宿舍给水设计秒流量计算探讨

钟于涛，王家良，余洁

（四川省建筑设计研究院有限公司，四川成都 610017）

0 引言

《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019，以下简称“建水标”）中宿舍给水设计秒流量计算方法以居室内是否设卫生间进行区分。居室内设卫生间的宿舍归类为用水分散型建筑，按第6.7.2条和第3.7.6条采用平方根法计算给水管道的设计秒流量。居室内设卫生间的宿舍采用定时集中热水供应系统时，归类为用水密集型建筑，按第6.4.1条第3款采用卫生器具同时使用百分数法计算设计小时耗热量，按第6.4.2条计算设计小时热水量。

设计秒流量是高峰用水时段的最大瞬时给水流量，是确定供水管网管径和选用变频供水设备的主要依据。设计小时耗热量、设计小时热水量是选用热源、水加热设备等的主要设计参数。根据设计秒流量的定义，设计秒流量是最大瞬时给水流量，是设计最不利情况下的瞬时流量，热水设计秒流量应大于设计小时热水量折算的秒流量。

以成都两所设计标准相同、规模不同的中小学寄宿学校学生宿舍为例，针对居室内设卫生间的宿舍采用定时集中热水供应系统时，其用水特点究竟属于用水分散型还是用水密集型建筑，以及如何选择给水设计秒流量计算公式的问题，对比其热水设计秒流量与设计小时热水量折算的秒流量之间的大小关系，探讨其给水设计秒流量计算方法。

1 工程概况

宿舍1是一所集小学、初中、高中于一体的全寄宿学校的小学宿舍，有519间居室。宿舍2是一所中学扩建的一栋学生宿舍，有145间居室。两栋宿舍楼均为每居室6人，配置淋浴器2个、洗脸盆2个、蹲便器2个。居室内人数及热水用水器具配置见表1。

表1 居室内人数及热水用水器具配置

按《宿舍建筑设计规范》（JGJ 36—2016）每室居住人数分类，宿舍1和宿舍2属于4类宿舍，学生作息时间由学校统一安排，热水供应和使用时间均较为统一。宿舍采用定时集中热水供应系统，热水供应和使用时间均较为统一，使用热水时间为4h。

2 设计秒流量

根据“建水标”第6.7.2条和第3.7.6条，居室内设卫生间的宿舍归类为用水分散型建筑，采用平方根法计算给水设计秒流量。根据第3.7.8条，设公用盥洗卫生间的宿舍归类为用水密集型建筑，采用百分数法计算给水设计秒流量[1-3]。该工程采用平方根法计算热水给水设计秒流量，计算结果见表2。

表2 设计秒流量计算

式中：qg——给水设计秒流量，L/s；Ng——卫生器具给水当量总数；α——根据建筑物用途而定的系数。

3 设计小时耗热量、设计小时耗热水量

根据“建水标”第6.4.1条第3款和第6.4.2条，居室内设卫生间的宿舍采用定时集中热水供应系统时，采用卫生器具同时使用百分数法计算设计小时耗热量和设计小时热水量[4]，计算结果见表3。

表3 设计小时耗热量、设计小时耗热水量计算

式中：Qh——设计小时耗热量，kJ/h；qh——卫生器具热水小时 用 水 定 额，L/h；C——水 的 比 热，kJ/（kg·℃）；tr1——使 用 温度，℃；t1——冷水温度，℃，取7℃；ργ——热水密度，kg/L，取1kg/L；n0——同类型卫生器具数；bg——同类型卫生器具同时使用百分数；Cγ——热损失系数。

4 最高日平均时耗热水量

采用用水计算人数、热水用水定额和用水时间计算最高日平均时耗热水量，计算结果见表4。

表4 最高日平均时耗热水量计算

5 计算结果分析

采用“建水标”的不同计算方法得出的耗热水量计算结果汇总表见表5。

表5 耗热水量计算结果

由表5可知：宿舍1的最高日平均时耗热水量折算的秒流量＜热水设计秒流量＜设计小时热水量折算的秒流量。分析认为，由于热水设计秒流量＜设计小时热水量折算的秒流量，若照搬公式计算供水管网管径、选用变频供水设备，可能导致供水管网管径和变频供水设备的供水能力不满足设计小时耗热量、设计小时热水量工况下的使用需求。宿舍2的最高日平均时耗热水量折算的秒流量＜设计小时热水量折算的秒流量＜热水设计秒流量，计算结果分布顺序合理，但分析认为，热水设计秒流量仅为设计小时热水量折算的秒流量的1.23倍，而通常认为最大时平均秒流量乘以1.4相当于最大5min的平均秒流量，根据热水设计秒流量选用的供水管网管径和变频供水设备的供水能力仍偏小。

分析认为，采用平方根法计算时，热水给水设计秒流量与热水给水当量数呈曲线关系，随着热水给水当量数增多，设计秒流量的增长越来越平缓。设计小时热水量折算的秒流量与淋浴器数量呈直线关系，也与热水给水当量数呈直线关系。当热水给水当量数较小时，热水给水设计秒流量＞设计小时热水量折算的秒流量，可以采用平方根法进行计算，也可以采用百分数法计算。当热水给水当量数超过一定值时，必然会出现热水给水设计秒流量＜设计小时热水量折算的秒流量的情况，热水给水设计秒流量与设计小时热水量折算的秒流量不匹配，其用水特点应归类为用水密集型建筑，采用平方根法计算得出的热水给水设计秒流量偏小，应采用同时给水百分数法进行计算。

通过以上分析可得，居室内设卫生间的宿舍采用定时集中热水供应系统时，热水供应和使用时间均较为统一，应归类为用水密集型建筑，采用同时给水百分数法计算热水设计秒流量更合理。

“建水标”未提供居室内设卫生间的宿舍的卫生器具同时给水百分数，根据以往实际工程经验，居室内设卫生间时卫生器具同时给水百分数小于设公用盥洗卫生间时卫生器具同时给水百分数，卫生器具同时给水百分数随卫生器具数量增多而减少[5]。通过对不同规模的宿舍进行模拟计算，得出热水设计秒流量与设计小时热水量折算的秒流量相匹配的卫生器具同时给水百分数，建议居室内设卫生间的宿舍的卫生器具同时给水百分数按表6进行取值。

表6 宿舍（居室内设卫生间）的卫生器具同时给水百分数（%）

6 结语

《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019）中居室内设卫生间的宿舍采用定时集中热水供应系统时，按用水分散型建筑采用平方根法计算给水设计秒流量，而按用水密集型建筑，采用同时使用百分数计算定时集中热水供应系统的设计小时耗热水量折算的秒流量，其用水特点分类不明确、计算方法不统一、计算结果不匹配。若机械照搬公式计算供水管网管径、选用变频供水设备，可能导致热水供水管网管径和变频供水设备供水能力不满足设计小时耗热量、设计小时热水量工况下的使用需求。

建议居室内设卫生间的宿舍按同时给水百分数法计算热水设计秒流量，通过模拟计算，给出居室内设卫生间的宿舍的卫生器具同时给水百分数。

建议通过调研验证居室内设卫生间的宿舍的卫生器具同时给水百分数，为《建筑给水排水设计标准》的修订提供参考。