 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1 外排水系统的分类 　　外排水是指屋面不设雨水斗，建筑物内部没有雨 水管道的雨水排放方式。按照屋面有无天沟可以分为 以下两种： 内排水 系统 檐沟外排水 屋面 雨水系统 天沟 外排水 外排水 系统

檐沟外排水 一般用于居住建筑， 屋面面积比较小的公共建 筑和单跨工业建筑，屋面 雨水汇集到屋顶的檐沟里， 然后流入雨落管，沿雨落 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务1 建筑雨水排水系统设计安装的分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 檐沟 檐沟外排水 雨水斗 　　一般用于居住建筑， 屋面面积比较小的公共建 筑和单跨工业建筑，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。 承雨斗 立管

檐沟外排水 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1 外排水系统的分类 檐沟 雨水斗 承雨斗 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 雨水斗 承雨斗 檐沟 立管 檐沟外排水

檐沟外排水 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1 外排水系统的分类 檐沟 雨水斗 承雨斗 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 雨水斗 承雨斗 檐沟 立管 檐沟外排水

天沟外排水 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 溢流口 山墙 泄压管 消能池 检查井 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 天沟外排水 天沟 溢流口 山墙 泄压管 消能池 检查井 　　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。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 天沟外排水

天沟外排水 天沟 山墙 溢流口 泄压管 消能池 检查井 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 天沟外排水 天沟 山墙 溢流口 泄压管 消能池 检查井

天沟外排水 所谓天沟，是指屋面上在构造上 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 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.1　 外排水系统的分类 天沟外排水 　　　　所谓天沟，是指屋面上在构造上 　　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。 雨水斗 检 查 井 天沟 沉降缝 消能池

内排水系统工程图 雨水内排水系统 内排水是指屋面设雨水斗，雨水管道设置在建筑内 部的雨水排水系统。 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类 雨水内排水系统 　　内排水是指屋面设雨水斗，雨水管道设置在建筑内 部的雨水排水系统。 　　雨水内排水系统适用于屋面跨度大、屋面曲折（壳 形、锯齿形）、屋面有天窗等设置天沟有困难的情况， 以及高层建筑、建筑立面要求比较高的建筑、大屋顶建 筑、寒冷地区的建筑等不宜在室外设置雨水立管的情况， 多采用内排水。 内排水系统工程图

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类

内排水 系统 屋面 外排水 雨水系统 系统 密闭系统 敞开系统 单斗、多斗雨 水排水系统 重力半有压流雨水系统 重力无压流雨水系统 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类 根据系统是否与大气相通分为 密闭系统 敞开系统 根据立管连接雨水斗的个数分为 单斗、多斗雨 水排水系统 按雨水管中水流的 设计流态可分为 重力半有压流雨水系统 重力无压流雨水系统 压力流雨水系统 （虹吸式雨水系统） 内排水 系统 屋面 雨水系统 外排水 系统

悬吊管上连接多个雨水斗（一般不得多于4个） 的系统。 在条件允许的情况下，应尽量采用单斗排水， 以充分发挥管道系统的排水能力，单斗系统的排水 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类 ↓　单斗雨水排水系统系统： 　　悬吊管上只连接单个雨水斗的系统。 ↓↓　多斗雨水排水系统系统： 　　悬吊管上连接多个雨水斗（一般不得多于4个） 的系统。 　　在条件允许的情况下，应尽量采用单斗排水， 以充分发挥管道系统的排水能力，单斗系统的排水 能力大于多斗系统。多斗系统的排水量大约为单斗 的80% 。

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： 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类 敞开系统： 　　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。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水安装的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类

采用虹吸式雨水斗，管道中是全充满的压力流 状态，屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。 重力半有压流雨水系统： 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-1 建筑雨水排水系统的分类及选择 5.1.2　 内排水系统的分类 压力流（虹吸式）雨水系统： 　　采用虹吸式雨水斗，管道中是全充满的压力流 状态，屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。 重力半有压流雨水系统： 设计水流状态为半有压流，系统的设计流量、 管材、管道布置等考虑了水流压力的作用。

1. 檐沟外排水系统 普通外排水系统由檐沟、雨水 斗 、水落管组成，降落到屋面的雨 水沿屋面集流到檐沟，然后流入沿外 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.1　 外排水系统的组成与布置 1. 檐沟外排水系统 普通外排水系统由檐沟、雨水 斗 、水落管组成，降落到屋面的雨 水沿屋面集流到檐沟，然后流入沿外 墙设置雨落管排至地面或雨水口. 根据经验，民用建筑雨落管间距 为8～16m，雨水立管不得少于2根。 最小管径不得小于75mm，在地面 1m处设置检查口。

2. 天沟外排水系统 天沟外排水系统由天沟、雨水斗和排水立管 天沟的排水断面形式多为矩形和梯形，天 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.1　 外排水系统的组成与布置 2. 天沟外排水系统 天沟外排水系统由天沟、雨水斗和排水立管 组成。天沟设置在两跨中间并坡向端墙，雨水斗 沿外墙布置。降落到屋面上的雨水沿坡向天沟的 屋面汇集到天沟，沿天沟流至建筑物两端（山墙、 女儿墙），入雨水斗，经立管排至 地面或雨水井。 天沟的排水断面形式多为矩形和梯形，天 沟坡度不宜太大，一般在0.003～0.006。 最小管径为100mm，在地面1m处设置检查口。 天沟内的排水分水线应设置在建筑物的伸 缩缝或沉降缝处，天沟的长度一般不超过50m。

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。 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 　　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。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 雨水斗 　　雨水斗是整个雨水管道系统的进水口，主要作用是最大限度的排泄雨、雪水；对进水具有整流、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、虹吸式雨水斗等. 一般情况下，多斗排水系统雨水斗的横向间距可采用12～24m，纵向间距可采用6～12m. 同一系统的雨水斗应在同一水平面上，且一根悬吊管上的雨水斗不宜多于4个，最好为对称布置，并要求雨水斗不能设在排水立管顶端。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 雨水斗　

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置

虹吸式雨水斗 进水格栅 下沉式雨水斗 整流罩 排出管 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 进水格栅 虹吸式雨水斗 下沉式雨水斗 整流罩 排出管

连接雨水斗与悬吊管的短管。管径与雨水斗相同，但不得小于100mm。 悬吊管 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 连接管 　　连接雨水斗与悬吊管的短管。管径与雨水斗相同，但不得小于100mm。 悬吊管 　　悬吊管与连接管和雨水立管连接，见雨水内排水系统图，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。 悬吊管的管径不应小于连接管管径、不应大于300mm。 坡度大于0.005。连接管与悬吊管的连接采用45º或90º斜三通连接。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置

接纳雨水斗或悬吊管的雨水，与排出管连接； 1根立管连接悬吊管的数量不多于2根； 立管管径经过水力计算确定； 同一建筑，雨水立管不少于2根； 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 立管 　　接纳雨水斗或悬吊管的雨水，与排出管连接； 1根立管连接悬吊管的数量不多于2根； 立管管径经过水力计算确定； 同一建筑，雨水立管不少于2根； 立管沿墙、柱设置。 埋地管 　　埋地管管径不小于200mm； 一定长度的埋地管需设检查井。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置

雨水常常把屋顶的一些杂物冲进管道，为便于 清通，室内雨水埋地管之间要设置检查井。设计时 应注意，为防止检查井冒水，检查井深度不得小于 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 检查井 　　雨水常常把屋顶的一些杂物冲进管道，为便于 清通，室内雨水埋地管之间要设置检查井。设计时 应注意，为防止检查井冒水，检查井深度不得小于 0.7m。检查井内接管应采用管顶平接，而且平面上 水流转角不得小于135º。 　　具体方式见下页示意图所示

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 检查井内接管方式 135º

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 排气井 为有效分离出雨水排除时吸入的大量空气，避免敞开式内排水系统埋地管系统上检查井冒水，应该在埋地管起端几个检查井与排出管之间设置排气井，从排气井排出的雨水流入排气井后与溢流墙碰撞消能，流速大幅度下降，使得气水分离，水再经整流格栅后平稳排出。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-2 建筑雨水排水系统的组成与布置 5.2.2　 内排水系统的组成与布置 排气井

1. 雨水量计算公式 Q F q5 h5 —— 屋面雨水设计流量，L/s; —— 屋面设计汇水面积，m2； 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统的设计计算 5.3.1　 雨水量计算 1.　雨水量计算公式 Q F q5 h5 —— 屋面雨水设计流量，L/s; —— 屋面设计汇水面积，m2； —— 当地降雨历时5min时的暴雨强度,L/（s•104 m2）； —— 当地降雨历时5min时的小时降雨厚度,mm/h; —— 设计重现期为一年时的屋面雨水径流系数，为0.9。

设计暴雨强度公式中应有重现期p 和屋面集水 时间t两个参数。设计重现期应根据生产工艺及建 筑物的性质确定，一般采用一年，工业建筑可参考 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统的设计计算 5.3.1　 雨水量计算 2.　设计暴雨强度q 　　设计暴雨强度公式中应有重现期p 和屋面集水 时间t两个参数。设计重现期应根据生产工艺及建 筑物的性质确定，一般采用一年，工业建筑可参考 下页表各种数据确定。

工业建筑雨水设计重现期 工业企业特征 P(年) 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 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统的设计计算 5.3.1　 雨水量计算 总目录 本章总目录 工业建筑雨水设计重现期 工业企业特征 P(年) 　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 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 天窗玻璃位于天沟之上低于10cm 屋顶各方面被房屋高出部分包围，妨碍雨水流动

屋面汇水面积一般较小，一般以m2计算。屋面有 一定的坡度，汇水面积应按照水平投影面积计算。 高出屋面的侧墙汇水面积计算 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统的设计计算 5.3.1　 雨水量计算 3.　汇水面积F(m2) 屋面汇水面积计算 　 屋面汇水面积一般较小，一般以m2计算。屋面有 一定的坡度，汇水面积应按照水平投影面积计算。 高出屋面的侧墙汇水面积计算 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计算。

重力流屋面雨水排水系统的计算 可通过相应的水力计算表查管径 （1）横管的水力计算 —— 天沟水流速度； —— 水力半径； —— 天沟坡度； 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 重力流屋面雨水排水系统的计算 （1）横管的水力计算 —— 天沟水流速度； —— 水力半径； —— 天沟坡度； —— 天沟粗糙系数与天沟材料及施工情况有关； —— 设计流量，L/s。 v R I n Q 可通过相应的水力计算表查管径

重力流屋面雨水排水系统的计算 可通过相应的水力计算表查管径 （2）立管的水力计算 —— 管径，mm； 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 重力流屋面雨水排水系统的计算 （2）立管的水力计算 —— 管径，mm； —— 充水率，铸铁管为0.35，塑料管为0.30； —— 管内壁当量粗糙高度； —— 设计流量，L/s。 D Kp Q 可通过相应的水力计算表查管径

在重力流排水系统中横管采用非满管重力流理论，充满度控制在0.8左右，流速在0.7m/s。 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 注意： 在重力流排水系统中横管采用非满管重力流理论，充满度控制在0.8左右，流速在0.7m/s。 系统中立管排水采用水膜重力流理论，充水率不宜大于0.35。 埋地管按照满流设计，流速大于0.7m/s。

压力流屋面雨水排水系统的计算 1. 单斗压力流雨水排水系统计算 —— 管径，mm； —— 雨水管系进、出口几何高差，m； 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 压力流屋面雨水排水系统的计算 1. 单斗压力流雨水排水系统计算 —— 管径，mm； —— 雨水管系进、出口几何高差，m； —— 计算管长，m； —— 压力流设计流量，L/s。 D H L Q

压力流屋面雨水排水系统的计算 注意： 悬吊管设计流速大于1m/s; 立管设计流速大于10m/s; 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 压力流屋面雨水排水系统的计算 单斗压力流雨水排水系统计算 注意： 悬吊管设计流速大于1m/s; 立管设计流速大于10m/s; 排出管设计流速小于1.8m/s. 为改善排水 系统的泄水能力，也可以比立管大一级。 可通过相应的水力计算表直接查管径

压力流屋面雨水排水系统的计算 2.多斗压力流雨水排水系统计算 计算要求和方法和单斗压力流雨水排水 系统计算公式相同。 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 压力流屋面雨水排水系统的计算 2.多斗压力流雨水排水系统计算 计算要求和方法和单斗压力流雨水排水 系统计算公式相同。 也可通过相应的水力计算表直接查管径。

压力流屋面雨水排水系统的计算 3.溢流口排水量的计算 天沟 溢流口 山墙 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-3 建筑雨水排水系统设计计算 5.3.2　 雨水排水管道系统的计算 压力流屋面雨水排水系统的计算 3.溢流口排水量的计算 天沟 溢流口 山墙

陕西西安市西郊欲建一厂房，厂房长72m，宽72m， 总面积为5184m2，总高度为12m，屋面雨水排水系统 如下图所示。 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-4　建筑雨水设计安装技能实训 一、规定工作： 陕西西安市西郊欲建一厂房，厂房长72m，宽72m， 总面积为5184m2，总高度为12m，屋面雨水排水系统 如下图所示。

该厂房屋面雨水排水系统的设计及工程施工图的绘制。 主要内容要求 选择该厂房合适的屋面雨水排水方式； 情境5 建筑雨水排水系统设计安装 任务5-4　建筑雨水设计安装技能实训 二、内容要求： 根据教师给定的西安市某厂房的建筑平面图及原始资料，完成西安市 该厂房屋面雨水排水系统的设计及工程施工图的绘制。 主要内容要求 选择该厂房合适的屋面雨水排水方式； 选择合理位置布置相应的雨水斗、连接管、悬吊管和立管、检查井； 确定该建筑屋面雨水排水系统各管道的参数； 绘制建筑施工图（包括屋面平面图、系统图等）。 其他要求 设计说明书的设计说明、计算步骤、草图及计算书内容完整； 工程施工图纸线条清晰，图纸内容完整，图面干净。

情境5 建筑雨水排水系统设计安装 小　　结 本单元主要介绍了屋面雨水排水系统的分类、组成及其布置与敷设，给出了雨水系统的水力计算公式及步骤。 　　　无论是屋面雨水外排水系统，还是内排水系统都是现代工业建筑和民用建筑必不可少的内容。要求学习过程中掌握雨水量计算、外排水系统和内排水系统水力计算。