4.2 集水沟计算

4.2.1 集水沟的过水断面积应根据汇水面积的设计流量按下式计算:

式中:ω——集水沟过水断面积(m2);
      Q——雨水设计流量(m3/s);
      υ——集水沟水流速度(m/s)。

4.2.2 集水沟的设计水深应根据屋面的汇水面积、沟的坡度及宽度、雨水斗的斗前水深确定。排水系统的集水沟分水线处最小深度不应小于100mm。

4.2.3 集水沟的沟宽和有效水深宜按水力最优矩形截面确定。沟的有效深度不应小于设计水深加保护高度;压力流排水系统的集水沟有效深度不宜小于250mm。

4.2.4 集水沟的最小保护高度应符合表4.2.4中的规定。

表4.2.4 集水沟的最小保护高度

含保护高度在内的沟深hz(mm) 最小保护高度(mm)
100~250 0.3hz
>250 75

4.2.5 集水沟净宽不宜小于300mm,纵向坡度不宜小于0.003;金属屋面的金属集水沟可无坡度。

4.2.6 集水沟宽度应符合雨水斗安装要求,压力流排水系统应保证雨水斗空气挡罩最外端距离沟壁距离不小于100mm,可在雨水斗处局部加宽集水沟;混凝土屋面集水沟沟底落差不应大于200mm,金属屋面集水沟可不大于100mm。

4.2.7 集水沟内水流速度应按下式计算:

式中:n——集水沟的粗糙系数,各种材料的n值可按表4.2.7的规定确定;
      R——水力半径(m);
      I——集水沟坡度。

表4.2.7 各种材料的n值

壁面材料的种类 n值
钢板
不锈钢板
水泥砂浆抹面混凝土沟
混凝土及钢筋混凝土沟
0.012
0.011
0.012~0.013
0.013~0.014

4.2.8 严寒地区不宜采用平坡集水沟。

4.2.9 水平短沟设计排水流量可按下式计算:

式中:qdg——水平短沟的设计排水流量(L/s);
      kdg——折减系数,取0.9;
      kdf——断面系数,各种沟形的断面系数应符合表4.2.9的规定;
      Az——沟的有效断面面积,在屋面天沟或边沟中有固定障碍物时,有效断面面积应按沟的断面面积减去固定障碍物断面面积进行计算(mm2);
      Sx——深度系数,应根据本规程附录B的规定取值,半圆形或相似形状的短檐沟Sx=1.0;
      Xx——形状系数,应根据本规程附录B的规定取值,半圆形或相似形状的短檐沟Xx=1.0。

表4.2.9 各种沟形的断面系数

沟形 半圆形或相似形状的檐沟 矩形、梯形或相似形状的檐沟 矩形、梯形或相似形状的天沟和边沟
kdf 2.78×10-5 3.48×10-5 3.89×10-5

4.2.10 水平长沟的设计排水流量可按下式计算:

qcg=qdgLx      (4.2.10)

式中:qcg——水平长沟的设计排水流量(L/s);
      Lx——长沟容量系数,平底或有坡度坡向出水口的长沟容量系数可按表4.2.10的规定确定。

表4.2.10 平底或有坡度坡向出水口的长沟容量系数

注:L0为排水长度(mm);hd为设计水深(mm)

4.2.11 当集水沟有大于10°的转角时,计算的排水能力折减系数应取0.85。

4.2.12 当集水沟的坡度小于等于0.003时,可按平沟设计。