雨水流量计算软件.docx

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雨水流量计算软件

雨水流量计算软件

【篇一：

雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件】

第一章屋面虹吸雨水排放

1.系统特点

1.1工法在使用功能上的特点

由于雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件依据虹吸原理，在雨水排放过程中极易达到管内满水状态，且流速快，流量大，在使用中明显的体现出了屋面排水能力强的特点。

虹吸雨水管道的理论流量，在设计阶段参考了该地区的年均降水量与数十年来的最大降雨量，尤其是当雨季来临时，雨水量的突然增大更有利于虹吸现象的形成。

换言之，就是当屋面的雨水累积量越大，其排放的速度就越快，这一难能可贵的特点在普通的重力排放系统中是根本无法实现的。

1.2工法与传统施工方法的先进性和新颖性

雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件采用高密度聚乙烯管，这种管材能承受较大的冲击力，且不会因弯曲而破裂、折断，还具有耐腐蚀性，其抗极端温度范围也大，一般在-30℃～100℃，同时管材的自身重量轻，施工方便，可使安装工效大大提高。

因此，在与传统的屋面重力流排水系统相比较，虹吸排水具有十大优点：

1.2.1适用于各种类型、各种用途的建筑物（平屋顶建筑同样适用）；1.2.2排水管道无需坡度排设；

1.2.3由于虹吸排水在产生虹吸作用时，管道内呈满水状态，且系统的水流流速很高，故其泄流量较之重力排水系统大大提高；

1.2.4系统所需的地下埋管较少；1.2.5现场的施工量减少；1.2.6管道及配件的使用量减少；1.2.7降低了排水管道的管径；

1.2.8由于重力排水系统悬吊水平管道需要有坡度，这样其他管道、设备安装标高随之降低，安装空间减小，而虹吸排水的管道本身就少，加之其无需敷设坡度，进而节约了安装空间；

1.2.9当虹吸排水系统产生虹吸作用时，水流流速很高，管道具有较好的自洁能力；

雨泰屋面虹吸雨水排放系统

水力分析软件

1.2.10从设计到施工简单快捷。

在以上这十大优点中，最为可贵的是建筑物屋面即使是平屋顶也能使用，以及现场施工量大大减少这两点。

2适用范围

本工法适用于公用建筑、民用建筑及各类工业厂房等建筑物的屋面雨水排放系统以及生活污水、生产废水等的排放，对屋面及管道的坡度没有过于严格的要求。

雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件具有很大的推广价值，在现代建筑中，科学技术的发展、新型材料的应用，人们对建筑的实用性、美观性的要求越来越高，因此，雨泰屋面虹吸雨水排放系统水力分析软件具有广泛的发展前景和空间，特别是在厂房、机场、体育馆、展览馆等建筑中其适用性将日益体现。

3工艺原理

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程图：

钢筋混凝土板

不锈钢底盘模板

图4.1.1雨水斗固定示意图

4.2虹吸雨水斗的安装要求：

4.2.1雨水斗的固定（见图4.1.1）土建

在混凝土封堵完成后，土建方制作防水，同施工时在天面雨水斗安装位置留孔（ty56时保证防水层施工不要超过规定的界限。

钢筋混凝土板

图4.1.2防水卷材施工示意图

4.2.3夹圈安装

在防水卷材施工完成后，在屋面找平层施工前，安装夹圈。

如下图

图4.1.3夹圈安装

4.2.4找平层的施工：

找平施工做到夹圈的边缘（土建方施工）见下图

图4.1.4找平层施工示意图

在屋面工程结束后，虹吸管路安装完成后，安装空气挡板或防护罩。

4.2.5管道的安装

1）切割管材，必须使端面垂直于管轴线。

管材切割一般使用管子剪或管道切割机,必要时可使用锋利的钢锯，但切割后管材断面应去除毛边和毛刺。

2）管材与管件连接端面必须清洁、干燥、无油。

3）用卡尺和合适的笔在管端测量并标绘出热熔深度，热熔深度应符合规范和设计要求。

4）熔接弯头或三通时，按设计图纸要求，应注意其方向，在管材和管材的直线方向上，用辅助标志标出其位置。

5）连接时，无旋转地把管端导入加热套内，插入到所标志的深度，同时，无旋转把管件推到加热头上，达到规定标志。

加热时间必须满足热熔工具生产厂家的规定。

6）达到加热时间后，立即把管材与管件从加热套与加热头上同时取下，迅速无旋转地直线均匀插入到所标刻度，使接头处粘接均匀牢固。

4.2.6管道的固定方法

在安装管道系统以前，按照设计位置把固定系统安装好。

首先，对于悬吊管道的消能悬吊系统，按照设计的数量和位置先把安装片焊接在钢结构上，如果是钢筋混凝土结构，则用钢膨胀螺栓把安装片固定在钢筋混凝土上，用螺杆、管卡紧固装置把型号为30*30*1.5的镀锌方钢固定起来，水平度调整至符合设计要求。

以便进行水平管道的安装。

（如下图）

图水平管道的固定方法

对于立管的固定装置，同样按照设计要求和规范规定把安装片固定在柱子上或墙壁上，以便进行立管管卡的安装。

（如图）

【篇二：

屋面天沟排水计算】

天沟排水计算技术手册

来源先闻公司发布于2011/9/89:

44:

38评论（4）有5159人阅读

软件为屋面天沟排水的相关计算，计算主要遵循《给水排水设计手册》第二册《建筑给水排水》（第二版）中的相关条文及规定。

天沟设置

天沟的断面形式一般选择矩形或者梯形等。

天沟坡度不宜太大，一般以0.003~0.006为宜。

天沟流水长度不宜大于50m。

但有些厂房根据屋面形式、天沟做法及车间跨度等要求，天沟长度也有长达70多米。

为了防止天沟末端处积水，可在山墙部分的天沟设置溢流口。

天沟系统一般由天沟、雨水斗和落水管组成。

落水管排泄的雨水总量，不应超过下表所列数值：

雨量计算

雨量应根据当地的暴雨公式，按下列条件换算成小时降雨厚度（mm/h）。

（1）降雨历时，采用5min。

（2）重现期应根据生产工艺和土建情况确定，见下表。

一般情况采用一年，但不得小于室内雨水道所采用的重现期。

注：

1、将表中1、2两项中有关相应的数值相加，即可求得计算值。

2、机械设备可能因水而受损害的生产，系指下列类型公称：

丝绸厂、卷烟厂、棉纺织厂、冶金厂以及各种金属加工厂、化学联合企业等。

（3）计算公式：

参数说明：

为小时降雨厚度（mm/h）；

【篇三：

建筑雨水虹吸排水系统】

建筑雨水排水系统

建筑雨水排水系统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。

建筑雨水排水系统的分类

根据不同的分类标准，雨水系统有不同的类别：

1）屋面雨水系统按照管道的设置位置不同可分为：

外排水系统和内排水系统。

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。

2）按照屋面有无天沟可以分为檐沟外排水和天沟外排水

3）根据系统是否与大气相通分为密闭系统和敞开系统

4）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和压力流雨水系统（虹吸式雨水系统）

5）根据立管连接雨水斗的个数分为单斗、多斗雨水排水系统

虹吸系统的原理及其特点

降雨时屋面上积水达到一定高度，通过气水分离的雨水斗，利用建筑物屋面的高度差所产生的势能，使流态由附膜壁流转化为气水混合流，最后达到水一相流状态，排水管道内逐渐产生真空进行排水。

系统能充分利用水的动能，在密闭的管道中产生连续不断的虹吸作用，实现快速、高效的排除屋面雨水。

它是解决大屋面雨水排放的先进排水技术。

由于虹吸排水系统是经过精确的水力计算而设计的排水系统，其管道内按满流状态设计，经过高精度计算，能充分利用水的动能使系统产生虹吸作用。

水流流速快、流量大、管道有较好的自洁能力、相同管径排水量大等优点。

和传统重力排水系统相比有以下特点：

广泛适用于各种不同类型、用途的建筑物；

悬吊管无需坡度敷设；

降低管材的管径；

现场施工量减少；

使用更少的材料；

节省安装空间；

管道具有自洁能力，不易堵塞；

从设计到施工简单快捷。

随着建筑技术的不断发展,大空间、大容量、大面积的公共建筑，工业厂房、库房需求量越来越大；对屋面雨水排放技术的要求将越严格，同时也推动新的排水技术的发展。

屋面面积的增大，排水管道也必须增大管道数量增多，这必将会影响建筑物美观和实用的要求。

传统的排水方式已不能完全满足现代建筑的需求，而虹吸排水系统的应用是解决现代建筑大面积屋面排水问题的有效解决方式。

虹吸排水技术具有很高的推广价值和广阔的发展前景。

自从上个世纪九十年代初期国内建筑业便开始采用虹吸排水系统。

特别是在一批大型项目，如厂房、机场、体育馆、展览馆等建筑中的实践应用均取得良好的排水效果，而且至今系统运行良好。

虹吸系统组成和材质

虹吸系统由虹吸试雨水斗、尾管、连接管、悬吊管、立管、埋地管、检查口和固定及悬吊系统组成。

虹吸试雨水斗：

雨水斗一般由反旋涡顶盖、格栅片、底座和底座支管组成。

额定流量分12l/s、25l/s、40l/s、60l/s和72l/s

等，最常用的为25l/s和40l/s两种额定流量的雨水斗。

虹吸试雨水斗材质可采用铸铁、铝合金、不锈钢、高密度聚乙烯（hdpe）和聚丙烯（pp）等。

管材和管件：

用于虹吸式屋面雨水排水系统的管道，应采用铁管、钢管（镀锌钢管、涂塑钢管）、不锈钢管和高密度聚乙烯（hdpe）管等材料。

用于同一系统的管材和管件以及与虹吸式雨水斗的连接管，宜采用相同的材质。

这些管材除承受正压外，还应能承受负压。

固定件：

管道安装时应设置固定件。

固定件必须能承受满流管道的重量和高速水流所产生的作用力。

对高密度聚乙烯（hdpe）管道必须采用二次悬吊系统固定。

虹吸设计

虹吸系统的反方案设计包括两个方面：

方案初步设计

系统深化校核

方案初步设计

虹吸系统的初步设计主要包括暴雨强度、汇水面积、雨水斗型号及数量等的确定和雨水斗、管道的布置。

1）暴雨强度

在选择暴雨强度和重现期时要考虑建筑物用途和其重要性等等因数，并结合《建筑给排水设计规范》来确定，虹吸系统的重现期不应小于规范要求。

一般虹吸系统的暴雨重现期不小于当地5年，取10年居多，也会因建筑物要求适当增高。

因一些地区暴雨强度有两个或更多的计算公式，设计时最好有相应设计师提供的具体数据，保证设计取值准确。

没有溢流的雨水系统是不安全的。

溢流的功能主要是雨水系统事故排水和超量雨水的排除。

建筑物的溢流可以以溢流口或溢流系统的方式设置。

溢流口是在天沟或其他集水区域的侧墙上一定高度设置的排水口；溢流系统又可以分为重力式和虹吸式。

溢流口或溢流系统应设置在溢流时雨水能通畅流达的场所，溢流口或溢流装置的设置高度应根据建筑屋面允许的最高溢流水位等因素确定，最高溢流水位应低于建筑屋面允许的最大积水深度，没有具体要求时，将溢流系统或溢流口的进水最低点设在天沟最低点以上100mm至150mm位置。

溢流重现期选择一般是与虹吸系统相结合的。

如：

一般要求虹吸系统及溢流的总排水能力不低于当地50年重现期。

欧洲国家vdi协会设计规范认为，屋面溢流装置必须能够满足百年一遇的降雨强度下时的雨水流量进行校核。

溢流系统的暴雨强度就是总的暴雨强度减去相应的虹吸系统暴雨强度，因为50年的暴雨强度比10年的暴雨强度一般相差不会超过10年暴雨强度的一半，这样就使溢流的暴雨强度比虹吸的暴雨强度小很多，响应的流量负荷也小很多，我们可以在天沟两端或在天沟中间位置设置溢流系统或溢流口。

溢流口断面面积可按公式计算：

2）汇水面积

汇水面积计算是方案初步设计的关键，汇水面积准确才能保证系统正常的工作和建筑的安全，汇水面积是汇集的降雨最终可以排放到计算天沟里的全部面积。

应根据建筑图纸及相关资料计算屋面汇水面积。

屋面汇水面积计算的一般要求：

1、一般坡屋面按水平投影面积计算；

2、高出汇水面的侧墙，应将侧墙面积的1/2折算为汇水面积。

同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的1/2折算入汇水面积；

3、高层建筑裙房屋面，应附加其高出部分侧墙面积的1/2；

4、半球形屋面或斜坡较大的屋面，其汇水面积等于屋面的水平投影面积与竖向投影面积的1/2相加之和。

3）设计流量

设计流量决定与选取的暴雨强度和计算的汇水面积。

设计流量是决定系统雨水斗数量和管道布置的关键。

雨水流量公式为：

式中：

——雨水设计量

——蓄积系数，一般情况取1，屋面坡度大于2.5%时取1.5~2

——径流系数，混凝土屋面取0.9，不同材质屋面取值不同

——设计降雨时的设计暴雨强度

——汇水面积

一般情况下，因为重现期及暴雨强度的取值保守，我们默认蓄积系数和径流系数相抵消。

公式简化为：

雨水公式为：

不同地区的暴雨强度因气候及降雨差异数值也是不同的，各地有各自的公式参数。

现在有很多共享软件可以计算各地所需的雨水暴雨强度数值，简化计算步骤、减少计算时间。

4）雨水斗

流量计算完成后，就要确定雨水斗的数量及型号。

雨水斗数量及型号的决定因数不只取决于总汇水量，还要满足天沟中相邻两雨水斗间距不大于20m，雨水斗的数量要满足最大的一个因素要求。

按要求取数值较大的。

为雨水斗数量，因此取值为整数，计算时不足整数部分进1。

雨水斗数量确定后就可以确定相应雨水斗的流量，单斗流量小于时采用额定流量的雨水斗，单斗流量大于而又小于时采用额定流量为的雨水斗。

这两种额定流量的雨水斗使用居多，虹吸系统中过大流量和过小流量的雨水斗都会造成浪费，过大流量斗会相应的使管道管径增大，过小流量则会增加雨水斗的数量。

5）系统布置

根据所计算的有关数据，确定雨水斗的数量和分布位置，在图纸上绘制雨水斗位置和管道系统的布置设计，除了在建筑平面图纸上布置雨水斗和管道，还要进行系统的设计。

系统设计应符合有关规范规定并具备以下要求：

1、当连接有多个虹吸式雨水斗时，雨水斗宜与雨水立管做对称布置，以减少管道用量；雨水斗的排水连接管应连接在悬吊横管上，不得直接接在雨水立管的顶部。

2、虹吸式雨水斗应设置在每个汇水区域屋面的最低点或天沟内的最低点。

3、每个汇水区域的雨水斗数量不宜少于2个。

4、2个雨水斗之间的距离不宜大于20m。

5、设置在裙房屋面上的雨水斗距裙房与塔楼交界处的距离不应小于1m，且不大于10m。

6、对于汇水面条中大于5000m2的大型屋面，宜设置不少于2组独立的虹吸排水系统。

在进行初步的图纸设计时应与设计院相关的设计人员沟通、协调以免与其他专业产生冲突。

需要注意的是，管道布置根据不同的工程有不同的要求，可能在柱边，也可能有固定的管道井，严格按要求来布置的。

立管位置宜布置在距离雨水井较近的位置，这样可以减少埋地管道的长度和相应的施工量。

系统深化校核

系统深化校核即为系统的水力计算，主要目的是确定系统的管道管径和系统的充满度。

虹吸系统的管道管径是虹吸现象产生的基础，系统的水力计算，应包括对系统中每一管路水力工况的精确计算。

计算结果应包括设计暴雨强度，汇水面积、设计雨水流量、每一计算管从段的管径，计算长度、流量、流速压力等。

随着计算机技术的发展进步和对虹吸排水系统水力的精确度的更高要求，这部分工作都由厂商开发的专业设计软件完成。

但在中国国内厂商开发的软件还没有得到权威的认证，计算结果不能确保完全准确。

得到人证达到标准的计算软件大都是欧洲的厂商所开发的，至今为止流传至国内并可以准确应用的不超过两家。

在系统水力计算时要注意管道内的压力值和雨水流速：

根据管道的呈压能力负压一般不得低于，雨水流速横管控制在立管流速在。

系统深化时要注意充满度的选取，一般情况下60%的充满度就可以形成虹吸，但速度相对很慢，影延长虹吸形成时间，使屋面雨水排除不及时，我们选择充满度时宜在80%以上的。

虹吸排水系统水力计算思路可分以下步骤：

1、计算各斗汇水面内的设计雨水量；

2、计算系统的总（雨水斗进水口至过渡段的高差）和管长（最不利点雨水斗至过渡段长度）；

3、确定系统的计算当量，可按金属管和塑料管来估算;

4、估算单位管长的水头损失，

5、根据管段流量和水力坡度在有压水力计算图上查出管径及精确的，注意流速应不小于1m/s；

6、检查系统高度和立管管径的关系是否满足要求；

7、精确计算管道计算长度（直线+配件当量长）；

8、计算系统的压力降（即总水头损矢），有多个计算管段时逐段累计；

9、检查是否满足；

10、计算系统的最大负压值，负压值发生在横管的立管的连接点，负压值若不符合要求，应调整管径；

11、检查节点压力平衡状况，若不满足要求应调整管径。

虹吸排水系统的水力计算应符合下列规定及要求：

1、虹吸式雨水斗应采用径检测合格的产品，应有权威机构测试提供的水力参数。

雨水斗的排水能力应满足设计雨水量的要求。

2、雨水斗进水口至过渡段的几何高差减去系统的压力降（总水头损失），应大于过渡段流速水头。

3、悬吊管最小设计流速不宜小于，立管设计流速不宜小于，管道最大流速宜小于，且不得大于。

4、系统中各斗到过渡段的水头损失允许误差应小于，如果超出允许范围应调整管径重新算，同时各节点的压力差值不大于或。

5、系统内的最大负压计算应根据系统安装、管道材质、管道和管件的最大及最小工作压力等确定。

金属管最大负压绝对值应小于；塑料管视产品的力学性能而定，但不得大于。

如管道水力计算中负压超出以上规定值应调整管径重算。

6、系统高度和立管管径的关系应满足：

在立管管径不大于dn75时，宜大于3m；在立管管径不小于dn90时，宜大于5m。

如不满足，可增加立管根数，减小管径。

7、当悬吊管管中心与雨水斗进水痘口的高差小于1m时，应校核雨水斗在系统中形成虹吸的最小流量（l/s），并应大于1.1倍的在单斗、单立管系统中形成虹吸的最小流量。

8、虹吸排水系统过渡段下游的流速应控制在以内，当流速大于时应采取消能措施。

9、管道的局部水头损失应根据管道的连接方式，采用管配件当量长度法计算，当缺少管配件的实验数据时，可采用公式估算。

式中：

—管道的局部水头损失

—局部阻力系数

—流速

—重力加速度

从虹吸系统至过渡段的转换宜按估算。

雨水斗的值应由产品供应商提供，缺少资料时可按估算。

计算机软件系统设计水力计算，在各项系统水力校核工作完成后输出水力计算书和系统轴测图方案等完成虹吸排水的系统深化校核。

虹吸系统设计的两个方面都很重要，初步设计决定了雨水的正常排放；深化校核决定了系统是否可以形成虹吸和形成虹吸的时间。

初步设计一般是虹吸专业设计单位配合设计院完成，深化校核主要以虹吸专业设计单位为主来完成。

在深化设计时还要结合各品牌材料的物理和化学性质来完成，不同厂商根据生产的材料和软件系统计算出的系统结果之间也可能有差异，所以不同的设计软件适用于不同管道品牌，他们之间不一定通用，保证系统安全应使用相应的品牌软件来进行计算。

软件计算

现在国内的北京泰宁，国外的吉博力，瓦文，以及其他的虹吸排水系统提供商，应用专业的计算软件，可以通过输入数据，直接输出系统图，材料表，并且有些已经实现了三维的计算输出。

走在了行业的前列。

虹吸排水系统安装

虹吸系统安装准备工作

首先应了解建筑物的结构，土建及其它工种的施工进度，并根据设计的施工图纸和相关技术文件资料，制定“虹吸屋面雨水排放系统施工组织设计方案”及“施工进度计划”。

其内容编制应包括以下几点：

工程概况/编制的依据和目的/施工工艺和施工方法/安全生产措施/保证质量措施/施工顺序/劳动力用量计划和机械（机具）用量计划/施工进度计划工作的编制。

可根据工程的开工、竣工时间及总工期的要求，屋面排水单项工程的施工顺序，各分区或分段工序持续的时间及其各分段工序的搭接关系等做出安排，在这个基础上制订施工进度计划和进度计划表。

计算工程材料用量、机械（机具）用量和劳动力用量计划，并组织进场，以保证正常施工。

然后应组织施工人员进场登记注册，员工必须提供身份明和技术操作证明等，复印件留底存档。

开始对所有施工人员进行安全生产技术交底，交底人和受交底人应在“安全技术交底”文件上签字存档。

安装前还必须组织施工人员进行“虹吸排水系统安装技术培训”。

安装技术内容有：

系统的组成/系统材料的施工工艺和操作规程/系统安装的技术质量要求和工程验收规范的要求等。

系统安装材料进场后，必须自行检验做好记录和收集产品合格证明文件等，并报项目监理机构验收。

雨水斗安装

虹吸式雨水斗的组成部件一般有：

防叶罩/反旋涡装置/斗体/安装片等。

斗体材质有：

铸铁/铝合金/不