建筑设备课程设计

1、目录中文摘要、关键词1英文摘要、关键词2引 言31、 建筑排水之屋面雨水排水系统概述32、屋面雨水排水系统应考虑的问题33、建筑屋面雨水排水系统划分43.1按设计流态化分43.2重力流雨水排水系统43.3压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统53.4重力流域压力流排水方法的比较54、国内屋面雨水排水系统的应考虑的问题与选择64.1屋面雨水排水系统应考虑的问题64.2国内雨水排水系统的选择65、建筑屋面排水工程的发展趋势7结论8参考文献 9建筑排水之屋面雨水排水系统摘要：随着近年来我国经济和社会的快速发展,建筑屋面的造型千姿百态丰富多彩,各种大面积的场馆、现代工业厂房在全国各地大量兴建,这些建筑往往气

2、势宏伟、美观实用,但随之也带来了大或超大屋面雨水排水系统设计的问题。本文通过对重力流雨水排水系统和压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统在技术和经济方面的比较,论证了重力流雨水排水系统与压力流(虹吸式)屋面雨水排水系统对于超大型、大型和中小型建筑屋面的各自的优越性。关键词：发展 排水系统 重力流 压力流Rainwater drainage system for building roofAbstract：With the rapid economic and social development of our country in recent years, the modelling of bui

3、lding roof various colorful, all kinds of large venues,across the country a large number of construction of modern industrial buildings, these buildings are often momentum magnificent, beautiful and practical, but also brings a large or very large roof rainwater drainage system design problem. This

4、article through to the gravity flow of rainwater drainage and pressure flow (siphon) roof rainwater drainage system in terms of technical and economic comparison, demonstrates the gravity flow of rainwater drainage system and pressure flow (siphon) roof rainwater drainage system for very large, larg

5、e and small and medium-sized building Key words: development ,rainwater drainage system,the gravity flow of rainwater drainage ,pressure flow (siphon) roof rainwater drainage system引 言建筑雨水排水系统是建筑给排水系统的重要组成部分，他的任务是及时排除降落在建筑屋面上的雨水、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。自20世纪八、九十年代虹吸式屋面雨水排

6、水系统在我国逐渐应用以来，为屋面雨水的排水方式提供了除重力流外的另一种排水方式选择。虹吸式雨水收集系统是屋面雨水排水的一种形式，是在设计条件下利用雨水斗至排出管之间的有效位差为动力，使系统内部产生负压的雨水排水系统，其水力计算依据流体力学的伯努利方程。1、 建筑屋面雨水排水系统概述本文介绍了我国从20世纪50年代至今的屋面雨水排水技术的发展和工程应用,提出屋面雨水排水系统存在完全重力流、两相流、完全满流(压力、虹吸)三种流态,以及三种流态的实现条件和应用条件。无论哪种系统雨水都是首要的,只有满足其技术条件才能满足系统排水要求。无论完全重力流和完全满流(压力、虹吸),因雨水斗排水量弹性小,为保证

7、系统的可靠性,一是提高系统的设计重现期,二是要加强超重现期的雨水溢流,否则系统可靠性降低。而两相流屋面雨水排水技术雨水斗排水量弹性大,设计重现期为1a时,经过20多年的应用可靠性已经相当高,完全可以满足工程设计要求。屋面雨水排水系统的选择应根据屋面结构形式,内外天沟形式,可靠性要求,经技术经济比较后确定。2、屋面雨水排水系统应考虑的问题(1)降雨重现期。在工程设计时应考虑雨量的大小,即设计重现期的大小,这是经济性和安全性最重要的指标之一。(2)天沟的形式。天沟一般可分为混凝土天沟和轻钢结构屋面的金属天沟,前者适应性较强,而后者一般对超重现期雨水敏感,其原因是为解决膨胀问题,天沟与屋面没有完全密

8、封,有间隙,加之天沟保护高度不足,从而发生漏水现象。(3)雨水斗的形式和泄水量与斗前水深的关系。(4)采用设计重现期、校核重现期和复核重现期三种重现期来进行屋面雨水排水系统安全度的设计和考察,通常设计重现期和校核重现期的雨水是采用雨水斗和管道系统的能力进行设计计算和校核,而复核重现期是考虑70%左右的天沟保护高度,进行系统设计计算和复核。(5)应考虑是外天沟还是内天沟,一般外天沟没有必要采用压力流雨水排水系统。(6)压力流雨水系统的雨水斗安装需要更大的空间,有时要突出天沟,在不装修的空间有碍观瞻。(7)通过对不同屋面雨水排水系统的设计计算和经济性分析,提出合理的屋面雨水排水系统选型和设计计算,

9、使系统既安全可靠又经济合理,是工程的责任和义务。3、建筑屋面雨水排水系统划分3.1按设计流态化分建筑屋面雨水排水系统的分类有多种，按雨水在管道内的流态，雨水分为重力无压流，重力有压流，和压力流三类。重力无压流是指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。重力半有压流是指管内气水混合，在重力和负压抽吸双重作用下流动，这种系统也称为87雨水斗系统。压力流是指管内充满雨水，主要在负压抽吸作用下流动，这种系统也称为虹吸式系统。3.2重力流雨水排水系统重力流排水系统是雨水由天面天沟汇集后经雨水斗下接的立管靠重力自流排出。这种系统管线并不能被水完全充满。水沿立管

10、管壁流下时，一般情况下只占立管断面的一部分，甚至一小部分为水，一部分为空气。重力流排水系统是传统的屋面排水方式。具有设计施工简易，运行安全可靠的特点，其缺点是管道设置相对较多，占据空间位置较多。重力流雨水系统, 需要控制系统的流量在所设计的重力流态范围之内。否则, 超流量的雨水进人系统, 流态会超越重力无压流, 剧烈的压力波动会对系统造成破坏, 发生诸如立管损坏、室内检查井冒水等安全事故3.3压力流（虹吸式）屋面雨水排水系统在降雨初期，利用重力原理进行排水。当降雨量加大，屋面上的水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔空气，从而产生虹吸，系统也转变为高效的排放系统，抽吸雨水向下排放。对大型屋面可“分

11、区排水”，整个屋面排水系统可由数个子系统组成，每个子系统一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝。系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天面雨水快速排放。因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统。而当雨量较小时，该虹吸系统也只有做为重力流系统使用。这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管线能排出几十年一遇的暴雨雨水。再有，在相同排水量的情况下，虹吸排水系统所需的斗前水深要小于重力流系统。比如，计算表明排水量为40L/s 时，用直径300mm 的重力流雨水管，其斗前水深100mm，而直径100mm 的虹吸雨水管，其斗前

12、水深仅需85mm，这对屋面的建筑和结构设计都非常有利。虹吸系统所用管径不仅比重力流小，而且可比重力流“少”。图一所示系统，即一个横管，一个立管，可以上接十余个雨水斗，而重力流系统则要多根立管。此外，虹吸系统的横管可以水平安装，而重力流系统其横管必须有不小于0.005 的坡度，将使横管末端降低，从而影响使用空间或影响建筑结构处理。虹吸系统的立管因数量少，可利用楼梯间、立柱旁等处敷设，不占用更多的使用空间，横管也可以敷设在非敏感的公共走廊等处。总之，给建筑设计一个有利的条件。3.4重力流域压力流排水方法的比较从系统布置上看，由于重力式雨水系统管径较大和工程量大，所以，其重力式系统的工程是虹吸式系统

13、的二倍多；重力式系统大量的雨水悬吊管在机电安装空间内敷设需要安装坡度，这样既浪费了安装空间又增加了机电综合协调布线的难度；而雨水立管和出户管以及雨水检查井多，既增加了工程量又浪费了宝贵的建筑使用空间，本项目采用虹吸式雨水系统，仅减少的立管所占用的建筑实用面积就高达价值已远远超过雨水系统的工程造价。4、国内屋面雨水排水系统的应考虑的问题及选择4.1屋面雨水排水系统应考虑的问题(1)降雨重现期。在工程设计时应考虑雨量的大小,即设计重现期的大小,这是经济性和安全性最重要的指标之一。(2)天沟的形式。天沟一般可分为混凝土天沟和轻钢结构屋面的金属天沟,前者适应性较强,而后者一般对超重现期雨水敏感,其原因

14、是为解决膨胀问题,天沟与屋面没有完全密封,有间隙,加之天沟保护高度不足,从而发生漏水现象。(3)雨水斗的形式和泄水量与斗前水深的关系。(4)采用设计重现期、校核重现期和复核重现期三种重现期来进行屋面雨水排水系统安全度的设计和考察,通常设计重现期和校核重现期的雨水是采用雨水斗和管道系统的能力进行设计计算和校核,而复核重现期是考虑70%左右的天沟保护高度,进行系统设计计算和复核。(5)应考虑是外天沟还是内天沟,一般外天沟没有必要采用压力流雨水排水系统。(6)压力流雨水系统的雨水斗安装需要更大的空间,有时要突出天沟,在不装修的空间有碍观瞻。(7)通过对不同屋面雨水排水系统的设计计算和经济性分析,提出

15、合理的屋面雨水排水系统选型和设计计算,使系统既安全可靠又经济合理,是工程的责任和义务。4.2国内雨水排水系统的选择选择建筑物屋面雨水排水系统时应根据建筑物的类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产的要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则选择雨水排水系统。安全的含义是指能迅速、及时地将屋面雨水排至室外，屋面溢水频率低，室内管道不漏水，地面不冒水。为此，密闭式系统优于敞开式系统，外排水系统优于内排水系统。堰流斗重力流排水系统的安全可靠性最差。 经济是指在满足安全的前提下，系统的造价低，寿命长。虹吸式系统泄流量大管径小造价最低，87斗重力流系统次之，堰流斗重力流系统管径最大

16、，造价最高。 屋面集水优先考虑天沟形式，雨水斗置于天沟内。建筑屋面内排水和长天沟外排水一般宜采用重力半有压流系统，大型屋面的库房和公共建筑内排水，宜采用虹吸式有压流系统，檐沟外排水宜采用重力无压流系统。阳台雨水应自成系统排到室外，不得与屋面雨水系统相连接。5、 建筑雨水排水系统的发展趋势 (1)高精尖和平面化。随着城市大体量、多功能、超高层建筑的出现,将出现越来越多的系统及功能要求,越来越多的问题需要解决。另一方面,小城镇及新农村建设使得建筑屋面排水活动空间更为广阔、深入、普及。(2)技术发展的多元化。教育部专业设置考虑和国际接轨,水暖合并,培养通才,毕业生适合做房地产技术总监、政府建设部门管

17、理官员等。而市场(如建筑设计院)需要的是更加专业的人才,因此国内将会有一部分高校迎合市场的需求设置建筑屋面排水专业或在给水排水专业课程早期将建筑给水排水专业分设。国内给水排水研究机构(高校、研究所或研究中心)将向产、学、研一体化发展。建筑给水排水专业的研究课题及成果将会越来越多;课程的设置将越来越贴近实际,生产和教学之间的脱节情况将大幅度改善;教授和工程师之间的差异会越来越小。(3)设计机构的多元化。国际上通行的是机电事务所,国内某些大院也在并轨,但这不是建筑给水排水的唯一方向,目前格局的建筑综合设计院将继续存在。同时,注册工程师的私人事务所及咨询公司也将出现,有些甚至会整合在大的工程公司、房

18、地产公司里面。(4)标准的多元化。国家规范将发展、分化和组合。地方规范也将交相辉映,和国家规范既契合又相对独立。(5)学会、协会组织的多元化。行业协会在欧美被称为社会的第三方力量,全球化及政府职能的转变,使协会在中国的发展空间逐渐增大。协会、学会的职能正逐步扩大,他们将填补某些政府退出的职能领域,将对社会有越来越大的影响。另一方面,传统的金字塔组织结构正逐步消解,任何协会、学会及行业组织,其存在价值与其发挥的作用有关。由于我国现行的学会组织大多是业余的,所以,其职能将大打折扣,很难行使政府般的由上而下的职能,因此造成协会、学会组织的平面化、多元化,造就了地方学会、协会的发展。(6)建筑给水排水各子系统、设备及材料的多元化。新技术及市场需要催生新系统、新设备、新材料的诞生,高端及低端产品将同时存在,高端产品的市场份额将越来越大。结论 在21世纪这个科技迅