張 勤，李震濤，王 海，魏 婷，秦 瑩

(重慶大學城市建設與環(huán)境工程學院，重慶400045)

建筑內部生活用水是為滿足人們生活上的各種需要，其用水量與建筑內衛(wèi)生設備的完善程度、氣候、使用者習慣、水價等因素有關，因此其值的確定一直是一個具有爭議的問題。

現行《建筑給水排水設計規(guī)范》(GB 50015－2003)(2009年版)(以下稱《規(guī)范》)中，建筑內部生活用水設計流量是按最高日生活用水定額和小時變化系數確定。以Ⅲ類(高等院校的本、?？茖W生，每居室3～4人，有相對集中衛(wèi)生間)宿舍為例，“規(guī)范”規(guī)定最高日生活用水定額取值為100～150 L/(人·d)，小時變化系數Kh取值為3.5～3.0。

筆者根據對重慶大學B區(qū)10舍的部分給水立管做的監(jiān)控試驗中發(fā)現，《規(guī)范》中對于Ⅲ類學生宿舍最高日生活用水定額和小時變化系數的規(guī)定與試驗的結果存在一定差距。鑒于此，將根據學生宿舍用水的特點和試驗所得到的定量數據定性地提出對Ⅲ類學生宿舍進行設計時的建議。

1 試驗方法

1.1 試驗設計

該試驗以重慶大學B區(qū)10舍為試驗對象，是筆者所在課題組對該宿舍樓在“減壓節(jié)水課題”［1］上的進一步探討。試驗設計如圖1所示。

(1)選擇已改造好的立管2根:一根安裝了支管減壓閥和Y型過濾器，另一根不安裝減壓閥和Y型過濾器;

(2)分別在2根立管的水表上安裝攝像頭1、2;

(3)分別將1、2號攝像頭連接在1、2號計算機上;

(4)在1、2號計算機上啟用監(jiān)控軟件，進行24小時水表數據監(jiān)控。

由于每根立管供給的寢室數量不同，且每間寢室的入住人數不同，為了保證試驗效果的有效性，該試驗采用計算人均用水量的方式進行分析。

圖1 試驗設計原理

1.2 試驗步驟

(1)測量未減壓立管的入戶水壓;

(2)將減壓閥的出口壓力設定為0.2 MPa;

(3)每天分別從1、2號計算機上調出監(jiān)控錄像，從錄像中讀出水表在24小時時間每小時時刻的讀數;

(4)根據學生宿舍的入住情況，每周檢查一次實際用水學生數;

(5)走訪調查宿舍學生用水的感受;

(6)整理分析試驗數據。

2 數據分析

2.1 學生宿舍用水特點的分析

學生宿舍之于普通的住宅在衛(wèi)生設備設置、用水功能和用水時間段上具有很大的差別。

重慶大學B區(qū)10舍屬于Ⅲ類學生宿舍，每間寢室住有4名學生，其衛(wèi)生設備設置只有普通的衛(wèi)生間“三大件”，即洗臉盆、蹲式大便器和淋浴器。宿舍內部沒有安裝熱水系統，只能供應冷水。

通過對該宿舍樓未安裝減壓閥的立管9個月(即一個學年)的觀測，結合重慶夏季炎熱冬季寒冷的氣候特點分析發(fā)現，該立管一年的人均逐月用水量夏季遠遠超過冬季。具體表現在逐月用水曲線呈波浪狀態(tài)，夏季達到波峰，9月為最大值，冬季達到波谷，3月用水量最小(2月學校放假期間在校學生人數難以確定)。

對于學生宿舍一天的用水情況，作者對該宿舍樓此立管在用水最大月每天24小時做監(jiān)控試驗測定小時用水量，經整理后得出該學生宿舍最高日人均小時用水量，見圖2。

圖2 學生宿舍未減壓立管最高日用水逐時變化曲線

由圖2發(fā)現，該宿舍樓在每天7:00～9:00和21:00～23:00處于用水高峰的時段，其余時段用水量相對較少。同時通過對該宿舍樓的走訪調查，分析總結出現此用水特點的原因有以下兩點。

(1)學生宿舍沒有餐飲用水。對于住宅來說，用水的高峰通常在早、中、晚三餐進行的時間段。但是對于該宿舍樓，由于沒有安裝燃氣管道且學校禁止使用大功率用電器，則在這三個時間段沒有因餐飲造成的用水高峰，比如洗碗等用水。

(2)用水情況與學生作息時間有關。該宿舍樓7:00～9:00是用水高峰時段。據調查發(fā)現，在這段時間內學生因上課起床洗漱，造成用水量的增加。

在21:00～23:00的時間段內該宿舍樓進入另一用水高峰。這是因為在21:00點晚自習后有學生陸續(xù)回到宿舍，造成用水量的增加。另外，由于學生就寢通常在23:00點之后，此時用水量才逐漸減少，進入用水低峰時段。

2.2 未減壓立管與“規(guī)范”的對比

筆者通過對未減壓立管長達9個月的跟蹤記錄發(fā)現:立管在這9個月中人均最高月用水為9月份，該月人均最高日用水量為0.25581m3。(見表1)

表1 未減壓立管逐月用水量表(m3/人)

該立管人均9月最高日用水量為256 L/d，此計算結果遠遠超過《規(guī)范》規(guī)定的Ⅲ類學生宿舍人均最高日用水定額100～150 L/d的取值范圍。雖然通過對該日時變化曲線的計算分析，得到該立管最高日用水量的小時變化系數Kh為2.36，低于《規(guī)范》要求的3.5～3.0的范圍。但據實測數據計算該立管人均最高日最大時用水量為604 L/d，仍然超過《規(guī)范》規(guī)定的人均最高日最大時用水量300～525 L/d。(見表2)

表2 《規(guī)范》與試驗對比

該宿舍樓根據《規(guī)范》設計建造，但實測最高日最大時用水量大于《規(guī)范》要求。若建筑內部為單設水泵供水的方式，由于實際用水量大于設計用水量，則導致水泵不能在高效段內工作，能量浪費較多，且住在樓層較高的用戶常會遇到停水的情況，供水安全性低。假如建筑內設水箱供水，則水箱調節(jié)容積偏小，調節(jié)效果不佳，給宿舍樓的維護管理帶來了困難。

2.3 未減壓立管與減壓立管的對比

筆者同時對該宿舍樓安裝了減壓閥的立管進行試驗，發(fā)現減壓立管人均最高月用水也在9月，該月人均最高日用水量為0.2065m3。(見表3)

表3 減壓立管逐月用水量表(m3/人)

減壓立管人均9月最高日用水量為207 L/d，且分析此立管該日的時變化曲線可計算出小時變化系數Kh為2.25，則該立管人均最高日最大時用水量為466 L/d。減壓立管最高日用水逐時變化曲線見圖3，減壓與未減壓立管對比見表4。

表4 減壓與未減壓立管對比

通過對圖3及表4的分析和對宿舍樓的走訪調查發(fā)現，安裝了減壓閥的立管:

圖3 學生宿舍減壓立管最高日用水逐時變化曲線

(1)逐月用水量曲線變化趨勢與未減壓立管相同，用水最高月均在9月;

(2)最高日高峰用水時段在8:00～10:00和20:00～22:00，與未減壓立管相差不大;

(3)降低了用水器具的出流水壓，人均用水量下降，達到減壓節(jié)水的目的;

(4)流量減少，流速下降，水頭損失小，對管道磨損小，不易發(fā)生爆管現象;

(5)管理維護少，運行費用低，用水安全性提高。

3 試驗結論

筆者通過對重慶大學B區(qū)10舍減壓、未減壓立管試驗數據及《規(guī)范》規(guī)定數值的對比分析，對設單獨衛(wèi)生間的學生宿舍的設計提出以下兩點建議。

(1)進行設計流量的計算時，在不超出《規(guī)范》規(guī)定數值的情況下，對于人均最高日生活用水量宜取值《規(guī)范》中規(guī)定的較大值，且小時變化系數Kh也宜取較大值，這樣人均最高日最大時用水量才能更加符合學生用水特點。

(2)應盡量采取各種節(jié)水措施，使用水量能有效降低。對于單設水泵的建筑使水泵在高效段內運行;對于有水箱供水的建筑能減小水箱的調節(jié)容積，降低建筑運行的能量和費用。

以上兩點關于設單獨衛(wèi)生間的學生宿舍設計的建議，具有較高的經濟價值，能夠有效地減少宿舍樓的維護和運行管理費用，達到節(jié)能減排的目的。同時，還期望《規(guī)范》能夠將最高日生活用水量和小時變化系數規(guī)定得更加符合實際，達到經濟和使用的最優(yōu)化結果。

［1］ 王海．重慶大學學生宿舍減壓節(jié)水效果分析研究［J］．給水排水，2010(Z16):311－313

［2］ GB 50015－2003建筑給水排水設計規(guī)范(2009年版)［S］