用水密集型建筑卫生间给排水设计探讨

白鹏飞

0 引言

本文适用条件：

（1）仅针对用水密集型建筑且卫生间内仅仅布置了大量自闭式冲洗阀蹲便器的情况；

（2）仅针对卫生间内给水支管、排水横支管的设计秒流量及配水管径的确定。

1 合理地计算流量、设计管径、选定经济流速非常重要

合理地计算流量、设计管径、选定经济流速是给水排水工程设计的重要内容，对于给水系统流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失、使建筑内给水系统所需压力增大。而流速过小，又将造成管材的浪费。同样对于排水系统而言，可以保证污水及时快速的排出，稳定管道内气压，防止水封破坏，保证良好的室内环境卫生及节约造价等。

2 “平方根法”及“百分数法”计算设计秒流量结果对比

2.1 生活给水系统

（1）体育馆建筑属于用水密集型建筑，且比赛时的中场休息时间大量观众会趁此时去使用卫生间，因此更加体现其的用水密集型特点，为满足观众如厕使用要求，往往在设置卫生间洁具时，一个卫生间内会设置大量的蹲便器，如图1 所示。

图1 设置大量蹲便器的卫生间

（2）按照建筑给水排水设计标准》（GB50019-2019）第3.7.5 条用水密集型建筑应采用“百分数法”计算其给水设计秒流量：

使用公式（1）应注意：a.当计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量；b.大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于1.2L/s 时，以1.2L/s 计；大于1.2L/s 时，以计算值计。

图2 给水设计秒流量变化

（4）按照文献[1]第3.7.5 条采用“平方根法”计算其给水设计秒流量：

（6）利用不同公式计算出给水设计秒流量后，根据流量公式求得管径：

（7）对仅有大量自闭式冲洗阀蹲便器的卫生间，随着蹲便器个数的增加，给水管径设计变化详图3。

（8）如图2、图3，当采用“百分数法”计算，依据表1 的经济流速水设计管径，当蹲便器数量≤20 个时，设计秒流量=1.2L/s，配管为DN40；当=30 个时，配管为DN50，设计秒流量=1.8L/s。当采用“平方根法”，给水设计秒流量随着蹲便器个数的增加逐渐增加，当=20 个时，设计秒流量=2.78L/s，配管为DN70；当=30 个时，设计秒流量=3.14L/s，配管为DN70。考虑到中场休息时，观众使用卫生间的情况是否类似于车站的公共厕所，公共厕所按文献[1]3.7.6 条规定采用“平方根法”以及20 个蹲便器中有两个同时使用的额定流量为2.4L/S。然而在采用“百分数法”进行设计秒流量的计算及选择管径时，配管为DN40，流速为2.12m/s。远大于文献[1]规定的小于等于1.2m/s。流速偏大，设计秒流量偏小，势必造成水锤噪声加大，以及一次冲洗量水量小，冲洗不干净等弊端。

表1 生活给水管道的水流速度v

图3 给水管径设计变化

2.2 排水系统

（1）按照文献[1]第4.5.3 条用水密集型建筑应采用“百分数法”计算其排水设计秒流量：

使用公式（4）应该注意当计算值小于一个大便器排水流量时，应按一个大便器的排水流量计算。

图4 排水设计秒流量变化

（3）按照文献[1]第4.5.2 条采用“平方根法”计算其排水设计秒流量：

（5）根据排水“百分数法”“平方根法”计算出排水设计秒流量，采用流量公式及谢才公式选择排水管径：

R—水力半径，即管道坡度；

I—管道粗糙系数。

（6）根据式6、式7 算得De110 的塑料排水管，在标准坡度为0.012，粗糙系数为0.009，最大设计充满度为0.5 时，最大排水流量为：4.08L/S。

如图4 所示，①采用“百分数法”计算，当蹲便器数量n≤20 个时，设计秒流量q=1.2L/s，设计排水横支管管径为De110；当n=30 个时，设计秒流量q=1.8L/s，设计排水横支管管径为De110。②采用“平方根法”计算，设计秒流量随着蹲便器个数的增加逐渐增加，当n=20 个时，设计秒流量q=3.74L/s，设计排水横支管管径为De110；当n=30 个时，设计秒流量q=4.32L/s。设计排水横支管管径为De160。两者相差甚大。考虑到中场休息时，观众使用卫生间的情况是否类似于车站的公共厕所，公共厕所文献[1] 4.5.2 条规定采用“平方根法”。

3 结论

用水密集型的体育场馆、剧院等建筑，对于其卫生间内仅存在大量自闭式冲洗阀蹲便器的给水支管段、排水横支管的设计秒流量计算时，笔者认为可根据卫生间器具的个数适当提高蹲便器的同时给水、排水使用百分数或按照文献[1] 3.7.6、4.5.2条规定的公共厕所，采用“平方根法”计算设计秒流量及设计给水支管段、排水横支管管径。而对于整栋建筑的给排水立管、入户管、排出管、给水加压设备等依然按照文献[1]规定的“百分数法”计算。