大学学生宿舍用水时变化系数简析

2011-09-12李震涛

四川建筑 2011年5期

张勤，李震涛，王海，魏婷，秦莹

(重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆400045)

建筑内部生活用水是为满足人们生活上的各种需要，其用水量与建筑内卫生设备的完善程度、气候、使用者习惯、水价等因素有关，因此其值的确定一直是一个具有争议的问题。

现行《建筑给水排水设计规范》(GB 50015－2003)(2009年版)(以下称《规范》)中，建筑内部生活用水设计流量是按最高日生活用水定额和小时变化系数确定。以Ⅲ类(高等院校的本、专科学生，每居室3～4人，有相对集中卫生间)宿舍为例，“规范”规定最高日生活用水定额取值为100～150 L/(人·d)，小时变化系数Kh取值为3.5～3.0。

笔者根据对重庆大学B区10舍的部分给水立管做的监控试验中发现，《规范》中对于Ⅲ类学生宿舍最高日生活用水定额和小时变化系数的规定与试验的结果存在一定差距。鉴于此，将根据学生宿舍用水的特点和试验所得到的定量数据定性地提出对Ⅲ类学生宿舍进行设计时的建议。

1 试验方法

1.1 试验设计

该试验以重庆大学B区10舍为试验对象，是笔者所在课题组对该宿舍楼在“减压节水课题”［1］上的进一步探讨。试验设计如图1所示。

(1)选择已改造好的立管2根:一根安装了支管减压阀和Y型过滤器，另一根不安装减压阀和Y型过滤器;

(2)分别在2根立管的水表上安装摄像头1、2;

(3)分别将1、2号摄像头连接在1、2号计算机上;

(4)在1、2号计算机上启用监控软件，进行24小时水表数据监控。

由于每根立管供给的寝室数量不同，且每间寝室的入住人数不同，为了保证试验效果的有效性，该试验采用计算人均用水量的方式进行分析。

图1 试验设计原理

1.2 试验步骤

(1)测量未减压立管的入户水压;

(2)将减压阀的出口压力设定为0.2 MPa;

(3)每天分别从1、2号计算机上调出监控录像，从录像中读出水表在24小时时间每小时时刻的读数;

(4)根据学生宿舍的入住情况，每周检查一次实际用水学生数;

(5)走访调查宿舍学生用水的感受;

(6)整理分析试验数据。

2 数据分析

2.1 学生宿舍用水特点的分析

学生宿舍之于普通的住宅在卫生设备设置、用水功能和用水时间段上具有很大的差别。

重庆大学B区10舍属于Ⅲ类学生宿舍，每间寝室住有4名学生，其卫生设备设置只有普通的卫生间“三大件”，即洗脸盆、蹲式大便器和淋浴器。宿舍内部没有安装热水系统，只能供应冷水。

通过对该宿舍楼未安装减压阀的立管9个月(即一个学年)的观测，结合重庆夏季炎热冬季寒冷的气候特点分析发现，该立管一年的人均逐月用水量夏季远远超过冬季。具体表现在逐月用水曲线呈波浪状态，夏季达到波峰，9月为最大值，冬季达到波谷，3月用水量最小(2月学校放假期间在校学生人数难以确定)。

对于学生宿舍一天的用水情况，作者对该宿舍楼此立管在用水最大月每天24小时做监控试验测定小时用水量，经整理后得出该学生宿舍最高日人均小时用水量，见图2。

图2 学生宿舍未减压立管最高日用水逐时变化曲线

由图2发现，该宿舍楼在每天7:00～9:00和21:00～23:00处于用水高峰的时段，其余时段用水量相对较少。同时通过对该宿舍楼的走访调查，分析总结出现此用水特点的原因有以下两点。

(1)学生宿舍没有餐饮用水。对于住宅来说，用水的高峰通常在早、中、晚三餐进行的时间段。但是对于该宿舍楼，由于没有安装燃气管道且学校禁止使用大功率用电器，则在这三个时间段没有因餐饮造成的用水高峰，比如洗碗等用水。

(2)用水情况与学生作息时间有关。该宿舍楼7:00～9:00是用水高峰时段。据调查发现，在这段时间内学生因上课起床洗漱，造成用水量的增加。

在21:00～23:00的时间段内该宿舍楼进入另一用水高峰。这是因为在21:00点晚自习后有学生陆续回到宿舍，造成用水量的增加。另外，由于学生就寝通常在23:00点之后，此时用水量才逐渐减少，进入用水低峰时段。

2.2 未减压立管与“规范”的对比

笔者通过对未减压立管长达9个月的跟踪记录发现:立管在这9个月中人均最高月用水为9月份，该月人均最高日用水量为0.25581m3。(见表1)

表1 未减压立管逐月用水量表(m3/人)

该立管人均9月最高日用水量为256 L/d，此计算结果远远超过《规范》规定的Ⅲ类学生宿舍人均最高日用水定额100～150 L/d的取值范围。虽然通过对该日时变化曲线的计算分析，得到该立管最高日用水量的小时变化系数Kh为2.36，低于《规范》要求的3.5～3.0的范围。但据实测数据计算该立管人均最高日最大时用水量为604 L/d，仍然超过《规范》规定的人均最高日最大时用水量300～525 L/d。(见表2)

表2 《规范》与试验对比

该宿舍楼根据《规范》设计建造，但实测最高日最大时用水量大于《规范》要求。若建筑内部为单设水泵供水的方式，由于实际用水量大于设计用水量，则导致水泵不能在高效段内工作，能量浪费较多，且住在楼层较高的用户常会遇到停水的情况，供水安全性低。假如建筑内设水箱供水，则水箱调节容积偏小，调节效果不佳，给宿舍楼的维护管理带来了困难。