建筑给排水雨水重现期、屋面溢流口验算设计计算书

2/2建筑给排水雨水重现期、屋面溢流口验算设计计算书项目名称：某大型厂房屋面雨水排水系统设计设计阶段：施工图设计编制依据：《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019、《屋面工程技术规范》GB50345-2012一、设计计算依据与基础参数1.1规范依据GB50015-2019第5.2节（屋面雨水排水系统）。GB50345-2012第5.5.2条（溢流设施设置要求）。1.2建筑屋面概况屋面类型：平屋面（单坡内排水），汇水区域为单一汇水分区。屋面水平投影面积：Fw设计雨水斗数量：4个（每个雨水斗对应一个汇水区域，单个雨水斗服务面积Fi溢流口设置：在屋面女儿墙下方设置两个溢流口（对称布置），溢流口中心距屋面完成面高度（溢流水头）待验算。当地暴雨强度公式（以某典型城市为例）：采用重庆地区暴雨强度公式（用于示例计算）。1.3设计重现期的选取（依据GB50015-2019）根据规范，屋面雨水排水系统设计重现期应按以下原则取值：一般性工业厂房：设计重现期P=5重要公共建筑或生产工艺要求高的厂房：设计重现期P=10溢流口的设计重现期：应大于雨水斗系统设计重现期，通常取Pov=50年或本工程设计取值：雨水斗系统设计重现期：P1=5溢流口系统设计重现期：P2=50二、屋面雨水设计流量计算（雨水斗系统）2.1暴雨强度计算公式（重庆地区）q说明：本公式为重庆地区暴雨强度公式，适用于设计重现期P在2～100年范围内的雨水流量计算，符合当地水文特征。2.2符号说明q——暴雨强度，单位：L/(s·hmP——设计重现期，单位：年。t——降雨历时，单位：min。屋面雨水管道设计取t=5min（按规范，屋面雨水斗设计降雨历时为A,C,b,n——暴雨强度公式参数。重庆地区：A=8.822.3计算5年重现期暴雨强度q5代入参数：P=5，t=5，A=8.82，C=0.988，q分步计算：计算lg⁡5计算括号内1+0.988lg⁡5：计算分子167×8.82×1.6906：

167×8.82=1472.941472.94×1.6906=2490.3(计算分母(5+8.41)0.773：

计算暴雨强度：

q保留一位小数：q2.4雨水设计流量计算公式（GB50015-2019）Q式中：Q——雨水设计流量，单位：L/s。ψ——径流系数。屋面为硬化不透水表面，取ψ=0.90q——暴雨强度，单位：L/(s·hmFw——屋面汇水面积，单位：m2。换算系数110000来自2.5计算总雨水设计流量Q总代入参数：ψ=0.90，q5=335.1Q分步计算：计算分子：0.90×335.1=301.59301.59×2500=753975除以10000：Q保留两位小数：Q2.6单个雨水斗设计流量系统设4个雨水斗，每个雨水斗服务面积均衡，故：Q结论：在5年重现期下，屋面总雨水设计流量为75.40L/s，每个雨水斗流量为18.85L/s。根据厂家数据，可选用DN100型87式雨水斗（额定流量约25L/s，满足要求）。三、溢流口验算（50年重现期）3.1计算50年重现期暴雨强度q50代入参数：P=50q分步计算：计算lg1+0.988×1.6990=1+1.6786=2.6786分子：167×8.82×2.6786=1472.94×2.6786=3946.6（取1位小数）分母同前：13.41q保留一位小数：q3.2计算50年重现期下雨水总流量Q50代入参数：ψ=0.90，q50=531.2Q0.90×531.2=478.08478.08×2500=1,195,200Q保留两位小数：Q说明：50年重现期下，屋面产生的理论雨水量为119.52L/s。此时雨水斗系统（按5年重现期设计）无法独立排除全部雨水，多余的水量应由溢流口排出。因此，溢流口需具备至少Q溢流=Q3.3溢流口排水能力计算公式（基于堰流公式）溢流口通常按照渠道无侧收缩宽顶堰计算泄流量。Q说明：本公式适用于矩形溢流口，自由出流条件，符合GB50015-2019附录F的溢流口计算方法。3.4符号说明Qov——单个溢流口泄流量，单位：L/sb——溢流口宽度，单位：m。h——溢流口水头（从堰顶算起的水深），单位：m。系数1.42——综合流量系数，含重力加速度和堰流系数m≈0.35，即1.42=1.82×m×2g3.5预先设定溢流口几何尺寸根据建筑设计，女儿墙上预设两个溢流口，每个尺寸为：宽度b溢流口底部距屋面完成面高度（即溢流启动水深）为h0=0.05m。实际溢流水头为h=h实际-h0，但式中h为堰顶以上水深。为安全计，直接取溢流口可承受的有效水头3.6单个溢流口泄流量计算代入参数：b=0.40m，Q分步计算：(0.100.100.10×0.31623=0.0316231.42×0.40=0.568Q换算为L/s：1mQ3.7两个溢流口总泄流量Q3.8校核溢流能力需要排出的溢流水量Q实际溢流口总泄流量Q比较：35.92结论：当前设计的溢流口（每个宽0.40m，溢流水头0.10m）排水能力不足，无法满足50年重现期的溢流要求，存在屋面积水的风险。四、溢流口尺寸调整与验算4.1目标需调整溢流口宽度或增加溢流水头（但不超过规范限值0.15m），使Qov设保持每个溢流口溢流水头h=0.154.2调整后单个溢流口泄流量公式（取h=0.15m）Q计算(0.15)(0.150.150.15×0.3873=0.058095则：Q换算为L/s：Q4.3两个溢流口总泄流量Q4.4令Qov,total≥Q164.98⋅b4.5可选尺寸取整且考虑安全余量，取b=0.30m。此时溢流水头仍为0.15m，复核Q满足要求。4.6最终溢流口设计参数溢流口数量：2个单个溢流口宽度：0.30m（溢流口高度（溢流水头）：0.15m（溢流口底部距屋面完成面高度：建议设为0.05m，则溢流口总开孔高度为0.15+0.05=0.20五、最终结论与验证5.1结论汇总项目计算结果雨水斗系统设计重现期P=55年重现期暴雨强度q335.1L/(s·hm²)5年重现期总雨水流量Q75.40L/s溢流系统设计重现期P=5050年重现期总雨水量Q119.52L/s需要溢流口排除的流量Q44.12L/s最终溢流口尺寸2个，每个宽0.30m，溢流水头0.15m实际溢流口总泄流量49.49L/s≥44.12L/s，满足要求5.2规范符合性检查GB50015-2019第5.4.6条要求：溢流口排水能力应不小于50年重现期雨水量与雨水斗系统排水能力之差。本设计满足。GB50345-2012第5.5.2条要求：溢流口溢流水头不宜大于0.15m，本设计取0.15m，符