软件为屋面天沟排水的相关计算,计算主要遵循《给水排水设计手册》第二册《建筑给水排水》(第二版)中的相关条文及规定。
天沟设置
天沟的断面形式一般选择矩形或者梯形等。
天沟坡度不宜太大,一般以0.003~0.006为宜。
天沟流水长度不宜大于50m。但有些厂房根据屋面形式、天沟做法及车间跨度等要求,天沟长度也有长达70多米。
为了防止天沟末端处积水,可在山墙部分的天沟设置溢流口。
天沟系统一般由天沟、雨水斗和落水管组成。
落水管排泄的雨水总量,不应超过下表所列数值:

雨量计算
雨量应根据当地的暴雨公式,按下列条件换算成小时降雨厚度(mm/h)。
(1)降雨历时,采用5min。
(2)重现期
应根据生产工艺和土建情况确定,见下表。一般情况采用一年,但不得小于室内雨水道所采用的重现期。


注:1、将表中1、2两项中有关相应的数值相加,即可求得计算
值。
2、机械设备可能因水而受损害的生产,系指下列类型公称:丝绸厂、卷烟厂、棉纺织厂、冶金厂以及各种金属加工厂、化学联合企业等。
(3)计算公式:

参数说明:
为小时降雨厚度(mm/h);
为降雨历时5min的暴雨强度[L/(s·100m2)],见下表为我国部分城镇降雨强度。


















注:表中
为重现期;
为5min降雨强度;
为小时降雨厚度,根据
值折算而来。
汇水面积
当有高出屋面的侧墙(女儿墙)时,其墙体的挡水面积应该折算至屋面汇水面积中去,因墙内侧挡水后,水仍汇入天沟中。
1、屋面的汇水面积应按屋面的水平投影面积计算。
2、高出屋面的侧墙的汇水面积计算:
(1)一面侧墙,按侧墙面积50%折算成汇水面积。对一般屋面,均按此采用。
(2)两面相邻侧墙,按两面侧墙面积的平方和的平方根
的50%折算成汇水面积。
(3)两面对等高侧墙,可不计汇水面积。
(4)两面相对不同高度的侧墙,按高出低墙上面面积的50%折算成汇水面积。
(5)三面侧墙,按最低墙顶以下的中间墙面积的50%,加上最低墙的墙顶以上墙面面积值,按(2)或(4)折算的汇水面积。
(6)四面侧墙,最低墙顶以下的面积不计入,最低墙顶以上的面积,按(1)或(2)、(4)、(5)折算的汇水面积。
雨水流量
屋面雨水流量:其流量应根据一定重现期的降雨强度
、屋面汇水面积
及屋面情况按下列公式计算:
(L/s)
或
(L/s)
(m2)
参数说明:
为屋面雨水流量(L/s);
为屋面汇水面积(m2);
为汇水面的长度(m);
为汇水面的宽度(m);
为小时降雨厚度(mm/h);
为降雨历时5min的暴雨强度[L/(s·100m2)];
为考虑重现期为一年和屋面蓄积能力的系数。
平屋面(坡度小于2.5%)时,
;
斜屋面(坡度等于及大于2.5%)时,
。
针对
,软件根据输入的屋面坡度,判断其数值。此时为能包含多种情况,软件只能偏保守考虑,按
和
两种情况考虑,其条件分界点为坡度2.5%。
天沟内水流速度
采用满宁公式:
(m/s)
参数说明:
为天沟内水流速度(m/s);
为水力半径(m);
为天沟坡度;
为天沟的粗糙度。各种材料的
值,见下表。

针对一般的钢板天沟,可取粗糙度为~0.015。
天沟过水断面
天沟过水断面积,按下式计算:
(m2)
参数说明:
为天沟过水断面积(m2);
为天沟内水流速度(m/s);
为屋面雨水流量(L/s)。
针对不同的天沟断面形式:
矩形: 
参数说明:
为底宽(m);
为水流深度(m)。
水力半径
水力半径利用湿周长度与天沟过水断面积可求:

参数说明:
为天沟过水断面积(m2);
为天沟湿周长度;
湿周
湿周长度根据天沟断面形式可求
矩形: 
参数说明:
为底宽(m);
为水流深度(m)。
综上:
由此可求水流深度
。
如果手算求解水流深度有难度,可利用实际天沟断面,得出最大的可流水深度,利用这个深度
求解天沟可排出的最大排水量,之后利用此排水量与屋面雨水流量
做比较,就可得出天沟是否满足要求的结论。
天沟实际断面应另增加保护高度50~100mm,天沟起端深度不宜小于80mm。
软件最终判断天沟总高度是否满足,判断起端高度是否满足。
落水管
落水管可根据上文中“一根立管负荷流量”表和屋面雨水流量
比较后,选择出合适的落水管。