《住宅建筑規范》[1]第5.1.4條規定：“衛生間應設置便器、洗浴器、洗面器等設施或預留位置；……。”這是現階段住宅內衛生器具配置的最低要求，從《建筑給水排水設計規范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ類符合此項要求。
以普通住宅Ⅱ類為計算算例，表1-1為普通住宅Ⅱ類最高日生活用水定額及小時變化系數，表1-2為住宅常見衛生器具的給水額定流量、當量和連接管公稱管徑。表1-3為生活給水管道的水流流速要求值。
普通住宅Ⅱ類常見戶型配置情況：所有戶型配置均配置一間廚房，一套洗衣設施，以衛生間間數不同，分為一衛戶（一間衛生間的戶型）、二衛戶（二間衛生間的戶型）和三衛戶（三間衛生間的戶型）。表1-4為常見戶型衛生器具不同組合的當量數。
以PP-R管道和PAP管道作為典型管材進行水力計算。三通分水連接方式常用的建筑給水用無規共聚聚丙烯（PP-R）管道，當冷水管工作壓力≤0.6MPa時，常選用S5系列，S5系列計算內徑較大；分水器分水連接方式常用的鋁塑復合（PAP）管道，鋁塑復合（PAP）管道采用對接焊型，計算內徑較小。表1-5為住宅常見戶型入戶管水力計算表。由表1-5可知，普通住宅Ⅱ類常見戶型入戶管公稱管徑應為DN25～DN32；如入戶管管徑采用小一級的，首先流速不滿足規范要求，其次同樣長度的入戶管水頭損失比滿足流速要求管徑的水頭損失大3倍左右。
表1-1 最高日生活用水定額及小時變化系數
住宅類別 |
衛生器具設置標準 |
用水定額 |
小時變化 |
|
|
普通 |
II |
大便器、洗臉盆、 |
130～300 |
2.8～2.3 |
序號 |
給水配件名稱 |
額定流量 |
當量 |
|
1 |
洗滌盆 |
0.20 |
1.00 |
|
2 |
洗臉盆 |
0.15 |
0.75 |
|
3 |
浴 盆 |
0.24 |
1.20 |
|
4 |
淋浴器 |
0.15 |
0.75 |
|
5 |
大便器 |
0.10 |
0.50 |
|
6 |
凈身盆沖洗水嘴 |
0.10 |
0.50 |
|
7 |
家用洗衣機水嘴 |
0.20 |
1.00 |
注：連接管公稱管徑均為15mm。
表1-3 生活給水管道的水流流速
公稱直徑（mm） |
15～20 |
25～40 |
|
水流速度（m/s） |
≤1.0 |
≤1.2 |
表1-4 常見戶型衛生器具當量數
房間名稱 |
廚房 |
衛生間 |
陽臺 |
當量總和 |
|||||
|
給水配件名稱 |
洗滌盆 |
洗臉盆 |
淋浴器 |
浴 盆 |
大便器 |
凈身盆沖洗水嘴 |
家用洗衣機水嘴 |
洗衣盆 |
|
|
一衛戶 |
1.00 |
0.75 |
0.75 |
— |
0.50 |
— |
1.00 |
— |
4.00 |
|
一衛戶 |
1.00 |
0.75 |
0.75 |
— |
0.50 |
— |
1.00 |
1.00 |
5.00 |
|
二衛戶 |
1.00 |
2×0.75 |
0.75 |
1.20 |
2×0.50 |
— |
1.00 |
1.00 |
7.45 |
|
二衛戶 |
1.00 |
2×0.75 |
0.75 |
1.20 |
2×0.50 |
0.5 |
1.00 |
1.00 |
7.95 |
|
三衛戶 |
1.00 |
3×0.75 |
2×0.75 |
1.20 |
3×0.50 |
— |
1.00 |
1.00 |
9.45 |
|
三衛戶 |
1.00 |
3×0.75 |
0.75 |
2×1.20 |
3×0.50 |
0.5 |
1.00 |
1.00 |
10.40 |
1-5 常見戶型入戶管水力計算表
戶型 |
一衛戶 |
一衛戶 |
一衛戶 |
一衛戶 |
二衛戶 |
二衛戶 |
三衛戶 |
三衛戶 |
|||
|
用水定額 qo （L/s） |
130 |
300 |
|||||||||
|
戶用水人數 m （人） |
3.5 |
3.5 |
|||||||||
|
小時變化系數 Kh |
2.3 |
2.8 |
|||||||||
|
給水當量數 Ng |
4 |
5 |
4 |
5 |
7.45 |
7.95 |
9.45 |
10.40 |
|||
|
用水時數 T （h） |
24 |
24 |
|||||||||
|
概率法 |
Uo （%） |
1.51 |
1.21 |
4.25 |
3.40 |
2.28 |
2.14 |
1.80 |
1.64 |
||
|
αc |
0.00708 |
0.00481 |
0.05725 |
0.04029 |
0.02163 |
0.02043 |
0.01337 |
0.01206 |
|||
|
U （%） |
50.61 |
45.15 |
54.90 |
48.28 |
38.61 |
37.34 |
33.77 |
32.13 |
|||
|
入戶管設計流量qg(L/s) |
0.40 |
0.45 |
0.44 |
0.48 |
0.58 |
0.59 |
0.64 |
0.67 |
|||
|
PP-R[6]（S5） |
dn25（DN20） |
i（10Pa/m） |
99.16 |
121.30 |
115.29 |
137.31 |
189.96 |
201.34 |
230.15 |
250.62 |
|
|
V（m/s） |
1.23 |
1.37 |
1.33 |
1.46 |
1.74 |
1.80 |
1.93 |
2.02 |
|||
|
dn32 |
i（10Pa/m） |
30.02 |
36.73 |
34.91 |
41.57 |
57.51 |
60.96 |
69.68 |
75.88 |
||
|
V（m/s） |
0.75 |
0.84 |
0.81 |
0.90 |
1.07 |
1.10 |
1.18 |
1.24 |
|||
|
dn40 |
i（10Pa/m） |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
26.17 |
||
|
V（m/s） |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0.80 |
|||
|
PAP[6] |
dn25（DN20） |
i（10Pa/m） |
163.47 |
199.97 |
190.07 |
226.38 |
313.16 |
331.93 |
379.42 |
413.17 |
|
|
V（m/s） |
1.51 |
1.68 |
1.63 |
1.80 |
2.14 |
2.21 |
2.37 |
2.49 |
|||
|
dn32 |
i（10Pa/m） |
34.25 |
41.90 |
39.83 |
47.44 |
65.62 |
69.55 |
79.51 |
86.58 |
||
|
V（m/s） |
0.79 |
0.88 |
0.86 |
0.95 |
1.13 |
1.16 |
1.25 |
1.31 |
|||
|
dn40 |
i（10Pa/m） |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
24.77 |
26.97 |
||
|
V（m/s） |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0.77 |
0.81 |
|||
|
|
|||||||||||
2 表前最低工作壓力計算
《住宅建筑規范》第8.2.4條規定：“套內分戶用水點的給水壓力不應小于0.05MPa，……”提出套內分戶用水點最低給水壓力要求，是為了確保居民正常用水的必要條件。
原《建筑給水排水設計規范》是要求配水點前所需流出水頭，在現行《建筑給水排水設計規范》是要求衛生器具的最低工作壓力。衛生器具的流出水頭和最低工作壓力值詳表2-1。由此可知《住宅設計規范》第6.1.2條規定：“套內分戶水表前的給水靜水壓力不應小于50kPa，……。”已不能滿足正常使用的要求。
由表2-1對比可知，壓力值相當于比原來提高了0.03MPa～0.06MPa左右，對應于套內分戶水表前的給水靜水壓力在0.08～0.11MPa。
表2-1衛生器具的流出水頭和最低工作壓力值對比
|
序號 |
給水配件名稱 |
GBJ 15-88 |
GB 50015-2003 |
|
配水點前所需流出水頭[7]（MPa） |
最低工作壓力[2] |
||
|
1 |
洗滌盆 |
0.020 |
0.050 |
|
2 |
洗臉盆 |
0.015 |
0.050 |
|
3 |
浴 盆 |
0.015～0.020 |
0.005～0.070 |
|
4 |
淋浴器 |
0.025～0.040 |
0.050～0.100 |
|
5 |
大便器 |
0.020 |
0.020 |
|
6 |
凈身盆沖洗水嘴 |
0.030 |
0.050 |
|
7 |
家用洗衣機水嘴 |
0.020 |
0.050 |
注：（1）流出水頭是指給水時，為克服配水件內摩阻、沖擊及流速變化等阻力而能放出的額定流量的水頭所需的靜水壓。
（2）最低工作壓力是指在此壓力下衛生器具基本上可以滿足使用要求，它與額定流量無對應關系。
住宅入戶管上水表的水頭損失取0.010[2]～0.015MPa[4]。筆者以水表本層出戶集中布置方式（水表距樓面1.0m），常見戶型廚房、衛生間和陽臺用水點為算例，根據管件采用三通分水或分水器分水的連接情況，經過管道、配件沿程和局部水頭損失計算后，加上衛生器具的最低工作壓力和水表的水頭損失不同組合，表前最低工作壓力在0.10～0.15MPa。對分水器集中配水連接方式水頭損失較小，對應的表前最低工作壓力可采用較小的數值。
現代住宅給水支管設計常常只到水表后（或在室內預留一處接口），表前最低壓力值的大小關系到住戶將來裝修后的正常用水，對于這一點應加以重視。同時必須指出，目前大部分水箱供水方式，水箱設置高度難以滿足頂上1～3層表前最低工作壓力(衛生器具的最低工作壓力)的要求，這一點在設計時應特別注意。
3 排水橫支管管徑計算
排水橫支管設計排水流量（通水能力）是按照重力流（不滿流）進行計算，同管徑的排水橫支管設計排水流量遠小于排水立管的設計排水流量。表3-1 為住宅常見衛生器具排水的流量、當量和排水(連接)管的管徑。
以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公稱外徑50～110mm）作為計算算例。表3-2為水力計算參數、計算過程和計算結果。
表3-1衛生器具排水的流量、當量和排水管的管徑
序號 |
衛生器具名稱 |
排水流量 |
當量 |
排水管管徑（mm） |
|
1 |
廚房單格洗滌盆（池） |
0.67 |
2.00 |
50 |
|
2 |
廚房雙格洗滌盆（池） |
1.00 |
3.00 |
50 |
|
3 |
洗臉盆 |
0.25 |
0.75 |
32～50 |
|
4 |
浴盆 |
1.00 |
3.00 |
50 |
|
5 |
淋浴器 |
0.15 |
0.45 |
50 |
|
6 |
大便器 |
2.00 |
6.00 |
100 |
|
7 |
凈身器 |
0.10 |
0.30 |
40～50 |
|
8 |
洗衣池 |
0.33 |
1.00 |
50 |
|
9 |
家用洗衣機 |
0.50 |
1.50 |
50 |
由表3-3對比可知：當采用建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道作為排水橫支管時，除了采用單格洗滌盆（池）在標準坡度下可以采用公稱外徑50mm管道外；其他情況均應采用公稱外徑75mm管道。當采用鑄鐵排水管作為排水橫支管時，也應注意這一點。
表3-2 UPVC排水橫支管水力計算表[5]
公稱 外徑 （mm） |
壁厚 |
計算 |
最大充滿度[3] |
水力 |
水力坡度 |
粗糙 |
過水斷面面積 |
管道流速 |
設計排水流量 |
||||||
|
標準坡度i1 |
通用坡度i2 |
最小坡度i3 |
V1 |
V2 |
V3 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
|||||||
|
50 |
2.0 |
46.0 |
0.5 |
0.0115 |
0.026 |
0.020 |
0.012 |
0.009 |
0.0008 |
0.91 |
0.80 |
0.62 |
0.76 |
0.66 |
0.52 |
|
75 |
2.3 |
70.4 |
0.5 |
0.0176 |
0.026 |
0.014 |
0.007 |
0.009 |
0.0019 |
1.21 |
0.89 |
0.63 |
2.36 |
1.73 |
1.22 |
|
90 |
3.2 |
83.8 |
0.5 |
0.0210 |
0.026 |
0.012 |
0.005 |
0.009 |
0.0028 |
1.36 |
0.93 |
0.60 |
3.75 |
2.55 |
1.65 |
|
110 |
3.2 |
103.6 |
0.5 |
0.0259 |
0.026 |
0.010 |
0.004 |
0.009 |
0.0042 |
1.57 |
0.97 |
0.62 |
6.61 |
4.10 |
2.59 |
表3-3 排水橫支管承接衛生器具排水流量與UPVC排水橫支管設計排水流量對比表
排水橫支管承接衛生器具 |
UPVC排水橫支管設計排水流量（L/s） |
||||||
|
衛生器具 |
排水流量 |
公稱外徑50（mm） |
公稱外徑75（mm） |
||||
|
標準坡度 |
通用坡度 |
最小坡度 |
標準坡度 |
通用坡度 |
最小坡度 |
||
|
Q1=0.76 |
Q2=0.66 |
Q3=0.52 |
Q1=2.36 |
Q2=1.73 |
Q3=1.22 |
||
|
廚房單格洗滌盆（池） |
0.67 |
○ |
× |
× |
× |
○ |
○ |
|
廚房雙格洗滌盆（池） |
1.00 |
× |
× |
× |
○ |
○ |
○ |
|
浴盆 |
1.00 |
× |
× |
× |
○ |
○ |
○ |
|
浴盆與洗臉盆、淋浴器、凈身器等不同組合 |
＞1.00 |
× |
× |
× |
○ |
○ |
○ |
|
洗衣池+家用洗衣機 |
0.33+0.50* |
× |
× |
× |
○ |
○ |
○ |
注：*考慮同時排水的流量。
4 結 語
（1）滿足《住宅建筑規范》[1]衛生器具配置要求和生活給水管道的水流流速要求的入戶管公稱管徑應為DN25～DN32。
（2）住宅水表本層戶外集中布置的供水方式，表前最低工作壓力宜為0.10～0.15MPa。
（3）排水橫支管管徑選擇，應首先考慮衛生器具類型及其組合，其次還應考慮排水橫支管所采用的坡度。
湘公網安備43011102000873號
