朱旭陽(yáng)

(廣州大學(xué)土木工程學(xué)院，廣東廣州 510006)

0 引言

居住小區(qū)的給水管網(wǎng)，既是市政管網(wǎng)的延伸，也是室內(nèi)管網(wǎng)的開始，它是一個(gè)過(guò)渡的區(qū)域。現(xiàn)階段，居住小區(qū)還沒有通用的管網(wǎng)流量設(shè)計(jì)的公式。它的管網(wǎng)流量計(jì)算公式的選擇，主要是根據(jù)不同的設(shè)計(jì)條件，或采用室內(nèi)給水流量設(shè)計(jì)公式，或者采用市政管網(wǎng)流量的設(shè)計(jì)公式。其中用水人數(shù)3 000人是選擇流量設(shè)計(jì)公式的主要判別依據(jù)，本文試著以小區(qū)純住宅為研究對(duì)象，討論該依據(jù)的一些不合理地方，提出改進(jìn)方法。

1 住宅與市政給水設(shè)計(jì)流量公式比較

住宅生活給水管道設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算公式:

其中，qg為計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s;U為計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量的同時(shí)出流概率，%;Ng為計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)。

其中，αc為對(duì)應(yīng)于不同衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率(U0)的系數(shù)，查表1;Ng為計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)。

其中，U0為計(jì)算管段最大用水時(shí)衛(wèi)生器具的給水當(dāng)量平均出流概率，%;q0為最高用水日的用水定額，L/(人·d);n為用水人數(shù)，人;Kh為變化系數(shù);Ngi為每戶設(shè)置的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量數(shù);T為用水小時(shí)數(shù)，h。根據(jù)表1中的αc與U0數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)αc與U0的關(guān)系進(jìn)行模擬，可以得到圖1。

將αc與U0的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用方程式表達(dá)為:

表1 αc與U0數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系

圖1 αc與U0的對(duì)應(yīng)關(guān)系

其中，a=0.001 23;b=0.006 74。當(dāng)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)超過(guò)有關(guān)設(shè)定條件時(shí)，其流量應(yīng)取最大用水時(shí)平均秒流量［3］:

其中，qg為計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s;n為用水人數(shù)，人;q0為最高日用水定額，L/(人·d);Kh為小時(shí)變化系數(shù);T為用水小時(shí)數(shù)，h。市政管網(wǎng)流量設(shè)計(jì)公式為:

其中，Q為計(jì)算管段的設(shè)計(jì)秒流量，L/s;n為用水人數(shù)，人;q0為最高日用水定額，L/(人·d);Kh為小時(shí)變化系數(shù);T為用水小時(shí)數(shù)，h。

可以看到式(6)，式(7)表達(dá)的意義是一樣的，可以這樣理解，只要室內(nèi)計(jì)算管段上的衛(wèi)生器具的當(dāng)量總數(shù)超過(guò)有關(guān)設(shè)定的條件，室內(nèi)流量設(shè)計(jì)是等于市政的，小區(qū)的流量設(shè)計(jì)也應(yīng)該等于市政流量設(shè)計(jì)。

GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，居住小區(qū)的規(guī)模在3 000人及以下，且室外給水管網(wǎng)為枝狀管網(wǎng)，住宅生活用水設(shè)計(jì)流量按式(1)～式(3)計(jì)算;小區(qū)規(guī)模在3 000人以上，室外給水管網(wǎng)為環(huán)狀管網(wǎng)，并且符合規(guī)范3.5.1的規(guī)定時(shí)，設(shè)計(jì)流量按式(6)計(jì)算。但是，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，住宅的類型不同，時(shí)變化系數(shù)和最高日額定用水量的選擇不一樣，3 000人往往不是選擇這兩個(gè)公式的臨界人數(shù)。

2 小區(qū)流量公式的選擇

下面以普通住宅Ⅱ型(大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、熱水器和沐浴設(shè)備)占主導(dǎo)的居住小區(qū)為研究對(duì)象，每戶人數(shù)為m=4.5 人［4］，每戶衛(wèi)生器具給水當(dāng)量 Ngi=3.75，用水小時(shí)數(shù) T=24 h，對(duì)設(shè)定的有關(guān)條件進(jìn)行討論。

選擇不同的時(shí)變化系數(shù)和最高日額定用水量，以3 000人為臨界人數(shù)，用兩個(gè)公式計(jì)算得到的流量，比較它們的差異，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 不同時(shí)變化系數(shù)下兩個(gè)公式計(jì)算得到結(jié)果對(duì)比表

可以得到，在臨界人數(shù)3 000人，兩公式選擇相同Kh和q0的條件下，計(jì)算得到的流量是存在明顯差異的，同時(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)，兩種極端情況下((Kh=2.3，q0=130)與(Kh=2.8，q0=300))，兩公式計(jì)算得到的流量差異最大。

現(xiàn)在以(Kh，q0)為對(duì)象，討論它和臨界人數(shù)的關(guān)系，數(shù)據(jù)如表3所示。

可以得到，在建筑類型確定的情況下，Kh和q0的值決定了臨界人數(shù)。每一組(Kh，q0)，都對(duì)應(yīng)了不同的臨界人數(shù)，即(Kh，q0，N0)［5，6］。

在確定了設(shè)計(jì)人數(shù)后，選擇參數(shù)Kh和q0的值，通過(guò)表2查出該條件下的臨界人數(shù)，比較設(shè)計(jì)人數(shù)和臨界人數(shù)的大小:當(dāng)設(shè)計(jì)人數(shù)小于臨界人數(shù)時(shí)，按室內(nèi)的設(shè)計(jì)秒流量公式計(jì)算;當(dāng)設(shè)計(jì)人數(shù)大于臨界人數(shù)時(shí)，按市政管網(wǎng)的流量公式計(jì)算。

3 結(jié)語(yǔ)

表3 (Kh，q0)和臨界人數(shù)的關(guān)系

實(shí)際上，居住小區(qū)用水對(duì)象以Ⅱ型住宅為主，小區(qū)流量的計(jì)算公式選擇，在設(shè)計(jì)人數(shù)、時(shí)變化系數(shù)和最高日最大時(shí)用水定額確定的條件下，可以通過(guò)查表2，選擇合適的公式，使計(jì)算得出的結(jié)果更切合實(shí)際。

［1］ 李金燕.城市公用事業(yè)［J］.寧夏大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，2008，22(4):59-61.

［2］ GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ 王增長(zhǎng).建筑給水排水工程［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005:31.

［4］ 韓 潔.淺談住宅小區(qū)室外給水管道設(shè)計(jì)流量的確定方法［J］.黑龍江水利科技，2003，3(3):54，56.

［5］ 張亞峰，馮旭東.《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》居住小區(qū)住宅給水設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算探討［J］.給水排水，2009，9(35):118-122.

［6］ 馬悠怡，武道吉.居住小區(qū)給水流量計(jì)算問題探討［J］.給水排水，2005，7(31):111-113.