一、规范条文梳理

1、《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019

1）屋面雨水排水设施排水能力

各种屋面雨水排水管道工程的设计重现期不宜小于表5.2.4中的规定值 ，建筑的雨水排水管道工程与溢流设施的总排水能力按条文5.2.5确定：

注： 满管压力流排水系统雨水排水管道工程的设计重现期宜采用10a。

解读：

a. 是否重要公共建筑可根据《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012（2014年版）附录B.0.1确定。

b. 屋面雨水排水设施分成两部分，一部分为屋面雨水排水管道工程（排水能力按表5.2.4确定），一部分为溢流设施，溢流设施的排水能力与屋面管道工程的排水能力叠加后应满足条文5.2.5。

c. 对于满管压力流雨水系统，采用加大雨水排水系统重现期、雨水全部由雨水排水管道系统排除的方式，存在一定问题，在低重现期时，压力流雨水系统会发生不能正常工作的情况，如长期不能形成虹吸，则由于虹吸雨水横管，管径小，坡度小，容易堵塞。

2）可不设溢流设施的情况

5.2.11 建筑屋面雨水排水工程应设置溢流孔口或溢流管系等溢流设施，且溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。下列情况下可不设溢流设施：

-1  外檐天沟排水、可直接散水的屋面雨水排水；

-2  民用建筑雨水管道单斗内排水系统、重力流多斗内排水系统按重现期P大于或等于100a设计时。

条文说明：

管系排水能力是相对按一定重现期设计的为建筑安全考虑，超设计重现期的雨水应有出路，溢流设施包括设溢流口、管系溢流等。

外檐天沟排水、可直接散水的屋面雨水排水（通常适用于单多层建筑），其超设计重现期的雨水可直接从天沟或屋面外溢，既保证屋面不会积水，又不会造成次生危害。

单斗内排水系统和多斗重力流雨水管道系统具有适应性强的特征，只要按上限值设计的管道系统，均能将此值以下的雨水量安全排泄。

疑问探讨：

a. 对于采用侧入式雨水斗的单斗外排水系统以及采用87型雨水斗的半有压流多斗内排水系统，按重现期≥100a设计时，上述条文中未明确可不设溢流设施。

b. 从逻辑上来说，采用侧入式雨水斗的单斗外排水系统其安全隐患低于内排水，采用87型雨水斗的半有压流多斗内排水系统其适应性强于重力流多斗内排水系统，按道理，这两种系统如果按照重现期≥100a设计时，可以不设溢流设施。（是否设置由设计自定）

c. 个人认为此处规范逻辑缺乏严谨性，不能很好地与《屋面雨水排水系统技术规程》协调，而《建筑排水新技术手册》上认为重力流雨水系统必须设置溢流设施，2本规范和重要的工具书存在较明显的逻辑冲突，缺乏必要的理论说明。

3）溢流设施排水能力计算

5.2.12 建筑屋面雨水溢流设施的泄流量宜按本标准附录F确定。

说明：

a. 附录F列举了5种溢流设施及其泄流量计算公式，对于金属天沟溢流孔、溢流水位＞100mm的墙体方孔溢流、墙体圆管溢流、漏斗形管式溢流、直管式溢流，其泄流量均只与本身尺寸有关；对于溢流水位≤100mm的墙体方孔溢流，则需考虑天沟断面面积。

b. 溢流设施排水能力可通过刘卫老师的“GPS_Tools”软件计算，点击“排水-天沟溢流口”，溢流水位高度见上图所示，注意事项如下：

2、《建筑屋面雨水排水系统技术规程》CJJ142-2014

1）结构允许负荷水深 

3.1.2  建筑屋面雨水积水深度应控制在允许的负荷水深之内，50年设计重现期降雨时屋面积水不得超过允许的负荷水深。（强条）

条文说明：

允许的负荷水深指建筑和结构专业允许的积水深度。建筑屋面的积水深度限制主要来自于结构专业的荷载限制和建筑专业的屋面防水要求。为使积水深度不超过该限制值，可采取两种方法。

方法一：控制溢流口设置高度，且有足够的泄流能力。

方法二，雨水斗的排水流量(50年重现期)所需要的斗前水深小于该允许值。雨水斗泄流量所对应的斗前水深根据标准试验确定。

4.1.4 天沟、边沟的结构应根据建筑、结构设计要求确定，可采用钢筋混凝土、金属结构。

条文说明：

天沟的荷载应提供给结构专业，荷载水深不应小于溢流口上沿和沟底的高差 。

拓展：

①《建筑结构荷载规范》

       5.3.1  房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值，不应小于表5.3.1的规定（强条）：

注-3：对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载，应采取构造措施加以防止；必要时，应按积水的可能荷载确定屋面活荷载。

       个人理解的防止超积水荷载的构造措施包括：1）设置天沟（重力斗不宜设天沟）； 2）设置溢流口、管系溢流等溢流设施。

② 87型雨水斗斗前水深与泄流量的关系：



       注：上表中的数据来源于赵世明老师《87型雨水斗排水系统的水力特性研究》，试验装置及斗前水深测试方法见规范附录A，对于DN150的87型雨水斗，其开始出现满流时的斗前水深为112mm。雨水斗的最大泄流量不应大于本规范表3.2.4中的数值。

③ 侧入式雨水斗斗前水深与泄流量的关系：

外墙敷设重力流雨水系统侧入式雨水斗采用进气管件（承雨斗、通气三通、溢流进气口）等与外墙雨落管连接，测试结果表明：在斗前水深0~220mm的范围内，雨落管透明管段，管内始终保持重力流态，DN100侧入式雨水斗在屋面溢流水位范围内，泄流量均控制在10L/s以下。

不得采用侧入式雨水斗排出管与雨落管直接连接的方式，这种方式会阻止空气进入雨落管，使雨落管在排水过程中出现两相流态或有压流态，容易造成管道的破坏与脱落事故。

        注：上述描述来自赵世明、吴克建老师《重力流雨水斗水力特性、结构设计及技术应用》一文。

2）溢流口设置位置

3.1.4  当设有溢流设施时，溢流排水不得危及建筑设施和人员安全。

解读：

个人理解为溢流口的设置位置应避开建筑人员出入口、避开玻璃顶棚等溢流时可能存在安全隐患的位置。

3、《虹吸式屋面雨水排水技术规程》CECS 183：2015

3.1.3  虹吸式屋面雨水系统加溢流口或溢流管道系统的总排水能力，不应小于设计重现期为50a、降雨历时5min时的设计雨水流量。

解读：对于虹吸雨水系统，除满足此条文要求外，还应满足《建水标》5.2.5的要求。

3.6.1  虹吸式屋面雨水系统应设溢流排水。

3.6.4  最高溢流水位应低于建筑面（或天沟）的最大允许积水深度。

3.6.6  溢流管道系统应独立设置，不得与其他系统合用。

条文说明：溢流管道系统可采用虹吸式屋面雨水系统、半有压屋面雨水系统或二者结合，但应确保溢流管道系统独立设置，不得与其他系统合用。

3.6.7  溢流排水系统的雨水斗宜沿天沟（屋面）均匀布置。溢流排水系统的雨水斗与虹吸屋面雨水系统的雨水斗间距不宜小于1.5m。

二、相关问题解析

1、溢流设施所需排水能力计算

用《建水标》条文5.2.5计算的总排水流量减去屋面雨水排水管道工程的总排水能力，得到屋面溢流设施所需的总排水能力，单个汇水区域应设置不少于1处溢流设施，单个溢流设施所需排水能力=溢流设施所需总排水能力Q/溢流设施数量N。

一个汇水区域：指在溢流水位时，雨水连通的区域。单个溢流口宽度不宜大于300mm（钢结构可放宽），高度宜为100~150mm，溢流口宜靠雨水斗附近设置。

2、屋面积水荷载问题

屋面雨水系统设计涉及屋面结构安全和影响顶层用户的居住环境，过往，由于屋面排水不畅，防水施工质量差等，造成了一些屋面严重积水、漏水事故，个别工程还发生过局部结构倒塌压死人的严重事件。（尤其是钢结构）

屋面溢流措施是保证结构安全的重要组成部分，因为屋面雨水系统在施工及使用过程中很难保证雨水管完全畅通，尤其是虹吸雨水系统，更易堵塞。

屋面最大可能积水深度=溢流口底边高度H1+溢流时的堰上水头hy。屋面最大允许积水深度由结构专业确定，当最大可能积水深度＞最大允许积水深度时，应提资给结构专业，加大屋面荷载取值及调整设计。

注：默认的最大积水深度按《建筑结构荷载规范》第5.3.1条确定，上人屋面的最大允许积水深度为200mm，不上人屋面为50mm。

3、溢流水位对流态的控制

1）重力流

由于重力流雨水系统不允许产生半有压流或压力流，故溢流水位的设计应保证重力流系统不产生流态变化；采用承雨斗外排水的重力流雨水系统，在斗前水深220m以内流态稳定，一般不对溢流口的设置高度产生限制。

重力流雨水系统通常不设天沟，重力雨水斗设置于屋面上。

下排式重力流雨水斗目前规范及图集上尚无产品，符合要求的重力流雨水斗产品标准正在编制中。当采用87型雨水斗时，可采用强制通气的方式保证重力流态，通气管高度应高于溢流水位，此时，强制通气的重力流雨水系统不对溢流口的设置高度产生限制。（强制通气方式见：重力流屋面雨水排水系统设计）

2）半有压流

半有压流雨水系统通常采用87型雨水斗，DN100的87型雨水斗在斗前水深为93mm时开始发生流态变化-变为满管压力流，DN150的87型雨水斗流态变化斗前水深为112mm。

87雨水斗可设置于天沟内或屋面上，如雨水斗规格为DN100，则溢流水位高度宜保证溢流时斗前水深不大于93mm。当无法保证时，雨水系统管材宜按压力流雨水系管材设计。此时，溢流水位不对溢流口的设置高度产生限制。

3）压力流

压力流在极端情况下也仍为压力流，不会有流态的进一步变化，不对溢流口的设置高度产生限制。

三、溢流设施设计

1、小屋面雨水系统设计

对于屋面设备用房或电梯机房等的小型屋面，单个汇水面积设置的雨水管不宜少于2根，当设置单根雨水管即可满足设计重现期内的排水要求时，建议采用：

“1根雨水立管+1个溢流口（或溢流短管）”的形式

在满足排水要求的同时，规避管道堵塞带来的超负荷积水风险。

2、虹吸雨水系统溢流

a. 重现期

虹吸雨水系统的重现期宜按《虹吸式屋面雨水排水系统》及《建水标》相关条文取值，宜按10a设计，不宜提高虹吸雨水系统的设计重现期，会导致虹吸系统在低重现期下无法正常工作的情况，导致管道的堵塞。

b. 溢流方式

当能设置溢流口时，宜优先考虑采用溢流口的方式溢流；设置溢流口有困难或无条件设置溢流口时，可采用管系溢流设施，溢流雨水系统应和虹吸雨水排水系统分开设置。

管系溢流可采用半有压流雨水斗（如87型雨水斗）或虹吸雨水斗等，溢流雨水斗宜沿天沟均匀布置，溢流雨水斗底边距离屋面或天沟的高度由溢流水位确定，一般宜高出排水系统雨水斗面≮50mm。

对于部分长度较短的天沟，可于天沟端头设置挡板，挡板顶部平溢流水位，超重现期雨水翻过挡板进入溢流雨水斗，溢流雨水斗可与虹吸雨水斗位于同一高度。

3、溢流口设计举例

某屋面为矩形，分水线居中平行于长边设置，屋面找坡2%，单边找坡长度10m，则找坡高差0.2m，雨水斗设置于长边靠女儿墙处，溢流口靠雨水斗附近设置，屋面雨水排水管道工程设计重现期为10a，设计雨水量为32L/s。

屋面溢流设施采用溢流口的形式，则屋面以分水线为界，总共分为2个汇水区域，不同汇水区域分设溢流设施。屋面雨水排水管道工程和溢流设施总排水能力按50a重现期设计，总雨水流量为48L/s。屋面雨水排水采用侧入式雨水斗+承雨斗外排水系统。

则屋面溢流设施所需总排水能力不得小于：48-32=16L/s。为方便溢流排水，每个汇水区域靠外墙均匀布置2个溢流口，则总计4个溢流口，每个溢流口排水量不小于4L/s，通过软件计算可知，单个溢流口尺寸：0.1m(B)*0.1m(H)可满足排水要求。

考虑极端天气情况，溢流口尺寸取：0.2m(B)*0.1m(H)，则hy=0.06m，屋面最大允许积水深度设为0.2m，溢流口底边距离建筑完成面可按100mm。

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知识点：屋面雨水溢流设施设计