4.9.2 设计雨水流量应按下式计算:
式中:——设计雨水流量(L/s); ——设计暴雨强度(L/s·hm²); ——径流系数; ——汇水面积(m²)。 注:当采用天沟集水且沟檐溢水会流入室内时,设计暴雨强度应乘以1.5的系数。
4.9.3 设计暴雨强度应按当地或相邻地区暴雨强度公式计算确定。
4.9.4 建筑屋面、小区的雨水管道的设计降雨历时,可按下列规定确定:
1 屋面雨水排水管道设计降雨历时应按5min计算;
2 小区雨水管道设计降雨历时应按下式计算:
t=t1+Mt2 (4.9.4)
式中:t——降雨历时(min);t1——地面集水时间(min),视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定,可选用5min~10min;
M——折减系数,小区支管和接户管:M=1;小区干管:暗管M=2,明沟M=1.2;
t2——排水管内雨水流行时间(min)。
4.9.5 屋面雨水排水管道的排水设计重现期应根据建筑物的重要程度、汇水区域性质、地形特点、气象特征等因素确定,各种汇水区域的设计重现期不宜小于表4.9.5的规定值。
表4.9.5 各种汇水区域的设计重现期量
注:1 工厂厂房屋面雨水排水设计重现期应根据生产工艺、重要程度等因素确定。
2 下沉式广场设计重现期应根据广场的构造、重要程度、短期积水即能引起较严重后果等因素确定。
4.9.6 各种屋面、地面的雨水径流系数可按表4.9.6采用。
表4.9.6 径流系数
4.9.7 雨水汇水面积应按地面、屋面水平投影面积计算。高出屋面的毗邻侧墙,应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道应附加其高出部分侧墙面积的1/2。
4.9.8 建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管系等溢流设施。溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。
4.9.9 一般建筑的重力流屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于10年重现期的雨水量。重要公共建筑、高层建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于其50年重现期的雨水量。
4.9.10 建筑屋面雨水管道设计流态宜符合下列状态:
1 檐沟外排水宜按重力流设计;
2 长天沟外排水宜按满管压力流设计;
3 高层建筑屋面雨水排水宜按重力流设计;
4 工业厂房、库房、公共建筑的大型屋面雨水排水宜按满管压力流设计。
4.9.11 高层建筑裙房屋面的雨水应单独排放。
4.9.12 高层建筑阳台排水系统应单独设置,多层建筑阳台雨水宜单独设置。阳台雨水立管底部应间接排水。
注:当生活阳台设有生活排水设备及地漏时,可不另设阳台雨水排水地漏。
4.9.13 当屋面雨水管道按满管压力流排水设计时,同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。
4.9.14 屋面排水系统应设置雨水斗。不同设计排水流态、排水特征的屋面雨水排水系统应选用相应的雨水斗。
4.9.15 雨水斗的设置位置应根据屋面汇水情况并结合建筑结构承载、管系敷设等因素确定。
4.9.16 雨水斗的设计排水负荷应根据各种雨水斗的特性,并结合屋面排水条件等情况设计确定,可按表4.9.16选用。
表4.9.16 屋面雨水斗的最大泄流量(L/s)
注:满管压力流雨水斗应根据不同型号的具体产品确定其最大泄流量。
4.9.17 天沟布置应以伸缩缝、沉降缝、变形缝为分界。
4.9.18 天沟坡度不宜小于0.003。
注:金属屋面的水平金属长天沟可无坡度。
4.9.19 小区内雨水口的布置应根据地形、建筑物位置,沿道路布置。下列部位宜布置雨水口:
1 道路交汇处和路面最低点;
2 建筑物单元出入口与道路交界处;
3 建筑雨落水管附近;
4 小区空地、绿地的低洼点;
5 地下坡道入口处(结合带格栅的排水沟一并处理)。
4.9.20 重力流屋面雨水排水管系的悬吊管应按非满流设计,其充满度不宜大于0.8,管内流速不宜小于0.75m/s。
4.9.21 重力流屋面雨水排水管系的埋地管可按满流排水设计,管内流速不宜小于0.75m/s。
4.9.22 重力流屋面雨水排水立管的最大设计泄流量,应按表4.9.22确定。
表4.9.22 重力流屋面雨水排水立管的泄流量
4.9.22A 满管压力流屋面雨水排水管道管径应经过计算确定。
4.9.23 小区雨水管道宜按满管重力流设计,管内流速不宜小于0.75m/s。
4.9.24 满管压力流屋面雨水排水管道应符合下列规定:
1 悬吊管中心线与雨水斗出口的高差宜大于1.0m;
2 悬吊管设计流速不宜小于1m/s,立管设计流速不宜大于10m/s;
3 雨水排水管道总水头损失与流出水头之和不得大于雨水管进、出口的几何高差;
4 悬吊管水头损失不得大于80kPa;
5 满管压力流排水管系各节点的上游不同支路的计算水头损失之差,在管径小于等于DN75时,不应大于10kPa;在管径大于等于DN100时,不应大于5kPa;
6 满管压力流排水管系出口应放大管径,其出口水流速度不宜大于1.8m/s,当其出口水流速度大于1.8m/s时,应采取消能措施。
4.9.25 各种雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度宜按表4.9.25确定。
表4.9.25 雨水管道的最小管径和横管的最小设计坡度
注:表中铸铁管管径为公称直径,括号内数据为塑料管外径。
4.9.26 雨水排水管材选用应符合下列规定:
1 重力流排水系统多层建筑宜采用建筑排水塑料管,高层建筑宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管;
2 满管压力流排水系统宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等,其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的静水压。用于满管压力流排水的塑料管,其管材抗环变形外压力应大于0.15MPa;
3 小区雨水排水系统可选用埋地塑料管、混凝土管或钢筋混凝土管、铸铁管等。
4.9.27 建筑屋面各汇水范围内,雨水排水立管不宜少于2根。
4.9.28 重力流屋面雨水排水管系,悬吊管管径不得小于雨水斗连接管的管径,立管管径不得小于悬吊管的管径。
4.9.29 满管压力流屋面雨水排水管系,立管管径应经计算确定,可小于上游横管管径。
4.9.30 屋面雨水排水管的转向处宜作顺水连接。
4.9.31 屋面排水管系应根据管道直线长度、工作环境、选用管材等情况设置必要的伸缩装置。
4.9.32 重力流雨水排水系统中长度大于15m的雨水悬吊管,应设检查口,其间距不宜大于20m,且应布置在便于维修操作处。
4.9.33 有埋地排出管的屋面雨水排出管系,立管底部宜设检查口。
4.9.34 雨水检查井的最大间距可按表4.9.34确定。
表4.9.34 雨水检查井的最大间距
注:括号内数据为塑料管外径。
4.9.35 寒冷地区,雨水立管宜布置在室内。
4.9.36 雨水管应牢固地固定在建筑物的承重结构上。
4.9.36A 下沉式广场地面排水、地下车库出入口的明沟排水,应设置雨水集水池和排水泵提升排至室外雨水检查井。
4.9.36B 雨水集水池和排水泵设计应符合下列要求:
1 排水泵的流量应按排入集水池的设计雨水量确定;
2 排水泵不应少于2台,不宜大于8台,紧急情况下可同时使用;
3 雨水排水泵应有不间断的动力供应;
4 下沉式广场地面排水集水池的有效容积,不应小于最大一台排水泵30s的出水量;
5 地下车库出入口的明沟排水集水池的有效容积,不应小于最大一台排水泵5min的出水量。
条文说明
4.9 雨水
4.9.1 为减少屋面承载和渗漏,屋面不应积水,也不应考虑屋面有调蓄雨水的功能。
4.9.2 本次规范修订中采纳修改意见,增加了“当采用天沟集水且沟檐溢水会流入室内时,暴雨强度应乘以1.5的系数”的注,以策安全。1.5的系数是参照国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB 50400-2006第4.2.5条的有关规定。
4.9.5 原规范设计重现期为1年,是因为当时未能解决满管压力流排水问题,对于大型建筑物屋面排水,当选用的设计重现期超过一年时,工程实施存在困难。目前,满管压力流排水技术已基本成熟,通过上海浦东国际机场、北京机场四机位机库、上海浦东科技城、江苏昆山科技博览中心等建筑屋面排水工程的实践及参照国外有关标准,提出了各类建筑屋面排水重现期的设计标准。
本次规范修订中,增加了下沉式广场和地下车库坡道出入口雨水排水的设计重现期。下沉式广场地势低,一旦暴雨降临容易产生积水,则呈水塘或者水池,殃及下沉式广场附属建筑和设施,故取较大重现期。重现期取值参照了国家标准《地铁设计规范》GB 50157—2003的有关规定。也可根据下沉式广场的结构构造、重要程度、短期积水可能引起较严重后果等因素确定其重现期。
对于一般性建筑物屋面、重要公共建筑屋面的划分,可参考建筑防火规范的相关内容。特别需要注意的是当下大雨或者屋面雨水排水系统阻塞,可能造成雨水溢入室内造成严重后果时,应取上限值。如:医院的手术室、重要的通信设施、受潮时会发生有毒或可燃烟气物质的贮藏库、收藏杰出艺术品的楼宇等。
4.9.6 本条补充了屋面径流系数1.0的内容。随着建筑材料的不断发展,建筑屋面的表面层材料多种多样,在现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345中屋面分类有:卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面、保温隔热屋面、瓦屋面等。种植屋面类型的屋面有少量的渗水,径流系数可取0.9;金属板材屋面无渗水,径流系数可取1.0。
4.9.7 本条规定雨水汇水面积按屋面的汇水面积投影面积计算,还需考虑高层建筑高出裙房屋面的侧墙面(最大受雨面)的雨水排到裙房屋面上;窗井及高层建筑地下汽车库出入口的侧墙,由于风力吹动,造成侧墙兜水,因此,将此类侧墙面积的1/2纳入其下方屋面(地面)排水的汇水面积。
4.9.8 受经济条件限制,管系排水能力是相对按一定重现期设计的,因此,为建筑安全考虑,超设计重现期的雨水应有出路。目前的技术水平,设置溢流设施是最有效的。
4.9.9 按本规范第4.9.1条的原则,屋面不应积水,超设计重现 期的雨水应由溢流设施排放。本条规定了屋面雨水管道的排水系统和溢流设施宣泄雨水能力,两者合计应具备的最小排水能力。
4.9.10 檐沟排水常用于多层住宅或建筑体量与之相似的一般民用建筑,其屋顶面积较小,建筑四周排水出路多,立管设置要服从建筑立面美观要求,故宜采用重力流排水。
长天沟外排水常用于多跨工业厂房,汇水面积大,厂房内生产工艺要求不允许设置雨水悬吊管,由于外排水立管设置数量少,只有采用压力流排水,方可利用其管系通水能力大的特点,将具有一定重现期的屋面雨水排除。
高层建筑,汇水面积较小,采用重力流排水,增加一根立管,便有可能成倍增加屋面的排水重现期,增大雨水管系的宣泄能力。因此,建议采用重力排水。
工业厂房、库房、公共建筑通常是汇水面积较大,可敷设立管的地方却较少,只有充分发挥每根立管的作用,方能较好地排除屋面雨水,因此,应积极采用满管压力流排水。
4.9.11 为杜绝高层建筑屋面雨水从裙房屋面溢出,裙房屋面排水管系应单独设置。
4.9.12 为杜绝屋面雨水从阳台溢出,阳台排水管系应单独设置。住宅屋面雨水排水立管虽都按重力流设计,但当遇超重现期的暴雨时,其立管上端会产生较大负压,可将与其连接的存水弯水封抽吸掉;其立管下端会产生较大正压,雨水可从阳台地漏中冒溢。只有在雨水立管每层设置雨水漏斗,阳台雨水排入漏斗,雨水立管底部自由出流的情况下,才可考虑屋面雨水与阳台雨水合流,但这可能产生雨水排水噪声的弊端。由于阳台雨水地漏不可能经常及时接纳阳台上的雨水,水封不能保证,而小区及城市雨水管道系统聚集臭味通过雨水管道扩散至阳台。为防止阳台地漏泛臭,阳台雨水排水系统不应与庭院雨水排水管渠直接相接,应采用间接排水。
当阳台设有洗衣机时,用作洗衣机排水的地漏排水管道应接入污水立管,见本规范第4.5.8A条。这种情况下由于飘进阳台的雨水毕竟少量,故可不再另设雨水立管和排除地面雨水的地漏,洗衣机排水地漏可以兼做地面排水地漏,可减少阳台的排水立管和地漏数量。
4.9.14~4.9.16 雨水斗是控制屋面排水状态的重要设备,屋面雨水排水系统应根据不同的系统采用相应的雨水斗。重力流排水系统应采用重力流雨水斗,不可用平篦或通气帽等替代雨水斗,避免造成排水不通畅或管道吸瘪的现象发生。我国65型和87型雨水斗基本上抄袭苏联BP型雨水斗,其构造必然形成掺气两相流,其掺气量和泄水量随着管系变化而变化,不符合伯努里定律,属于不稳定无控流态,在多斗架空系统中,各斗泄流量无法实现平衡。我国经多次模拟试验推导的屋面雨水排水掺气两相流公式,不具备普遍性,本次修订将87型雨水斗归于重力流雨水斗,以策安全。
满管压力流排水系统应采用专用雨水斗。
重力流雨水斗、满管压力流雨水斗最大泄水量取自国内产品测试数据,87型雨水斗最大泄水量数据摘自国家建筑标准设计图集09S302。
4.9.18 一般金属屋面采用金属长天沟,施工时金属钢板之间焊接连接。当建筑屋面构造有坡度时,天沟沟底顺建筑屋面的坡度可以做出坡度。当建筑屋面构造无坡度时,天沟沟底的坡度难以实施,故可无坡度,靠天沟水位差进行排水。
4.9.22 表4.9.22中数据是排水立管充水率为0.35的水膜重力流理论计算值。考虑到屋面重力流排水的安全因素,表中的最大泄流量修改为原最大泄流量的0.8倍。
4.9.24 本条是保障满管压力流排水状态的基本措施。
一场暴雨的降雨过程是由小到大,再由大到小,即使是满管压力流屋面雨水排水系统,在降雨初期仍是重力流,靠雨水斗出口到悬吊管中心线高差的水力坡降排水,故悬吊管中心线与雨水斗出口应有一定的高差,并应进行计算复核,避免造成屋面积水溢流,甚至发生屋面坍塌事故。
4.9.25 为防止屋面雨水管道堵塞和淤积,特别对最小管径和横管最小敷设坡度作出规定。
4.9.26 屋面设计排水能力是相对的,屋面溢流工程不能将超设计重现期的雨水及时排除时,屋面积水,斗前水深加大,重力流排水管系一定会转为满管压力流。因此,高层建筑屋面雨水排水管宜采用承压塑料管和耐腐蚀的金属管。
悬吊管是屋面雨水满管压力流排水的瓶颈,其排水动力为立管泄流产生的有限负压和雨水斗底与悬吊管的高差之和,选择内壁光滑的承压管,有利于提高排水管系的排水能力。满管压力流排水系统抗负压的要求,具体为:
聚丙烯管 b≥0.035D ABS管 b≥0.032D
聚氯乙烯管 b≥0.026D
(b——壁厚,D——管外径)
4.9.27 为避免一根排水立管发生故障,屋面排水系统瘫痪,建议屋面排水立管不得少于两根。
4.9.28 为使排水流畅,重力流排水管系下游管道管径不得小于上游管道管径。
4.9.29 在满管压力流屋面排水系统中,立管流速是形成管系压力流排水的重要条件之一,立管管径应经计算确定,且流速不应小于2.2m/s。
4.9.30 顺水连接有利于重力流排水顺畅、压力流排水阻力损失小,因此,屋面排水管的转向处,宜作顺水连接。
4.9.31 随着屋面排水管材选用范围的增大,屋面排水管道设计也应考虑管道的伸缩问题。
4.9.32、4.9.33 为使管道堵塞时能得到清通,屋面排水管道应设必要的检查口和清扫口。当屋面雨水排水采用重力流系统时,雨水立管的底部宜设检查口;当屋面雨水排水采用满管压力流排水时,按系统设计的要求设置检查口。立管检查口的位置,一般距离地(楼)面以上1.0m。
4.9.34 雨水检查井的最大间距,参照国家标准《室外排水设计规范》GB 50014-2006第4.4.2条进行修订。
4.9.36B 下沉式广场地面排水集水池的有效容积不小于最大一台排水泵30s的出水量,地下车库出入口的明沟排水集水池的有效容积不小于最大一台排水泵5min的出水量,参照了国家标准《室外排水设计规范》GB 50014-2006的有关规定。排水泵不间断动力供应,可以采用双电源或双回路供电。