情境5 建筑屋面雨水系统设计安装.

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1 情境5 建筑屋面雨水系统设计安装

2 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。

3 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　 雨水量的计算 普通外排水的设计计算 天沟外排水的设计计算 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

4 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。

5 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

6 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 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

7 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 　 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

8 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 　 外排水系统的分类 雨水斗 承雨斗 檐沟 立管 檐沟外排水

9 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 　 外排水系统的分类 雨水斗 承雨斗 檐沟 立管 檐沟外排水

10 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 　 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。

11 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

12 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 　 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

13 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 　 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

14 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 　 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

15 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

16 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 　 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

17 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 　 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% 。

18 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 　 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。

19 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

20 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

21 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 　 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。

22 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 　 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。

23 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 　 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。

24 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 　 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。

25 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。

26 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　

27 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

28 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

29 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

30 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 　 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

31 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 　 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。

32 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

33 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 　 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。

34 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

35 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 　 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

36 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

37 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。

38 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

39 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 　 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。

40 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 　 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。

41 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

42 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 　 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。

43 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 　 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

44 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 　 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

45 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 　 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。

46 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 　 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

47 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 　 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

48 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 　 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。

49 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 　 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

50 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。

51 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。

52 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。