2016建筑给水排水工程（建工版）教学设计：雨水排水系统的水力计算.docVIP

建筑给水排水工程（建工版）教学设计 3 课程单元教学设计 4.2 雨水排水系统的水力计算 1.　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。 2.　汇水面积F(m2) 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。 3.　渲泄能力系数k1：设计重现期为一年，屋面坡度小于2.5%时，k1取1.0；屋面坡度大于2.5%时，k1取1.5～2.0。 4.　雨水量计算公式 Q —— 屋面雨水设计流量，L/s; F —— 屋面设计汇水面积，m2； q5—— 当地降雨历时5min时的暴雨强度,L/（s?104 m2）； h5—— 当地降雨历时5min时的小时降雨厚度,mm/h; k1—— 设计重现期为一年时的屋面渲泄能力系数。 根据屋面坡度和建筑无立面要求等情况，按经验布置立管，划分并计算每根立管的汇水面积，计算每根立管需排泄的雨水量Q 。查下表使设计雨水量不大于表4-1中最大设计泄流量，确定雨水立管管径。 表4-1雨水立管最大设计泄流量 管径（mm） 75 100 125 150 200 最大设计泄流量（L/s） 9 19 29 42 75 屋面天沟为明渠排水时，天沟水流流速可按明渠均流公式计算： V—— 天沟水流速度； R—— 水力半径； I—— 天沟坡度； n—— 天沟粗糙系数与天沟材料及施工情况有关见表4-2； 表4-2 粗糙系数n 天沟壁面材料 n 水泥砂浆光滑抹面 0.011 普通水泥砂浆抹面 0.012-0.013 无抹面 0.014-0.017 喷浆护面 0.016-0.021 不整齐表面 0.020 豆砂沥青玛蹄脂表面 0.025 1.雨水斗 渲泄流量与雨水斗前水深有关，随水深增大而增大，斗前水深一般不超过100mm。 下表是雨水斗前水深83.7mm时，一个雨水斗最大允许泄流量见表4-3。 表4-3 雨水斗最大允许泄流量 雨水斗直径（mm） 75 100 125 150 200 单斗系统 9.5 15.5 22.5 31.5 51.5 多斗系统 7 12 18 26 39 2.　连接管：管径一般和雨水斗相同，直接选用。 3.　悬吊管：悬吊管的泄流量与连接的雨水斗个数、管道坡度、管道长度等因素有关。 当建筑屋面渲泄能力系数k1=1，5min小时降雨厚度h5=100mm/h时，多斗系统悬吊管最大允许汇水面积见附录。当建筑屋面坡度大于2.5%，渲泄能力系数k1不等于1时，应按汇水面积折算成相当于k1=1时的汇水面积F′。 4.　立管：立管连接一根悬吊管时，立管管径与悬吊管管径相同。若一根立管连接两根悬吊管时，应计算立管的汇水面积，再根据5min小时降雨厚度h5、“k1=1时立管最大允许汇水面积表”确定管径。 5.　排出管管径一般与立管相同，为改善排水系统的泄水能力，也可以比立管大一级。 6. 埋地管 ：为排水通畅，坡度应不小于0.003。敞开式排水系统按非满流设计，最大允许充满度在管径小于或等于300mm时为0.50；管径350～450mm时为0.65；管径大于500mm时为0.80。密闭式内排水系统按满流计算。 埋地管计算方法和步骤与悬吊管相同。 7.内排水系统设计计算包括选择布置雨水斗，布置并确定连接管、悬吊管、立管、排出管和埋地管。根据最大允许泄流量换算成最大允许汇水面积： N=3600/ h5 F —— 最大允许汇水面积,m2； Q—— 最大允许泄流量； K1—— 渲泄能力系数； h5—— 取决于5min小时降雨厚的系数度，取值见下表4-4 表4-4降雨强度h5与系数N的关系表 h5(mm/h) 50 60 70 80 90 100 110 120 140 160 180 200 N 72 60 51.4 45 40 36 32.7 30 25.7 22.5 20 18 （四）任务实施 学生独立完成某建筑雨水排水系统的设计工作。 分组进行，每组5-8人，采用的媒介：规范、图纸资料、讲义、工作页、计算器、绘图工具等。 （五）检查评价 学生自己或相互检查各组的各组的某建筑雨水排水系统的设计的合理性，检查调整的科学性，培养学生独立检查的能力 学生能够对自己的工作过程进行全面评价，明确下次改进的内容。评估阶段教师应侧重组织学生采用自我评价的方式进行学习，就某一问题可通过谈话、讨论等形式进行。 分组讨论，表述自评结果，教师对学生做出评价，确定修改内容，填写教师评价表并作总结。 2