用水密集型建筑衛(wèi)生間給排水設(shè)計(jì)探討

白鵬飛

0 引言

本文適用條件：

（1）僅針對(duì)用水密集型建筑且衛(wèi)生間內(nèi)僅僅布置了大量自閉式?jīng)_洗閥蹲便器的情況；

（2）僅針對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)給水支管、排水橫支管的設(shè)計(jì)秒流量及配水管徑的確定。

1 合理地計(jì)算流量、設(shè)計(jì)管徑、選定經(jīng)濟(jì)流速非常重要

合理地計(jì)算流量、設(shè)計(jì)管徑、選定經(jīng)濟(jì)流速是給水排水工程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，對(duì)于給水系統(tǒng)流速的大小將直接影響到管道系統(tǒng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的合理性，流速過(guò)大易產(chǎn)生水錘，引起噪聲，損壞管道或附件，并將增加管道的水頭損失、使建筑內(nèi)給水系統(tǒng)所需壓力增大。而流速過(guò)小，又將造成管材的浪費(fèi)。同樣對(duì)于排水系統(tǒng)而言，可以保證污水及時(shí)快速的排出，穩(wěn)定管道內(nèi)氣壓，防止水封破壞，保證良好的室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生及節(jié)約造價(jià)等。

2 “平方根法”及“百分?jǐn)?shù)法”計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量結(jié)果對(duì)比

2.1 生活給水系統(tǒng)

（1）體育館建筑屬于用水密集型建筑，且比賽時(shí)的中場(chǎng)休息時(shí)間大量觀眾會(huì)趁此時(shí)去使用衛(wèi)生間，因此更加體現(xiàn)其的用水密集型特點(diǎn)，為滿足觀眾如廁使用要求，往往在設(shè)置衛(wèi)生間潔具時(shí)，一個(gè)衛(wèi)生間內(nèi)會(huì)設(shè)置大量的蹲便器，如圖1 所示。

圖1 設(shè)置大量蹲便器的衛(wèi)生間

（2）按照建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50019-2019）第3.7.5 條用水密集型建筑應(yīng)采用“百分?jǐn)?shù)法”計(jì)算其給水設(shè)計(jì)秒流量：

使用公式（1）應(yīng)注意：a.當(dāng)計(jì)算值小于該管段上一個(gè)最大衛(wèi)生器具給水額定流量時(shí)，應(yīng)采用一個(gè)最大的衛(wèi)生器具給水額定流量作為設(shè)計(jì)秒流量；b.大便器自閉式?jīng)_洗閥應(yīng)單列計(jì)算，當(dāng)單列計(jì)算值小于1.2L/s 時(shí)，以1.2L/s 計(jì)；大于1.2L/s 時(shí)，以計(jì)算值計(jì)。

圖2 給水設(shè)計(jì)秒流量變化

（4）按照文獻(xiàn)[1]第3.7.5 條采用“平方根法”計(jì)算其給水設(shè)計(jì)秒流量：

（6）利用不同公式計(jì)算出給水設(shè)計(jì)秒流量后，根據(jù)流量公式求得管徑：

（7）對(duì)僅有大量自閉式?jīng)_洗閥蹲便器的衛(wèi)生間，隨著蹲便器個(gè)數(shù)的增加，給水管徑設(shè)計(jì)變化詳圖3。

（8）如圖2、圖3，當(dāng)采用“百分?jǐn)?shù)法”計(jì)算，依據(jù)表1 的經(jīng)濟(jì)流速水設(shè)計(jì)管徑，當(dāng)蹲便器數(shù)量≤20 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量=1.2L/s，配管為DN40；當(dāng)=30 個(gè)時(shí)，配管為DN50，設(shè)計(jì)秒流量=1.8L/s。當(dāng)采用“平方根法”，給水設(shè)計(jì)秒流量隨著蹲便器個(gè)數(shù)的增加逐漸增加，當(dāng)=20 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量=2.78L/s，配管為DN70；當(dāng)=30 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量=3.14L/s，配管為DN70?？紤]到中場(chǎng)休息時(shí)，觀眾使用衛(wèi)生間的情況是否類似于車站的公共廁所，公共廁所按文獻(xiàn)[1]3.7.6 條規(guī)定采用“平方根法”以及20 個(gè)蹲便器中有兩個(gè)同時(shí)使用的額定流量為2.4L/S。然而在采用“百分?jǐn)?shù)法”進(jìn)行設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算及選擇管徑時(shí)，配管為DN40，流速為2.12m/s。遠(yuǎn)大于文獻(xiàn)[1]規(guī)定的小于等于1.2m/s。流速偏大，設(shè)計(jì)秒流量偏小，勢(shì)必造成水錘噪聲加大，以及一次沖洗量水量小，沖洗不干凈等弊端。

表1 生活給水管道的水流速度v

圖3 給水管徑設(shè)計(jì)變化

2.2 排水系統(tǒng)

（1）按照文獻(xiàn)[1]第4.5.3 條用水密集型建筑應(yīng)采用“百分?jǐn)?shù)法”計(jì)算其排水設(shè)計(jì)秒流量：

使用公式（4）應(yīng)該注意當(dāng)計(jì)算值小于一個(gè)大便器排水流量時(shí)，應(yīng)按一個(gè)大便器的排水流量計(jì)算。

圖4 排水設(shè)計(jì)秒流量變化

（3）按照文獻(xiàn)[1]第4.5.2 條采用“平方根法”計(jì)算其排水設(shè)計(jì)秒流量：

（5）根據(jù)排水“百分?jǐn)?shù)法”“平方根法”計(jì)算出排水設(shè)計(jì)秒流量，采用流量公式及謝才公式選擇排水管徑：

R—水力半徑，即管道坡度；

I—管道粗糙系數(shù)。

（6）根據(jù)式6、式7 算得De110 的塑料排水管，在標(biāo)準(zhǔn)坡度為0.012，粗糙系數(shù)為0.009，最大設(shè)計(jì)充滿度為0.5 時(shí)，最大排水流量為：4.08L/S。

如圖4 所示，①采用“百分?jǐn)?shù)法”計(jì)算，當(dāng)蹲便器數(shù)量n≤20 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量q=1.2L/s，設(shè)計(jì)排水橫支管管徑為De110；當(dāng)n=30 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量q=1.8L/s，設(shè)計(jì)排水橫支管管徑為De110。②采用“平方根法”計(jì)算，設(shè)計(jì)秒流量隨著蹲便器個(gè)數(shù)的增加逐漸增加，當(dāng)n=20 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量q=3.74L/s，設(shè)計(jì)排水橫支管管徑為De110；當(dāng)n=30 個(gè)時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量q=4.32L/s。設(shè)計(jì)排水橫支管管徑為De160。兩者相差甚大?？紤]到中場(chǎng)休息時(shí)，觀眾使用衛(wèi)生間的情況是否類似于車站的公共廁所，公共廁所文獻(xiàn)[1] 4.5.2 條規(guī)定采用“平方根法”。

3 結(jié)論

用水密集型的體育場(chǎng)館、劇院等建筑，對(duì)于其衛(wèi)生間內(nèi)僅存在大量自閉式?jīng)_洗閥蹲便器的給水支管段、排水橫支管的設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算時(shí)，筆者認(rèn)為可根據(jù)衛(wèi)生間器具的個(gè)數(shù)適當(dāng)提高蹲便器的同時(shí)給水、排水使用百分?jǐn)?shù)或按照文獻(xiàn)[1] 3.7.6、4.5.2條規(guī)定的公共廁所，采用“平方根法”計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量及設(shè)計(jì)給水支管段、排水橫支管管徑。而對(duì)于整棟建筑的給排水立管、入戶管、排出管、給水加壓設(shè)備等依然按照文獻(xiàn)[1]規(guī)定的“百分?jǐn)?shù)法”計(jì)算。