某中学扩建工程生活给水设计浅析

某中学扩建工程生活给水设计浅析

何方

（广州大学建筑设计研究院优有限公司东莞第一分公司 东莞523000）

摘要：文章通过某中学扩建工程的生活给水设计为例，对中小学宿舍（居室内设卫生间）给水计算进行分析，以期为同类型的项目设计提供参考。

关键词：二次供水；生活泵房；变频泵组+水箱供水；无负压供水；宿舍（居室内设卫生间）

引言

二次供水设施作为城镇供水系统的“最后一公里”，直接关系千家万户水龙头的水质水量和水压；因此也越来越受到各级政府和用户群体的重视和关注。学校是培养人才的摇篮，为学生和老师提供一个安全、方便、舒适、满意的生活环境是设计师应尽的义务，而便捷、可靠、合理、科学的生活给水是满意生活环境的重要组成部分。本文通过一些工程实例，总结一些设计中的问题和大家一起探讨。

1、工程概况

本项目位于东莞市华南铁路枢纽“京九第一镇”常平镇。扩建含1栋教学楼及裙楼（9层），建筑高度38.10米，建筑面积约24775.10平方米；1栋学生宿舍楼含食堂（13层，1~3层为食堂，4~11层为学生宿舍，12~13层为教师宿舍），建筑高度49.50米，建筑面积约13603.58平方米；地下室建筑（人防地下车库和设备房）面积约6133.07平方米；其他建筑面积约1638.73平方米；本次改扩建共约47857.38平方米。扩建部分教学楼可容纳3200名学生，宿舍可容纳学生1600人教师120人，食堂每餐可容纳1900人就餐。项目规划总图如下图1所示：

图1：总平面图

2、生活给水计算

1、依据方案规划条件，生活用水量计算如下表一所示：

生活用水量计算表          表一

2、给水分区

依据建设方提供的条件原有校区室外有两个市政给水接驳口，市政高峰期水压约为0.30MPa左右。依据市政水压条件及建筑功能分区，-1~3层市政直供，4~11层加压供水。

3、二次供水方案选定

按现有条件确定两种供水方案，无负压供水或变频泵组+水箱供水。无负压供水对市政供水稳定性要求较高且需要征得供水部门的许可，学校停水会造成较大社会影响，综合以上因数变频泵组+水箱的供水方式更为合理可靠。

4、各单体的用水点分布

教学楼的主要用水点为各层公共卫生间给水（卫生间蹲便器采用延时自闭阀冲洗），教学楼各层用水点及当量统计如下表二所示：

教学楼给水当量统计表          表二

宿舍楼的主要用水点为1~3层的厨房预留给水接口（厨房内用水点布局由厨房专业厂家深化），4~13层的各宿舍居室内卫生间的给水点。单间宿舍的布局如下图2、图3所示：

图2：学生宿舍

学生宿舍为8人间，每间宿舍内设置2个蹲便器（水箱冲洗）、2个淋浴器、3个盥洗龙头。

图3：教师宿舍

教师宿舍为2人间，每间宿舍内设置1个蹲便器（水箱冲洗）、1个淋浴器、1个盥洗龙头、1个洗脸盆、1个洗衣机龙头。

4~11层每层19间学生宿舍，12~13层每层19间教师宿舍。宿舍楼各层用水点及当量统计如下表三所示：

宿舍楼给水当量统计表          表三

5、给水秒流量计算：

a市政直供区流量

教学楼市政直供区流量（依据规范《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019（以下简称《建水标》）3.7.6条公式计算）：

宿舍楼市政直供区无具体给水点，主要为食堂用水，可以按表一最大时用水量确定：

因教学楼和宿舍食堂用水高峰期不在同一时段，而教学楼高峰期的流量大于食堂流量，依据《建水标》3.7.10条应用教学楼的秒流量加上宿舍楼的平均时流量：

b加压区流量

教学楼加压区流量（依据规范《建水标》3.7.6条公式计算）：

宿舍楼加压区流量（按建筑布局宿舍居室内设有卫生间，应按《建水标》3.7.6条公式计算，宿舍楼依据规范为居室内设卫生间）：

按学校提供的使用需求学生用水在下午放学后会非常集中，为了保险起见，按集中用水计算一下秒流量，两者进行对比。

宿舍有两部分教师宿舍和学生宿舍，因教师用水比较灵活而且可以避开学生用水高峰期，因此集中用水部分只考虑学生宿舍部分。

《建水标》3.7.8条及表3.7.8-1各类型的洁具同时使用百分比为一个范围值且跨度大，结合条纹解释应分别统计各用水点的数量再取合理的同时使用百分比。学生宿舍各种洁具的数量统计如下表四所示：

学生宿舍洁具数量统计表          表四

《建水标》3.7.8条条纹解释，洁具数量对应同时给水百分数如下表五所示：

宿舍的卫生器具同时给水百分数(％)   表五

依据表四及表五，可得蹲便器的同时给水百分数为40~45%，盥洗槽水嘴的同时给水百分数为45~55%，淋浴水嘴同时给水百分数为45~50%。按学生宿舍的布局分析一个卫生间内蹲便器和淋浴不会同时使用按淋浴同时使用考虑，为了方便计算，淋浴和盥洗水嘴的同时给水百分比都按45%取。

学生宿舍的给水点的流量（蹲便器和淋浴不同时使用，按淋浴使用考虑）统计如下表六所示：

学生宿舍洁具流量统计表          表六

教师宿舍部分流量按《建水标》3.7.6条公式计算：

宿舍加压区流量：

对比发现按《建水标》3.7.6条公式计算的流量只满足10%左右的洁具同时使用，如果按此流量选取加压设备对后期使用稳定性有较大影响。为安全起见确定宿舍流量按集中用水的同时给水百分比计算的秒流量。

教学楼和宿舍用水高峰期不在同一时段，而宿舍高峰期的流量大于教学楼，按《建水标》3.7.10条用宿舍的秒流量加上教学楼加压区的平均时流量：

教学楼直供区和加压区合计平均时流量为表一中的12.0m³/h，因直供区和加压区的比例为1（1~3层）:2（4~9层），加压区平均时流量

3、生活给水设计

1、市政直供区，市政直供区流量为，按经济流速室外采用DN100的给水管即可满足流量要求；室外消防和生活给水合用管道，消防流量为40L/s，合用管道采用DN150的管道即可满足要求。在扩建部分室外敷设DN150的环管可以满足生活和消防的给水要求。

2、加压供水区，加压区流量为，加压区变频泵总流量应不小于这个流量，总流量比较大采用四用一备的变频泵组，变频泵组参数如下表七所示：

变频泵组参数表          表七

受建筑布局影响，供宿舍楼的给水管需要吊装和室外埋地敷设，若管径太大吊装对层高影响较大，按管径DN200的为最大管为宜，按经济流速和最大秒流量确定水泵房引出两条DN200的给水管供宿舍楼和教学楼加压区供水。

3、生活水箱大小的确定

表一最高日用水量为662.63m³/d，《建水标》3.13.9条水箱体积应按最高日用水量的15~20%确定，依此计算水箱有效容积为99~132m³，考虑到学校停水可能会造成比较大的社会影响，适当加大水箱容积保证供水的稳定性，咨询当地供水部门供水稳定性及学校需求后综合考虑水箱按最大日供水量的50%考虑水箱的大小，水箱的有效容积按330m³考虑。

4、项目投入使用运行情况

项目是按以上计算和分析进行给排水施工图设计的。目前已投入使用半年，依据学校反馈，宿舍已按设计人数住满学生和老师，目前供水稳定性

良好，学生下午放学集中用水时未出现压力和水量不足的情况。

4、总结

根据以上计算及分析，中小学生活给水设计需要注意一下几个方面：

1、当地供水部门无明确要求的情况下，学校供水应优先选择变频泵组+水箱的供水方式，以保证供水系统的稳定可靠性。

2、中小学宿舍（居室内设卫生间）的不能简单套用《建水标》3.7.6条计算生活给水秒流量，按平方根公式计算秒流量会出现学生集中用水时流量压不足的情况，无法满足学校的正常运行。设计应按平方根及同时给水百分比分别计算进行对比，选择合适的流量。

3、中小学生活给水的储水箱大小应依据当地的供水稳定性适当放大，减少因停水造成的影响。

参考文献

GB50015-2019《建筑给水排水设计标准》[S]

通信作者：何方，男，1987年出生，湖北黄冈人，本科，工程师。主要研究方向为建筑给排水、建筑消防等。

通信处：523000东莞市南城区体育路5号

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