北京建筑工程學院
吳俊奇 李敬宜 李 然 丁 艷

　　建筑內部塑料排水管已越來越多的被推廣使用，而排水橫管內水流量大小及出流特點與普通排水鑄鐵管是否相同，在設計上應注意哪些問題等尚需深入研究。本文主要是通過測定坐式大便器組合出流時，排水橫管內水流至排水立管口處的瞬時高峰流量，對排水設計秒流量公式進行比較分析。

1 實驗裝置及測定方法

　　1) 實驗裝置
　　實驗裝置見圖1，排水橫管上安裝三個低水箱坐式大便器,水箱容積為12升，坐便器下水口與排水橫管垂直相連，排水橫管坡度為3.5％，為觀察水流方便管材采用透明有機玻璃管，內徑90cm。

　　2)實驗測定方法
　　水箱定容為12升，在排水橫管出水口處(立管)測定組合出流時，不同時間(△t=1秒)的水量，水量用重量法測定(因目前尚無合適的流量計可采用)。用秒表計時。

2 實驗結果

　　二個水箱、三個水箱不同組合同時出流流量測定結果分別見圖2、圖3、圖4和圖5。

　　3 實驗結果分析

　　1）測定方法的誤差
對圖2～圖5中的曲線積分，其結果見表1，由表1可知該測定方法誤差在-1.04%——5.08%范圍，在現階段尚無相應測定儀器問世之前，用于小規模研究性實驗是可行的，但該方法勞動強度大，但該方法勞動強度大，需多人配合才能完成。

　　2）與理論計算公式比較
　　目前排水設計秒流量計算公式有二個：
　　■用于排水不集中的建筑物
　　　q_u=0.12×a(Nu)^0.5+qumax (a)
　　a　為與建筑物性質有關的系數。
　　■用于排水較集中，持續時間較長的建筑
　　q_u=∑q_p.n₀.b （b)
　　b為同一衛生器具同時排水百分數，規范規定沖洗水箱大便器按12%計。
　　a、b取不同值時，2個公式的計算結果與實測結果見表2。

　　（1）與公式（a）比較：
　　在公式(a)計算結果中，當只有一個坐式大便器動作出水時，設計秒流量公式計算為1.88～2.14L／s(a＝1.5～2.5)，超過了一個坐式大便器的排水額定流量1.5L／S，且明顯偏大；而當2個坐式大便器組合同時出水時，設計秒流量公式計算為2.04～2.4L/S(a＝1.5～2.5)，實測值為2.11～2.61L／s，且相鄰二個坐式大便器動作時，流量較大，最大為2.61L/S；三個坐式大使器同時出水時，設計秒流量公式計算為2.16～2.61／s(a＝1.5—2.5)，實測值為4L／s。即后二種情況(組合情況)的計算結果均低于實測結果，而且三個坐式大便器同時出水時的情況偏差最大。當在確定排水橫管管徑時，前二種情況一般不會影響管徑變化，但第三種情況會使管徑的大小發生變化，根據公式計算結果管徑為DNl00，而根據實測結果管徑需洲125。如按現行公式計算結果確定管徑在實際使用中會出現排水橫管內氣壓波動增大現象(排水管水力工況此處不作討論，以后會有文章論述)，對排水系統中的水封產生影響。
　　由此可知在確定二個以上大使器的排水橫管管徑時，公式計算值與實測值偏差較大，應對公式加以修正后才能使用，對于像集體宿舍、辦公樓等公共廁所設計時，a＝1.5顯然是不合適的。
　　(2)與公式(b)比較
　　公式(b)中同時排水百分數按規范規定取12％，當計算值小于一個衛生器具額定排水量時，則取一個衛生器具的額定排水量，由表2可知，當b＝12％和50％時，公式計算流量值遠小于實測值，約為實測值的1／2。由于實測方法是測定不同組合情況同時出水，即100％動作，而當b＝100％時，公式計算結果比實測結果要大，但其差異不會影響到管徑的變化。如對公式計算值加以適當修正(如修正系數η＝0.9)，則較好與實測值相吻合。
　　從實驗過程觀察也可看出，當三個坐式大便器同時出水時，排水橫管中上游的水流受下游出水影響很大，不能順暢流動，排水受阻，使上游橫管內水流充滿度增加，形成較大壓力波動。另外當排水橫管安裝固定后，不同組合同時出流的高峰流量出現的時間是基本相同的，本實驗裝置為第9～10秒。

4　 結論

　　(1)采用重量測定方法在研究性實驗中是可行的。
　　(2)對公式(a)：
　　①一個衛生器具出水時，公式計算值大于實測值；
　　②二個及三個衛生器具組合同時出水時，公式計算值小于實測值，且三個衛生器具同時出水時的流量已影響排水橫管管徑大小。
　　(3)對公式(b)：
　　①b=12％、50％時，公式計算值明顯小于實測值；
　　②b=100％時，公式計算結果大于實測情，但不影響管徑大小的變化。
　　（4）公式(a)不適用于宿舍、辦公樓等公共廁所內大便器排水橫管管徑的確定。而直用公式(b)，如在計算中考慮水流相互干擾引入修正系數(如η=0.9)，即取b＝90％則公式計算值與實測值有較好的一致性。