第 7章 建筑雨水排水系统
7－ 1 建筑物雨水系统分类
一、按管道设置位置
1．外排水
1）檐沟排水
组成：檐沟、水落管 (见附图 1)
管径 75mm,100mm。
间距 8～ 12m。
适用：普通住宅、一般公共建筑、小型
单跨厂房。
2）天沟外排水,（ 见附图 2）
雨水 → 屋面 → 天沟 → 立管 → 地面或管道
天沟长度,40～ 50m,i=0.003
2,内排水
组成,雨水斗, 连接管, 悬吊管, 立管, 排
出管, 埋地横管, 检查井 。
二, 屋面雨水系统按设计流态划分
1,压力流 （ 虹吸式 ）
2,半有压流 （ 87式 ）
3,重力流 （ 堰流式 ）
表 7－ 1 屋面雨水系统的特点比较
三,出户管在室内部分是否存在自由液面
1,密闭系统
2．敞开系统
87斗系统 虹吸式系统 堰流斗系统
设计流态 气水混合流 重力流 (考虑力 ) 水一相流 有压流
附壁膜流
重力流 （ 不考虑
压力 ）
雨水斗形式 87或 65 淹没进水 自由堰流式
超设计重现
期雨量排出
系统本身
设计方法考虑
了
排超量雨水
主要通过溢流
设计状态充分
利用水头，超
量雨水难进入
必须通过溢流 。
按无压设计超量
雨水进入会产生
压力，损坏系统
7－ 2建筑物雨水系统设计
1.雨水斗
形式,87型, 65型, 79型 。
? 雨水斗布置时除按水力计算确定雨水斗
的间距和个数，还应考虑建筑结构的特
点。 伸缩缝、防火墙、沉降缝 。
? 87斗系统的立管承接的雨水斗宜在同一
层位上 。
? 虹吸式系统的雨水斗宜在同一水平面上,
各雨水立管单独排除 。
? 堰流斗系统可以承接不同高度的雨水。
2．连接管：与雨水斗同径 ≮ 100mm。
3．悬吊管：空中吊设，适当位置接立管。
i≮ 0.005；端头及＞ 15m的悬吊管上设检查口 。
管材：铸铁，固定在墙梁衍架上。
4,立管：与悬吊管同径, 且不宜大于 300mm,
距地面 1.0m设检查口 。
5,排出管,DN≮ 立管管径 。
6,埋地横管,DN≥200
7,附属构筑物,
检查井 —— 敞开式；
管件 —— 封闭式
7-3 雨水内排系统流动的物理现象
一、单斗系统
1.雨水斗泄流状态
Q—— 泄流量； h—— 天沟水深；
P—— 雨水斗入口处压力； K—— 掺气比。
按降雨历时，雨水斗泄流状态分三个阶段,
（ 见附图 3） 。
①初始阶段
Q-h,泄流量和 h↑ 速度缓慢。
Q-K,K急剧上升, 在 tA处达到最大。
Q-P,压力增加但变化缓慢。
—— 水气两相重力流
Att ??0
② 过渡阶段
Q-h,h增加缓慢近似线性,泄流量增长速率小 。
Q-K,K↓, tB时 K=0。
Q-P：管内压力增加较快 。
—— 水气两相压力流
③饱和阶段
Q-h,Q基本不增加。
Q-K,K=0,Q不增加, h↑, 泄水由抽力进行 。
—— 单相压力流。
BA ttt ??
Btt?
综上：雨水排泄能力，取决于 H, h, 和,
主要是 H。
2．悬吊管和立管内的压力变化
悬吊管、立管压力变化曲线
（ 见附图 4） 。
3．埋地横管的水气流动
水流特点,
?水流掺 气
?半有压非满
?波动水跃的流动状态
? ?
二、多斗系统
气水两相流, 各斗雨水泄流到立管的
水力阻力, 因配件及立管负压抽吸作用
影响不同而有差别 。
实测：近斗泄流能力为远斗泄流能力的数十倍,
远斗由于少受或不受立管负压抽吸作用影响。
天沟水位高，泄流量亦不会明显增加，故多设
亦无实际意义。
7-3 雨排水系统的计算
一、雨量计算,
1．按
5q
)/(1 0 0 0 05 sLFqkQ r ???
hasLq
mF
k
?/m i n55
2
暴雨强度，— ；汇水面积，—
屋面泄流系数；—式中：
2．按小时降雨厚度计算,
二、水力计算（ 87型）
（一）单斗系统
1．雨水斗泄流量计算 (单斗 )
。时的小时降雨厚度，—
hmmh
FhkQ r
/m i n5
3 6 0 0
5
5 ???
天沟水深—
～流量系数，试验值—
雨水泄流量；—式中：
5
5
2
5
8.16.1
2
h
k
Q
hgkQ
I
y
sLsy
?
2.雨水斗排泄雨水面积
— 取决于暴雨强度大小的系数,见下表
3,连接管
与雨水斗同径。
15
3 6 0 0
k
Q
hF
r??
rNQFkhN ???,，令 1
3600
1
5
N
50 60 70 80 90 100 110 120 140 160 180 200
72 60 51.4 45 40 36 32.7 30 25.7 22.5 20 18 N
5h
4.管道的泄流能力 (单斗 )
列 1-1与 2-2断面方程,
?hg
v
r
PZ
g
v
r
PZ ??????
22
2
22
2
2
11
1
g
v
g
vL
dg
v
grhH s 222002
00 222222 ?? ???????????
)1(2
2
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d
L
g
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2
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L
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)(2
4
2
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?????
L
d
hHg
dvQ s
5,排出管
与立管同径，可以放大一号。
6.埋地横管泄流量
埋地横管按单相流计算 。
?开式系统 —— 非满流，充满度
? 闭式系统 —— 满流。
例,
计算管道系统
1.选择雨水斗,DN100 65
DN <300 350~450 >500
h/D 0.5 0.65 0.8
2
5
4 3 2
/1 0 0204.010
mF
hmmhmLmhmH
?
????,，，，
雨水斗前水深,查附录 7－ 1,
屋面面积 。
2.雨水流量
3.管道泄流量
cmh 85 ?,允 2698 mF ?
允F?432
sLhmmhFQ r /123 6 0 0 /1 0 04 3 23 6 0 0 ?????
sL
L
d
hHg
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/26
5.420
1.0
1
410
81.921.0
4
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)(2
4
2
2
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?
?????
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?
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?
?
?
?
，满足要求。泄 rQQ ?
（二）多斗系统
1,雨水斗
雨水斗设计流量按下表取值。
表 87,65型雨水斗设计流量
2．悬吊管
DN (mm) 75 100 150 200
设计流量（ L/s） 8 12 26 40
vwQ ?? 21321 IR
nv ?
3．立管
4.排出管和其他横管
按悬吊管计算。
LhhI /)( ???
。几何高差，雨水斗和悬吊管末端的—
，取，悬吊管末端的最大负压—
mh
OmHh
?
5.02
管径 mm 75 100 150 200 250 300
流量 L／ s 10～ 12 19～ 25 42～ 55 75～ 90 135～ 155 220～ 240
附图 1 檐沟排水
附图 2 天沟布置示意图
附图 3 泄流量与各参数间的关系
附图 4 单斗雨水系统压力变化曲线
7－ 1 建筑物雨水系统分类
一、按管道设置位置
1．外排水
1）檐沟排水
组成：檐沟、水落管 (见附图 1)
管径 75mm,100mm。
间距 8～ 12m。
适用：普通住宅、一般公共建筑、小型
单跨厂房。
2）天沟外排水,（ 见附图 2）
雨水 → 屋面 → 天沟 → 立管 → 地面或管道
天沟长度,40～ 50m,i=0.003
2,内排水
组成,雨水斗, 连接管, 悬吊管, 立管, 排
出管, 埋地横管, 检查井 。
二, 屋面雨水系统按设计流态划分
1,压力流 （ 虹吸式 ）
2,半有压流 （ 87式 ）
3,重力流 （ 堰流式 ）
表 7－ 1 屋面雨水系统的特点比较
三,出户管在室内部分是否存在自由液面
1,密闭系统
2．敞开系统
87斗系统 虹吸式系统 堰流斗系统
设计流态 气水混合流 重力流 (考虑力 ) 水一相流 有压流
附壁膜流
重力流 （ 不考虑
压力 ）
雨水斗形式 87或 65 淹没进水 自由堰流式
超设计重现
期雨量排出
系统本身
设计方法考虑
了
排超量雨水
主要通过溢流
设计状态充分
利用水头，超
量雨水难进入
必须通过溢流 。
按无压设计超量
雨水进入会产生
压力，损坏系统
7－ 2建筑物雨水系统设计
1.雨水斗
形式,87型, 65型, 79型 。
? 雨水斗布置时除按水力计算确定雨水斗
的间距和个数，还应考虑建筑结构的特
点。 伸缩缝、防火墙、沉降缝 。
? 87斗系统的立管承接的雨水斗宜在同一
层位上 。
? 虹吸式系统的雨水斗宜在同一水平面上,
各雨水立管单独排除 。
? 堰流斗系统可以承接不同高度的雨水。
2．连接管：与雨水斗同径 ≮ 100mm。
3．悬吊管：空中吊设，适当位置接立管。
i≮ 0.005；端头及＞ 15m的悬吊管上设检查口 。
管材：铸铁，固定在墙梁衍架上。
4,立管：与悬吊管同径, 且不宜大于 300mm,
距地面 1.0m设检查口 。
5,排出管,DN≮ 立管管径 。
6,埋地横管,DN≥200
7,附属构筑物,
检查井 —— 敞开式；
管件 —— 封闭式
7-3 雨水内排系统流动的物理现象
一、单斗系统
1.雨水斗泄流状态
Q—— 泄流量； h—— 天沟水深；
P—— 雨水斗入口处压力； K—— 掺气比。
按降雨历时，雨水斗泄流状态分三个阶段,
（ 见附图 3） 。
①初始阶段
Q-h,泄流量和 h↑ 速度缓慢。
Q-K,K急剧上升, 在 tA处达到最大。
Q-P,压力增加但变化缓慢。
—— 水气两相重力流
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② 过渡阶段
Q-h,h增加缓慢近似线性,泄流量增长速率小 。
Q-K,K↓, tB时 K=0。
Q-P：管内压力增加较快 。
—— 水气两相压力流
③饱和阶段
Q-h,Q基本不增加。
Q-K,K=0,Q不增加, h↑, 泄水由抽力进行 。
—— 单相压力流。
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综上：雨水排泄能力，取决于 H, h, 和,
主要是 H。
2．悬吊管和立管内的压力变化
悬吊管、立管压力变化曲线
（ 见附图 4） 。
3．埋地横管的水气流动
水流特点,
?水流掺 气
?半有压非满
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二、多斗系统
气水两相流, 各斗雨水泄流到立管的
水力阻力, 因配件及立管负压抽吸作用
影响不同而有差别 。
实测：近斗泄流能力为远斗泄流能力的数十倍,
远斗由于少受或不受立管负压抽吸作用影响。
天沟水位高，泄流量亦不会明显增加，故多设
亦无实际意义。
7-3 雨排水系统的计算
一、雨量计算,
1．按
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暴雨强度，— ；汇水面积，—
屋面泄流系数；—式中：
2．按小时降雨厚度计算,
二、水力计算（ 87型）
（一）单斗系统
1．雨水斗泄流量计算 (单斗 )
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2.雨水斗排泄雨水面积
— 取决于暴雨强度大小的系数,见下表
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4.管道的泄流能力 (单斗 )
列 1-1与 2-2断面方程,
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5,排出管
与立管同径，可以放大一号。
6.埋地横管泄流量
埋地横管按单相流计算 。
?开式系统 —— 非满流，充满度
? 闭式系统 —— 满流。
例,
计算管道系统
1.选择雨水斗,DN100 65
DN <300 350~450 >500
h/D 0.5 0.65 0.8
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雨水斗前水深,查附录 7－ 1,
屋面面积 。
2.雨水流量
3.管道泄流量
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（二）多斗系统
1,雨水斗
雨水斗设计流量按下表取值。
表 87,65型雨水斗设计流量
2．悬吊管
DN (mm) 75 100 150 200
设计流量（ L/s） 8 12 26 40
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3．立管
4.排出管和其他横管
按悬吊管计算。
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。几何高差，雨水斗和悬吊管末端的—
，取，悬吊管末端的最大负压—
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管径 mm 75 100 150 200 250 300
流量 L／ s 10～ 12 19～ 25 42～ 55 75～ 90 135～ 155 220～ 240
附图 1 檐沟排水
附图 2 天沟布置示意图
附图 3 泄流量与各参数间的关系
附图 4 单斗雨水系统压力变化曲线
