天沟溢流口简化水力计算

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1、张豫吾肖睿书赵宇(广西华蓝设计(集团)有限公司,南宁530011)摘要建筑屋面雨水立管数量多,天沟溢流口设计、审核、审定和审图工作麻烦。介绍了建筑屋面雨水天沟溢流口的简化水力计算公式,并建立相关计算表格,可供设计屋面雨水排水系统参考。关键词屋面雨水天沟溢流口简化水力计算《建筑给水排水设计规范》[1](GBΔh=Δhmax-Δhb50015—(2)2003,以下简称《规范》)4.9.9条规定,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

2、不应小于50年重现期的雨水量。根据《规范》表4.9.5,一般性建筑物屋面设计重现期取P=2～5a,重要公共建筑屋面P=10a。鉴于许多建筑屋面雨水立管少则十根多则几十根的情况相当普遍,天沟溢流口设计、校核、审核、审定和审图工作相当麻烦,如何简化其水力计算公式并建立相关表格,利用查表法统一执行五环节标准化控制,是亟待解决的课题。1简化水力计算公式查《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》[2](CECS183:2005,以下简称《规程》)3.3.7-1条,当溢流口(参照图1)采用宽顶堰时,其设计流量可按下列公式计算:式中Qq———溢流口服务面

3、积内的设计溢流量,L/s;b———溢流口宽度,m;Δh———溢流口高度,m,根据《规程》取Δh=0.10～0.15m;Δhmax———屋面最大设计积水高度,m,笔者称天沟终端总高度Z加超高;Δhb———溢流口底部至屋面或雨水斗(平屋面时)的高差,m,笔者称溢流口底部至天沟终端内底的高度。图1天沟终端溢流口示意当Δh依次为0.10m、0.13m和0.15m并以QY代替Qq时,可简化为下列公式:Qq=385b(2g)1/2Δh3/2(1)张立成,王宝令,张晓明,等.预作用自动喷水灭火系统的设计.沈阳建筑工程学院学报(自然科学版),2003

4、,19(4):323～325陈宪华.孙中山纪念馆预作用喷水灭火系统设计.给水排水,2002,28(3):63～65方汝清,余斌,朱振平.预作用自动喷水灭火系统的控制和运行.给水排水,2001,27(9):61～63原因等因素分析的基础上合理选择火灾报警系统。(2)设计人员在设计过程中,应根据不同的保护区域进行计算,以经济合理的布置方式达到有效扑灭火灾的目的。567参考文献1234GB50084—2001自动喷水灭火系统设计规范,2005年版GB50045—95高层民用建筑设计防火规范,2005年版GB50016—2006建筑设计防火规

5、范黄晓家,姜文源.自动喷水灭火系统设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2002※通讯处:200002上海市江西中路246号9楼电话:(021)63217420-6940E2mail:zlxh9134@ecadi.com收稿日期:2009-01-15适用于Δh=0.10m表1各种宽度b设计溢流量QY(单位:L/s)QY=54b(3)(3a)(3b)QY=80b适用于Δh=0.13mQY=99b适用于Δh=0.15m再查《规程》3.3.7-2条,当溢流口采用薄壁堰时,其设计流量可按下列公式计算:Qq=Kb(2g)1/2Δh3/2Δh=Δh

6、max-ΔhbK=1000(0.40+0.05Δh/Δhb)式中K———堰流量系数。(4)(5)(6)值得一提的是《,规程》公式3.3.7-5忘记乘以1000,Qq以m3/s为单位,但这与《规程》3.3.7-1条以L/s为单位不一致,据此以式(6)代替《规程》式3.3.7-5。Δh/Δhb一般为0.6～1.0,取K=430,同理:众所周知,立管设计流量与当地降雨历时5min的降雨强度和服务雨水汇水面积的乘积成正比,当面积确定时,溢流口流量相应与校核P(前者10a,后者50a)和设计P(前者2～5a,后者10a)的降雨强度之差值密切相关

7、,为控制溢流流量计算,首先列出本文专用符号如下:q2a———P=2a且t=5min的降雨强度,L/(s·hm2);q3a～q50a———P=3～50a且t=5min的降雨强QY=60b适用于Δh=0.10mQY=89b适用于Δh=0.13m(7)(7a)(7b)适用于Δh=0.15mQY=111b参考《建筑给水排水设计手册》第2版(上册)[3](以下简称《手册》)3.3.2之4款,溢流口流量可按式(8)计算:Qb=385b(2g)1/2Δh3/2式中Qb———溢流口的排水量,L/s;(8)2)度,L/(s·hm;K10/2———溢流流

8、量系数,K10/2=(q10a-q2a)/q2a;K10/3～K50/10———溢流流量系数,K10/3～K50/10=(q10～50a-q3～10a)/q3～10a。QK———控制计算溢流流量,L/s,要求QK≤QY;