鹤群苏格兰折耳猫番外:姜文源教授关于《建水规》13个问题的看法（3）

关于《建筑给水排水设计规范》13个问题的讨论
共四部分
第（3）部分
7  关于"生活排水管道设计秒流量计算"
《建水规》关于生活排水管道设计秒流量计算，50015-2003 (2009年版)和GB50015-2003没有实质性的变化，改动的只是增加了一些建筑物类型和相关的名称，计算公式及相关参数并未变化，如下所示:
"4.4.5  住宅、宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、图书馆、书店、客运中心、航站楼、会展中心、中小学教学楼、食堂或营业餐厅等建筑生活排水管道设计秒流量，应按下式计算:
式中:
qp——计算管段排水设计秒流量(L／s) ;
Np一一一计算管段的卫生器具排水当量总数
α一一根据建筑物用途而定的系数，按表4.4.5 确定;
qmax一一计算管段上最大一个卫生器具的排水流量(L/s)。
4.4.6  宿舍(III、IV类)、工业企业生活间、 公共浴室、洗衣房、职工食堂或营业餐厅的厨房、实验室、影剧院、体育场馆等建筑的生活管道排水设计秒流量，应按下式计算:
qp=∑qonob         ( 4.4.6)
式中:
qo一一同类型的1个卫生器具排水流量(L/s）
no-一同类型卫生器具数;
b一一卫生器具的同时排水百分数，按本规范第 3.6.6条采用。冲洗水箱大便器的同时排水百分数应按12%计算。
(注:当计算排水流量小于1个大便器排水流量时，应按1个大便器的排水流量计算。)
而与此不同的是生活给水管道设计秒流量计算在不断调整，因此造成的第一个问题是:生活排水管道设计秒流量计算方法与生活给水管道设计秒流量计算新方法不配套。
而生活给水管道设计秒流量计算方法与生活排水管道设计秒流量计算方法的一致是各国建筑给水排水设计规范遵循的共同准则。如果生活给水系统采用经验法确定管径，生活排水系统亦然;如果生活给水系统采用平方根法计算设计秒流量，生活排水系统亦然;如果生活给水系统采用概率法计算设计秒流量，生活排水系统亦然。美国、日本、欧洲、苏联盖莫能外，无不如此，道理也很简单。在建筑给水排水初期，建筑层数不高，卫生器具数量不多，给水和排水系统都采用经验法，都以卫生器具或龙头数来确定管径大小。再后来，认为流量和卫生器具当量的平方根成比例关系，这就有了平方根法公式，平方根法用了一段时间，发现当卫生器具数量增加到一定程度，流量不再递增，公式需要修正，这就有了有修正项的平方根法计算公式。再以后认识到，给水龙头的开放和关闭是个概率问题，这就从理论上接受了概率法。对于生活给水系统这是个概率问题，对于生活排水系统也同样是个概率问题。概率的求得，各个国家有不同的方法，美国是对典型工程作调研;日本是对各种类型的建筑作有相当规模的概率测定，苏联是研究概率与日用水量之间的关系来确定概率值。而只有我国是个例外，生活给水已经采用概率法来计算住宅生活给水管道计算秒流量，而生活排水系统还在采用平方根法，两者严重不配套，不协调，不一致，不同步，应予以修改。
生活排水管道设计秒流量计算第二个问题是参数的确定缺乏依据。
生活排水管道设计秒流量计算第三个问题是计算结果未能与实际排水量进行核对，不像生活给水管道设计秒流量计算结果曾和1958年至1961年的实测资料及后来的实测资料进行过核对，但这两个问题虽然也很重大，但与第一个问题相比，属于相对次要的问题，这里就不再详细阐述了。
8  关于"最小设计充满度”
《建水规》 4.4.9条和4.4.10条规定了横管的坡度和充满度。表4.4.9规定了建筑物内生活排水铸铁管的通用坡度，最小坡度和最大设计充满度。表4.4.10规定了建筑排水塑料管排水横管的通用坡度， 最小坡度和最大设计充满度。对于横管来说，在管径确定以后，坡度和充满度是两个重要的参数。坡度包括通用坡度、标准坡度和最小坡度。充满度包括最大设计充满度和最小设计充满度。
最大设计充满度用以留够空气流通所需的面积，以保证气流的畅通。最小设计充满度用以留够水体流通所需的面积，以保证水流的畅通。光对最大设计充满度作出规定，而不规定最小设计充满度是不完整的，而《建水规》恰恰缺少的正是最小设计充满度。
最小设计充满度一经确定、卫生器具排水管就相应确定。同时排水立管底部弯头转弯后横干管管径是否需要放大，放大几级?也从而可以量化，而不是像现在这样，放不放，放几级，举棋不定。再还有排水横管能否保证自清流速问题也迎刃而解。
欧洲标准对排水横管既规定了坡度，也规定了充满度;既规定了最大设计充满度，也规定了最小设计充满度。这就是高密度聚乙烯(HDPE)管为什么管材级数加密的一个主要原因，与pvc-u管和排水铸铁管相比， HDPE管多了De56、De63和De90三个级别(见表1)。
表1  管材级差
管材
管外径（管直径）
HDPE管
50
56
63
75
90
110
>110
pvc-u管
50
—
—
75
—
110
>110
排水铸铁管
50
—
—
75
—
110
>110
缩小管径级差，有利于排水横支管最小设计充满度的保证，从而保证横支管排水的畅通，不致于造成堵塞。缩小管径级差，也有利于按卫生器具排水流量选用最合适的管径。同此，当只按最大设计充满度要求时，管径的级差大，如pvc-u管和排水铸铁管。当既按最大设计充满度，又按最小设计充满度要求时，管径的级差小，如HDPE管。
缩小管径级差所带来的另一个效果是有利于确定卫生器具排水管最佳管径。最佳管径指在卫生器具排水流量为一定的条件下，污物的输送距离为最远的管径。以大便器为例，可供选用的管径有De90和De110两种，上海方面做了一个试验，冲洗水箱的冲洗水量分别为9L，6L和4.5L。排水横管坡度可调，分别为1%和0.5%，排水管管径采用De90和De110，测到污物输送距离结果见表2。
表2    污物输送距离测试结果(m)
冲洗水量
坡度(%)
De90
De110
9
1.0
20.50
16.45
6
17.30
9.36
4.5
7.75
2.68
9
0.5
15.44
13.58
6
10.17
7.40
4.5
5.43
0.60
由表2可见， 6L水量De90的排水管，污物可输送至l7.30m的距离，而De110的管材， 9L冲洗水量，污物输送距离为l6.45m，小于l7.30m。因此，对于大便器来说，采用De90的管材要优于De110的管材。
9  关于"排水检查井的设置"
《建水规》 4.5.2条为规定设置排水检查井的条文，条文规定如下:
"4.5.2室外排水管道的连接在下列情况下应设置检查井:
1.在管道转弯和连接处;
2.在管道的管径、坡度改变处。"
和GB50015-2003相比，条文有两处作了修改。
1."采用"改为"设置";
2.去掉l款的"支管"(见原条文规定:
4.5.2室外排水管道的连接在下列情况下应采
用检查井:
1.在管道转弯和连接支管处;
2.在管道的管径、坡度改变处。)
这个改动是不合理的。
原条文规定排水检查井在下列情况下设置:
1.管道转弯处，即转弯井;
2.连接支管处，即汇合井;
3.管径改变处;
4.坡度改变处。
如果要进一步完善，还可规定在标高不同处也应设置检查井，如跌水井。但现在连接支管处可以不设检查井，而管道连接处则要设置检查井。
管道连接可以理解为干管和支管的连接，也可以理解为直线管段这根管子和另一根管子的连接，而这种管道的连接实际上可以不用设置检查井，而只需设置管件即可。因此单就管道连接处设置检查井是会产生歧义的，是不够严密的，我们意见，该条文宜作如下修改:
4.5.2  室外排水管道的连接在下列情况下应设置检查井:
1.在管道转弯和连接支管处;
2.在管道的管径、坡度改变处;
3.在管道标高跌落处。