drain(天沟排水量计算)

天沟验算：
天沟排水量Qg=Ag×Vg
Ag=Bc×Hc
Vg=R2/3×S1/2/n
R=Ag/(Bc+2×Hc)
式中：Ag为天沟泄水面积，Vg为天沟排水速度，Bc、Hc分别为天沟的宽度、深度。

R为天沟泄水系数，S为天沟泄水坡度，n为天沟摩擦系数。

天沟分担的雨水量=集水面积×降雨强度，当排水量大于其分担的雨水量时，合格，反之不合格。

集水面积=分担跨度×分担宽度，分担跨度根据屋脊与分跨情况决定，一般为屋脊到屋檐，对于中间的屋檐
为两侧的屋脊到屋檐的距离和；分担宽度为落水管间距。

落水管验算：
落水管水流量Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2
式中：m为落水管支数，一般每个分担面积内为一支，A为落水口面积，g为重力加速度，Hc为天沟深度，R为
水深系数，d为落水管直径。

当落水管水流量大于对应天沟分担的雨水量时，合格，反之不合格。

天沟深度与宽度，一般各地区都有省标图大样，其计算假定是天沟中容纳的水能顺畅通过雨水口排走。

每米长天沟的容积≧该一米宽的屋面上的降雨量（常年最大值）总和。

天沟的深度与宽度构成每米长天沟的容积，其深度与宽度的协调，靠建筑师的经验并参考本地区图集。

有关屋面排水计算以及天沟落水管尺寸的确定:
1、 设计任务：屋面排水系统应迅速及时地将雨水排至室外或地面。

(<给排水>4.9.1)
2、 设计雨水流量：(4.9.2)
10000Fw
q q j y ϕ=
q y :设计雨水流量 L/s
q j : 设计降雨强度 L/s*ha （hectare 公顷）
ϕ: 径流系数 屋面ϕ=0.9
Fw: 汇水面积 m 2
3、 建筑屋面雨水排水管道设计降雨历时按5min 计算。

(4.9.4)
4、 天沟坡度不应小于0.003。

（4.9.18）
5、 重力流屋面雨水排水管系的悬吊管应按非满流设计，充满度不
宜大于0.8，管中流速不宜小于0.75m/s 。

(4.9.20)
6、 重力流屋面雨水排水立管的最大设计泄流量：(4.9.22)
塑料管 φ90X3.2 9.22 L/s
φ110X3.2 15.98 L/s
6、《室外排水设计规范》雨水设计流量：（2.2.1）
Q=q ϕF
Q:雨水设计流量
q:设计暴雨强度
ϕ:径流系数 F:汇水面积
7、 天沟排水量计算（曼宁公式） 3235-=x A n
i Q A ：过水面积
X:湿周 I:天沟排水坡度
N:粗糙度
或者可以用先确定流速的方法：
设计流速： 21321I R n
v = 流量计算：
vA Q =。

具体计算公式为：
天沟计算：
Q=1/K*A*100R*sqrtI/(n+sqrtR)
R=A/(2h+W)
W=a*(S1+S2/r)/3600
其中：sqrt表示开平方根
Q--天沟排水量（立方米/秒）
K--安全系数（一般取1.5）
A--排水有效面积（平方米）
I--排水坡度
n--粗糙系数（一般取0.2）
h--天沟积水深度
W--降水量（立方米）
a--采用的降雨强度（立方米/小时）
S1--屋面投影面积（平方米）
S2--流过雨水的外墙面积（平方米）
r--风速系数（一般取2）
落水管的计算：
q=c*A*sqrt(2gh)
s=q/(a*3600)
n=S/s
其中：q--落水管排水量（立方米/秒）
c--流量系数（一般取0.6）
A--落水管有截面积（平方米）
g--重力加速度（9.8米/平方秒）
h--天沟积水深度（米）
s--每根落水管的屋面汇水面积（平方米）
a--降雨强度（立方米/小时）
n--落水管数量
S--屋面受水面积（平方米）
当然也可根据落水管径和降水强度直接查表知落水管的布置，详参给排水规范。

1-14轴交A轴，29m-13m标高屋面排水天沟及雨水管尺寸计算1.屋面集水面积A R =(36+18+11.5)×119×100×100=77945000 cm22.降雨强度I=250×136000＝6.94×10-3cm/sec3.屋面斜率S=0.1,钢板天沟材质摩擦系数n=0.01254.屋面排水量Q R= A R×I=77945000×6.94×10-3=540938 cm-3/sec5.天沟排水速度Vg=10.0125×(0.74)23×(0.1)12=20.7 cm/s(设R h=0.74)6.设天沟排水量Q g＝屋面排水量Q R则Vg×A g(天沟断面积)＝Q R 20.7×A g＝540938A g＝26132 cm27.设天沟宽B=180 cm,则A g＝180×H=193.5cm取H=195cm8.雨水管流量Q D=M×A0×2gh =1×πr2×2×980×195＝1941 r2因QD＝Q R 1941 r2＝雨水管半径r=16.7 cm r=33.4 cm根据上述计算：1.若将原落水管数量减至2个，则天沟周长将达到5.7米左右（1.8米宽，1.95米高），尺寸过大无法制作安装。

2.计算结果雨水管直径D=33.4 cm，市场最大直径只有25cm,故修改后无法满足排水要求。

（只能增加雨水管数量）1-14轴交E/F轴，29m标高屋面排水天沟及雨水管尺寸计算1.屋面集水面积A R =11.5×119×100×100=13685000 cm22.降雨强度I=250×136000＝6.94×10-3cm/sec3.屋面斜率S=0.1,钢板天沟材质摩擦系数n=0.01254.屋面排水量Q R= A R×I=13685000×6.94×10-3=94974 cm-3/sec5.天沟排水速度Vg=10.0125×(0.74)23×(0.1)12=20.7 cm/s(设R h=0.74)6.设天沟排水量Q g＝屋面排水量Q R则Vg×A g(天沟断面积)＝Q R 20.7×A g＝94974A g＝4588 cm27.设天沟宽B=75 cm,则A g＝75×H=81.5cm取H=85cm8.雨水管流量Q D=M×A0×2gh =1×πr2×2×980×85＝1282 r2因QD＝Q R 1282 r2＝雨水管半径r=8.6 cmD=17.2 cm根据上述计算：1.若将原落水管数量减至2个，则天沟尺寸为（0.75米宽，0.85米高）也是属于非常规尺寸加工制作安装均有难度.2.计算结果雨水管直径D=17.2 cm，需要选用DN＝20cm的雨水管才能满足。

天溝排水量計算Tonnage of cullis calculation1降雨量I=100mm/hrRainfall2雨棚長L=60mThe length of canopy3雨棚寬B=12mThe width of canopy4天溝雨水量Qr=I*L*B=0.020m^3/sec The rainwaterl of culis5天沟泄水坡度S=0.1he slope of culis5天溝上方寬度H=350mmThe width of cullis at top6天溝下方寬度T=350mmThe width of cullis at bottom7天溝總深度W=150mmThe depth of cullis8天溝安全深度Dw=120mmThe safty depth of cullis9天沟截面面积A=H*T*Dw=0.042m^2 The area of cullis10天沟周长P=T+2*Dw=0.590m The girth of cullis11天沟粗造度係數(SUS)n=0.01The rough efficient of panel12水力半徑Rh=A/P=0.071m The radius water powerful13天溝之單位排水量Qp=1/n*A*(Rh)^2/3*S^1/2=0.128m^3/sec The tonnage of culis(曼寧公式 Manning Formula)14结论Qp>Qr is ok!So落水管計算The calculation for rainspout1落水管支數m=1支The number of rainspout2落水管外徑d=200mmThe outer diameter of rainspout3落水管斷面積Ad=18.2m^2The area of rainspout section4重力加速度g=9.8m/sec^2The acceleration of gravity5落水管排水量Qd=m*Ad*(2*g*Dw)^1/2=#####m^3/sec The tonnage of rainspout6结论Qd>Qr is ok!So。

6 天溝排水量計算Tonnage of cullis calculation1降雨量I=100mm/hr判定原則 Qp>Qr ---ok.Rainfall2GUTTER SLOPE S=0.002(1/500)計算3雨棚長L=2.7m Qr=I*Ar=I*L*BThe length of canopy4雨棚寬B=53.7m Qr=0.0040275m^3/secThe width of canopy5天溝上方寬度H=350mm A=0.0224m^2The width of cullis at top6天溝下方寬度T=210mm P=T+2*HThe width of cullis at bottom7天溝總深度W=90mm P=0.37mThe depth of cullis8天溝安全深度Dw=80mm Rh=A/PThe safty depth of cullis9铝板之粗造度係數(SUS)n=0.0125Rh=0.060540541mThe rough efficient of AL panel曼寧公式(Manning Formula)Qp=1/n*A*(Rh)^2/3*S^1/2Qp=1/n*A*(Rh)^2/3*S^1/2The tonnage of culis Qp=天溝之單位排水量Qp=0.012241201m^3/secRh=A/P Rh=水力半徑落水管計算The radius water powerful The calculation for rainspoutA=流體流動之斷面積1落水管支數m=3支The area of water flow section The number of rainspoutP=排水斷面周長2落水管外徑d=7mm The parameters of water flow The outer diameter of rainspoutQr=I*Ar Qr=屋面之單位集水量3重力加速度g=9.8m/sec^2The acceleration of gravityI=降雨強度4天溝安全深度Dw=80mmThe strength of rainfullAr=雨棚之單位面積5落水管斷面積Ad=0.022345852m^2The area of canopy The area of rainspout section6落水管排水量Qd=0.083944298m^3/secThe tonnage of rainspoutQd=m*Ad*(2*g*Dw)^1/2判定原則 Qd>Qr ---ok.。

具体计算公式为：
天沟计算：
Q=1/K*A*100R*sqrtI/(n+sqrtR)
R=A/(2h+W)
W=a*(S1+S2/r)/3600
其中：sqrt表示开平方根
Q--天沟排水量（立方米/秒）
K--安全系数（一般取1.5）
A--排水有效面积（平方米）
I--排水坡度
n--粗糙系数（一般取0.2）
h--天沟积水深度
W--降水量（立方米）
a--采用的降雨强度（立方米/小时）
S1--屋面投影面积（平方米）
S2--流过雨水的外墙面积（平方米）
r--风速系数（一般取2）
落水管的计算：
q=c*A*sqrt(2gh)
s=q/(a*3600)
n=S/s
其中：q--落水管排水量（立方米/秒）
c--流量系数（一般取0.6）
A--落水管有截面积（平方米）
g--重力加速度（9.8米/平方秒）
h--天沟积水深度（米）
s--每根落水管的屋面汇水面积（平方米）
a--降雨强度（立方米/小时）
n--落水管数量
S--屋面受水面积（平方米）
当然也可根据落水管径和降水强度直接查表知落水管的布置，详参给排水规范。