87型雨水斗屋面雨水排水系统设计流量应如何选取

87型雨水斗屋面雨水排水系统属于半有压屋面雨水系统。

 

半有压屋面雨水排水系统系指我国传统的屋面雨水排水系统，雨水斗采用65型、87型或水力特性相近的雨水斗（实际工程中最常用的是87型雨水斗，其构造详下图）。

 

半有压屋面雨水排水系统随着降雨量及斗前水深的变化，其运行工况将经历重力(无压)流、气水混合(两相)流、甚至有压流状态。系统应按非满管流设计，当雨量超过设计流量时，超量的雨水进入雨水斗及管道，而不是进入较高位的溢流口。系统的流量负荷、管材、管道布置等都要考虑水流满管压力的作用(极限状况，不是常态)。

 

半有压屋面雨水排水系统由雨水斗、悬吊管(如有)、立管、排出管等组成，其排水设计流量与雨水斗、悬吊管、立管及排出管的最大设计流量直接相关。

 

下面以DN100的87型雨水斗为例，来说说其设计流量应如何选取(根据建水标第5.2.37条：87型雨水斗系统设计可按现行行业标准《建筑屋面雨水排水系统技术规程》CJJ 142(以下简称屋面雨水规程)的规定执行，以下很多数据都来源于此规程)。

 

1.雨水斗设计流量：87型雨水斗有最大设计排水流量和最大排水流量(最大设计排水流量为半有压流时流量、为设计选取流量，而最大排水流量为系统满流时流量、为87斗最大排水流量)，根据屋面雨水规程第3.2节不同规格的87型雨水斗最大设计排水流量和最大排水流量如下：

不同规格的87型雨水斗最大设计排水流量

雨水斗规格	75	100	150
87型雨水斗	8	12~16	26~36

不同规格的87型雨水斗最大排水流量

雨水斗规格		75	100	150
87型雨水斗	流量(L/s)	21.8	39.1	72
	斗前水深(mm)	68	93	-

具体项目设计时DN100的87型雨水斗设计流量应为12~16L/s。

 

2.悬吊管设计流量：通常悬吊管管径与雨水斗管径相同，悬吊管设计流量Q=vA，v=1/nR2/3I1/2，根据屋面雨水规程第5.2.4条悬吊管的设计充满度取0.8，则对于相同管径的悬吊管，其设计流量与悬吊管的坡度直接相关，管径为DN100、设计充满度为0.8的不同管材悬吊管在不同坡度下的设计排水流量如下：

水力坡度I	铸铁管	塑料管
0.01	4.7	7.2
0.025	7.4	11.4
0.05	10.5	16.1
0.07	12.4	19.1
0.1	14.9	22.8
0.15	18.2	28.0

由上表可知，对于DN100的悬吊管，当铸铁管坡度大于0.15、塑料管坡度大于0.05时，其设计流量可大于等于DN100的87型雨水斗的设计流量。另外，由于实际工程中悬吊管的坡度不可能做得太大，故相同管径的悬吊管的设计流量可能会小于87型雨水斗的设计流量。

 

3.立管设计流量：通常雨水立管管径与雨水斗管径相同，根据屋面雨水规程第5.2.9条，立管的最大设计排水流量如下：

公称直径	DN75	DN100	DN150
建筑高度≤12m	10	19	42
建筑高度>12m	12	25	55

由上表可知，不管建筑高度如何，DN100的立管排水流量均大于等于87型雨水斗的设计流量。

 

4.排出管设计流量：通常排出管管径与雨水斗管径相同，排出管设计流量Q=vA，v=1/nR2/3I1/2，根据屋面雨水规程第5.2.4条排出管的设计充满度取1.0，则对于相同管径的排出管，其设计流量与排出管的坡度直接相关，与悬吊管相同，只要坡度足够，排出管的设计流量可大于等于相同管径的87型雨水斗的设计流量。另外，由于实际工程中排出管的坡度不可能做得太大，故相同管径的排出管的设计流量可能会小于87型雨水斗的设计流量。

 

综上所述，在雨水斗、悬吊管（如有）、立管、排出管管径相同的情况下，通常87型雨水斗屋面雨水排水系统的设计流量与87型雨水斗的管径、悬吊管（如有）的坡度、排出管的坡度直接相关，需比较87型雨水斗、悬吊管（如有）、排出管的设计流量，取三者之中的最小值作为整个系统的设计流量。

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知识点：87型雨水斗屋面雨水排水系统设计流量