1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

浅析住宅排水设计秒流量公式

摘　要：本文介绍了规范中住宅排水设计秒流量存在的问题，阐述了其在设计现实中的不合理性，并给出了概率法推算的计算公式，能够更加方便的进行计算，为设计住宅排水秒流量提供了简易方便的公式。

关键词：，排水，设计秒流量，公式，改进

Discussion on design- second- flow formula of residential building drainage

Abstract :This paper introduces the second flow problems in the code for design of residential drainage, expounds its irrationality in reality, and gives the formulas for calculating the probability estimation method, can be more convenient calculation, provides formula is simple and convenient for design of residential water flow

Key words : drainage ，design- second- flow，formula，improve

1 前言

现代住宅一般设置多个卫生间住宅一般设置多个卫生间, 所以卫生器具的种类和数量较多, 给水当量大,但卫生器具的同时作用百分数下降。[1] 由于这些方面的原因，在建筑给水排水的水力计算过程中,设计秒流量的改进在建筑给水排水方面就显的更加重要,合理地确定设计秒流量的计算方法对于开发和居住方面都具有重要的意义。

2　现有设计秒流量计算方法存在的问题

2.1给水和排水计算方法明显有差别。

在给水的计算中公式为：对于用水设备不集中, 用水时间长, 同时排水百分数随卫生器具的增加而减少的建筑, 如住宅等，生活管道给水计算公式不统一。[2] 根据我国《建筑给水排水设计规范》中的设计秒流给水设计秒流量为： [3]

式中: #8212;#8212;算管段的给水设计秒流量, L/ s；

#8212;#8212;计算管段的卫生器具当量总数；

#8212;#8212;根据住宅内卫生器具情况而定的系数；

而排水的设计秒流量计算公式为：

① 对于用水设备不集中, 用水时间长, 同时排水百分数随卫生器具的增加而减少的建筑, 如住宅等, 生活管道排水设计秒流量按下式计算：[3]

式中: #8212;#8212;#8212;计算管段排水设计秒流量, L/s；

#8212;#8212;#8212;根据建筑物用途确定的系数；

#8212;#8212;#8212;计算管段的卫生器具排水当量总数；

② 对于卫生设备使用集中, 排水时间集中,同时排水百分数大的建筑, 如工业企业生活间等,生活管道排水设计秒流量按下式计算： [3]

式中: #8212;#8212;#8212; 同类型的一个卫生器具排水流量,L/s；

#8212;#8212;#8212; 同类型卫生器具数；

#8212;#8212;#8212; 卫生器具的同时排水百分数；

由这些可以看出给水和排水的公式并不匹配，而对于卫生器具来说，给水和排水应该是一个过程，应有相同的规律，而我们却没有把它们综合考虑起来，显然并不合理。

2.2 现行排水公式没有充分考虑影响因素。

在现有的设计规范中，排水的设计秒流量只是用了平方根法,未能考虑用水人数，同时使用的概率，用水定额等因素。[4] 这样的话，导致的是不能准确的计算实际的用水量，卫生器具的排水和给水一样，也应该服从概率分布。[5] 排水也应该用概率法来计算排水卫生器具实际的用水量，这样才能更准确的计算，同时也能和给水设计秒流量一样，进行统一，更加符合实际的用水情况。

3 考虑影响排水以概率法计算的因素

3.1 排水时变化系数 k 的影响

规范中规定排水定额和时变化系数按给水定额和时变化系数选取, 但卫生器具排水具有有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长、排水不均匀的特点。[6] 对于排水来说，规范中的明显不能满足日常生活的实际情况，所以我们要对排水小时变化系数进行一个修正。

3.2 每人每天排水定额

建筑内每人每天所达到的排水定额，每个人每天都不一样，所达到的排水定额应根据建筑内部的用水器具的数量、定额，地区的差异，气候的变化等因素来考虑。[7] 由于人所排出的水分会有一部分损耗，但是为了供给安全，应认为排水定额与给水定额相同来设计。

3.3 用水人数 m

用水人数应根据城市的等级，如果城市人口数目巨大，则可以认为卫生器具使用的频率更高，该城市人口排水的概率就越大。随着社会的发展, 人们的生活水平不断提高, 居民的居住情况得到进一步的改善, 据统计住房成套率由1978 年的32% 提高到2007 年的94.7%。每一套住房的家庭成员组成无外乎以下几种: 三世同堂4( 1 2 1) 人, 5( 2 2 1) 人或6( 2 2 1 1)人、三口之家3( 2 1) 人( 子女长大的情况) 、三口之家加保姆4( 2 1 1) 人( 子女还小的情况) 。因此根据实际情况, 可以认为该住宅生活用水平均使用人数m 值应不低于3.5 人, 本人建议住宅每户给水设计计算平均使用人数取值: 两房m= 3.5( 人) , 三房以上m= 5( 人)[8]

4　排水设计秒流量的改进

设计秒流量的计算应属于概率问题, 因此引入排水的使用概率的概念。根据亨特的定义[9] , 卫生器具的使用概率p,等于其用水时间t0 (h) 时间内的放水时间t与t0之比, 即: （1）

若将 p 理解为最大小时内的平均使用效率 ,则

（2）

（3）

[10] （4）

式中: #8212;#8212;#8212; 最大小时排水量, L/h；

#8212;#8212;#8212; 一个当量排水流量, 为0.33 L/s；

#8212;#8212;#8212; 用水单位数, 人或床位数等, 工业企业建筑每班人数；

#8212;#8212;#8212; 小时变化系数；

#8212;#8212;#8212; 最高日生活用水定额, L/d。

不同用水单位和不同用水器具则可以根据改变m、k、、 等参数计算出。[10]

用水器具的排水使用概率应服从离散型随机变量的二项概率分布。当n 较大时, 根据概率论的中心极限定理[11] , 可以将服从二项分布 的随机变量x 做正态分布 近似计算[12-13]。设为同时使用的卫生器具数, 第 i 种卫生器具的个数为, 此时有 [10] （5）

式中: ；

；

#8212;#8212;#8212; 在某个排水保证率下的同时使用卫生器具数。

令, 则服从标准正态分布 。[10]

记第i 种卫生器具的出流量为, 为第i种卫生器具的排水流量, 则 , 亦为一随机数。由均值和方差公式[14] 得,

,有 k 种排水器具的同一用水单位的总流量 。[10]

Z 为独立的随机变量, 则由均值和方差公式，，即服从正态分布，。[10]

记系统的排水保证率为ps, 相应的设计秒流量为, 则有:，，查标准正态分布表, 则有

考虑到当多个用水器具同时排水时, 排水横管中上游的水流受下游用水器具出水的影响, 排水受阻, 使上游横管内的水流充满度增加, 故流量不会简单迭加, 引用一个扰动系数η, 则 （5）

公式(5) 即为所求设计秒流量的值。[10]

式中: η#8212;#8212;#8212; 扰动系数;

s #8212;#8212;#8212; 排水保证率 对应的正态分布值;

a #8212;#8212;#8212; 系统内排水器具的种类数

#8212;#8212;#8212; 系统内第i种器具的个数。

5 结语

由实际情况可知, 在卫生器具数量和种类一定的生活用水系统中, 人们何时使用以及使用何种卫生器具是一个随机事件, 某一时刻或某段具体时间内居民生活排水量是一个随机值。[14] 并且各种卫生器具的作用是独立的, 使用中不存在相互联系, 可用二项分布的数学模型来描述设计秒流量这一随机事件。使用概率法更充分的考虑了影响排水量的多种因素。为了使排水设计秒流量计算更加服务于现在的排水设计，希望国家加大投入我国在给排水方面的投资，改变资金不足的现状。[15] 另一方面，能够加强设计人员的交流，制定出符合实际的排水标准，来更好的进行给排水的设计。

参考文献:

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[2]邓玛妮，高羽飞，杨学福.住宅类建筑排水管道设计流量计算新方法[J].山西建筑,2007,33(29):16.

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[4]史云，刘斌.民用建筑室内给排水的设计问题探讨[J]. 中国房地产业 ,2011,(03)：205.

[5]徐得潜,谢宜兵，王琛. 住宅建筑设计秒流量计算方法的改进思路[J].中国给水排水,2009,25(24):48-55.

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[8]王英鸽.浅析住宅给水设计秒流量计算有关参数[J]. 给水排水,2009,(35):398-

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[9]钱维生. 高层建筑给水排水工程[M] . 上海: 同济大学出版社,1989.

[10]徐得潜，王琛.建筑内部排水系统设计秒流量公式讨论[J]. 工业用水与废水,2008,39(2):62-65.

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[13] 吴一繁. 用概率方法确定室内给水管道的设计流量[J].中国给水排水,1994, 10(1):26-28.

[14] 申芷娟,李德强.概率法在推求建筑内部排水设计秒流量计算公式中的应用

[J]水工艺市场,2007,(03):46-49.

[15] 李翠梅. 小区生活排水设计秒流量计算公式的探讨[J].给水排水，2004,30(08)：81-83.

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

题目：通汇大厦给排水毕业设计

1.工程概况：

本工程为通汇大厦建筑给水排水设计，建筑结构形式为框架剪力墙结构，十七层，消防建筑高度为65.40米。建筑占地面积为 2712.5平方米，总建筑面积为21068.95平方米。建筑结构的类别为2类，合理使用年限为50年, 抗震设防烈度为六度，建筑耐火等级地上为一级，地下为二级。设计内容有给水系统、排水系统、雨水系统、消火栓和自动喷淋消防系统。

（1）、自然条件

工程所在地属暖温带大陆性气候，四季分明，历年平均气温11.2℃。8月最热，平均34.3#176;C ；1月最冷,平均-4#176;C ；年平均降水量813.4毫米，本工程设计标高0.000相当于黄海高程7.600。

（2）、给水水源

本建筑以建筑东侧城市给水管网作为水源，市政管网管径 DN400，干管埋深1.9m，供水水压为0.32MPa。地区最大冰冻深度0.32m。

（3）、排水条件

城市排水体制为污、雨截流式合流制排放系统。污水可直接排入城市排水管网集中送至污水处理厂，市政排水干管DN500，管底埋深-2.8m。

2.设计任务：

（1） 给水、排水、消火栓及自动喷淋系统的选择以及计算，

（2） 主要设备的选型与计算

3.设计成果要求：

（1）设计图纸一套

（3）设计总说明书（含设备、材料表）

4.系统方案：

4.1 给水系统：

拟设定两种方案：

①下层直接供水、上层设水泵、水箱的给水方式

②下层直接供水、上层采用变频水泵加压供水的方式

两种方式的优缺点比较如下：

结论：实际设计中，越来越多的工程都逐渐地放弃了设水箱的这种给水方式，其中的一大原因就是水箱的二次污染问题。现在的科技水平发展很快，变频技术的发展也日渐成熟起来，一些变频技术的缺点也在逐渐被克服。所以针对本建筑，采用变频给水。具体阐述如下：

地下一层到三层采用城市管网水压直接供水，四层到十层分为1区，十一层到十七层分为2区，采用地下室变频水泵机组联合分区供水。

4.2 排水系统：

拟设定两种方案：

①传统的排水：卫生器具排水管穿越楼板进入下层再接入立管

②同层排水：卫生器具不穿楼板，在同层内接入立管

两种方式的优缺点比较如下：

结论：实际生活中，不降板的同层排水，排水的坡道不能满足规范的要求，排水管的走向不知不合理，对工程质量存在隐患，不降板的做法，取消地漏、地面排水，等于取消淋浴房、洗衣房的等的排水点。而传统排水，增加地漏，能使污水顺畅的排出。针对本建筑，故采用传统排水的方案。

4.3雨水系统

拟设定二种方案：

1)内排水：建筑物内部设有雨水管道，屋面设有雨水斗

2)外排水：屋面设有雨水斗，沿着建筑外立面设立雨水立管

两种方式的优缺点比较如下：

综合设计，本建筑为酒店式办公楼，内排水不影响建筑整体的美观，技术成熟，故本建筑采用内排水，并采用重力半有压流排水系统。雨水由管道收集后，接入市政雨水管网，屋面雨水设计重现期采用P=5年。

4.4 消防给水部分：

高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。室内消火栓用水量为15L/s，每根竖管的最小流量是10 L/s，每只水枪的最小流量是5 L/s，同时使用水枪数量为三支。火灾延续时间为2h。消防立管设置在楼梯间、管道井内，消火栓应该尽量靠近利观。室外给水管道布置成环状，设两根进水管，分别从两条市政给水管道引入，设置呈环状管网增加系统的安全性。

4.5 自动喷淋系统：

拟定两种方案：

1)湿式自动喷水灭火系统

2)干式自动喷水灭火系统

两种方式的优缺点比较如下

经综合考虑，本工程采用湿式自动喷水灭火系统。地下层车库部分火灾等级为中危Ⅱ级，喷水强度为8，其他部分按中危Ⅰ级，喷水强度为6，火灾延续时间为1小时，自动喷水灭火系统消防泵设于地下层。初期火灾由屋顶水箱供水，消防泵启动后，由消防泵增压供水。