居住小區(qū)給水流量計算公式的選擇

朱旭陽

(廣州大學土木工程學院，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，它是一個過渡的區(qū)域。現(xiàn)階段，居住小區(qū)還沒有通用的管網(wǎng)流量設計的公式。它的管網(wǎng)流量計算公式的選擇，主要是根據(jù)不同的設計條件，或采用室內(nèi)給水流量設計公式，或者采用市政管網(wǎng)流量的設計公式。其中用水人數(shù)3 000人是選擇流量設計公式的主要判別依據(jù)，本文試著以小區(qū)純住宅為研究對象，討論該依據(jù)的一些不合理地方，提出改進方法。

1 住宅與市政給水設計流量公式比較

住宅生活給水管道設計秒流量計算公式:

其中，qg為計算管段的設計秒流量，L/s;U為計算管段的衛(wèi)生器具給水當量的同時出流概率，%;Ng為計算管段的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)。

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

其中，U0為計算管段最大用水時衛(wèi)生器具的給水當量平均出流概率，%;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為每戶設置的衛(wèi)生器具給水當量數(shù);T為用水小時數(shù)，h。根據(jù)表1中的αc與U0數(shù)據(jù)對應關系，對αc與U0的關系進行模擬，可以得到圖1。

將αc與U0的對應關系，用方程式表達為:

表1 αc與U0數(shù)據(jù)對應關系

圖1 αc與U0的對應關系

其中，a=0.001 23;b=0.006 74。當計算管段上的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)超過有關設定條件時，其流量應取最大用水時平均秒流量［3］:

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

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

可以看到式(6)，式(7)表達的意義是一樣的，可以這樣理解，只要室內(nèi)計算管段上的衛(wèi)生器具的當量總數(shù)超過有關設定的條件，室內(nèi)流量設計是等于市政的，小區(qū)的流量設計也應該等于市政流量設計。

GB 50015-2003建筑給水排水設計規(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)，住宅生活用水設計流量按式(1)～式(3)計算;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，設計流量按式(6)計算。但是，在設計過程中，住宅的類型不同，時變化系數(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、熱水器和沐浴設備)占主導的居住小區(qū)為研究對象，每戶人數(shù)為m=4.5 人［4］，每戶衛(wèi)生器具給水當量 Ngi=3.75，用水小時數(shù) T=24 h，對設定的有關條件進行討論。

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

表2 不同時變化系數(shù)下兩個公式計算得到結(jié)果對比表

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，計算得到的流量是存在明顯差異的，同時我們可以發(fā)現(xiàn)，兩種極端情況下((Kh=2.3，q0=130)與(Kh=2.8，q0=300))，兩公式計算得到的流量差異最大。

現(xiàn)在以(Kh，q0)為對象，討論它和臨界人數(shù)的關系，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)，都對應了不同的臨界人數(shù)，即(Kh，q0，N0)［5，6］。

在確定了設計人數(shù)后，選擇參數(shù)Kh和q0的值，通過表2查出該條件下的臨界人數(shù)，比較設計人數(shù)和臨界人數(shù)的大小:當設計人數(shù)小于臨界人數(shù)時，按室內(nèi)的設計秒流量公式計算;當設計人數(shù)大于臨界人數(shù)時，按市政管網(wǎng)的流量公式計算。

3 結(jié)語

表3 (Kh，q0)和臨界人數(shù)的關系

實際上，居住小區(qū)用水對象以Ⅱ型住宅為主，小區(qū)流量的計算公式選擇，在設計人數(shù)、時變化系數(shù)和最高日最大時用水定額確定的條件下，可以通過查表2，選擇合適的公式，使計算得出的結(jié)果更切合實際。

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