建筑给水排水设计秒流量计算方法研究
|
摘要
设计秒流量的计算是建筑给水排水设计中最重要的课题之一，是设计中最频繁的工作，如何使设计秒流量的计算更符合实际情祝是一个值得探讨的问题。
本文对现阶段规范中我国建筑给水系统、排水系统和管道饮用净水系统的设计秒流量计算方法以及欧美等发达国家设计秒流量概率计算方法的理论和法进行了分析和比较。认为平方根法没有考虑卫生器具放水使用概率等诸多因素对设计秒流量的影响。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，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，因此，设计秒流量的计算应属于概率问题，以概率论为基础计算秒流量在理论更加科学和先进，比经验法和平方根法更接近于客观实际。
对于给水设计秒流量，本文通过对规范公式的分析，在重新定义了给水卫生器具使用概率的基础上，用正态分布近似二项分布并利用大数定律和随机变量的函数关系，导出了概率法的具体计算方法。并以各类住宅为例，分别比较了各种给水设计秒流量计算方法的规律。
对于排水设计秒流量，在与给水系统规律一致的原则下，通过重新定义了排水卫生器具使用概率，导出了概率法的具体计算方法。以各类型住宅为例，比较了本文排水方法、规范排水方法和本文给水方法的规律。
对于管道直饮水设计秒流量。在对规范公式分析的基础上，用正态分布近似二项分布简化规范算法，并推导出了综合用水单位直饮水设计秒流量公式。同时以住宅小区为例，用泊松分布近似二项分布的公式与其进行比较分析。
The determination of water design second flow is one of the most important subject in building water supply and drainage system, and it is the most frequent question in designing them. How to make the design flow accord with actual situation needs inquiring into.
The design water flow formulas for drainage system, water supply system, and piped drinking water system in the Code for design of building water supply and drainage were studied in the paper. It studied the design water flow formulas in developed countries in Europe and the USA, and compared it with that of Chinese, which shows that the Cholesky formula can not properly illustrate all factors affect the calculation of the flux, such as use probability. It is known to all that when and how many which water appliances were in use is a random event, they work independently and there's no relationship between them. So the calculation of Design second Flow belongs to probability theory, and the formulas of Design second Flow with probability theory were more scientific and advanced, and they were accord with actual situation.
Design water flow formula for water supply system in the Code was studied and use probability of the plumbing fixture was redefined in the thesis. At the mean time, with Normal Distribution approximately cover of Binomial Distribution and by the use of law of large numbers and a function of random variables, design flow formulas were set up. The thesis compared the law of various design flow formulas, with the example of various kinds of housing residences.
According to the change rule of the design flow in drainage system must consistent with that of water supply system, the use probability of the plumbing fixture was redefined, and new design flow formulas were set up. The thesis compared the law of various design flow formulas, various kind of housing residences as example.
Based on derivation and interpretation of the design water flow formula for potable water system in the Code, a simplified design water flow formula was set up by the use of Normal Distribution and Poisson distribution approximately cover of Binomial Distribution. Design water flow formula for comprehensive portable water units was given in the thesis. And examples were given to support the theory.
本文对现阶段规范中我国建筑给水系统、排水系统和管道饮用净水系统的设计秒流量计算方法以及欧美等发达国家设计秒流量概率计算方法的理论和法进行了分析和比较。认为平方根法没有考虑卫生器具放水使用概率等诸多因素对设计秒流量的影响。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，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，因此，设计秒流量的计算应属于概率问题，以概率论为基础计算秒流量在理论更加科学和先进，比经验法和平方根法更接近于客观实际。
对于给水设计秒流量，本文通过对规范公式的分析，在重新定义了给水卫生器具使用概率的基础上，用正态分布近似二项分布并利用大数定律和随机变量的函数关系，导出了概率法的具体计算方法。并以各类住宅为例，分别比较了各种给水设计秒流量计算方法的规律。
对于排水设计秒流量，在与给水系统规律一致的原则下，通过重新定义了排水卫生器具使用概率，导出了概率法的具体计算方法。以各类型住宅为例，比较了本文排水方法、规范排水方法和本文给水方法的规律。
对于管道直饮水设计秒流量。在对规范公式分析的基础上，用正态分布近似二项分布简化规范算法，并推导出了综合用水单位直饮水设计秒流量公式。同时以住宅小区为例，用泊松分布近似二项分布的公式与其进行比较分析。
The determination of water design second flow is one of the most important subject in building water supply and drainage system, and it is the most frequent question in designing them. How to make the design flow accord with actual situation needs inquiring into.
The design water flow formulas for drainage system, water supply system, and piped drinking water system in the Code for design of building water supply and drainage were studied in the paper. It studied the design water flow formulas in developed countries in Europe and the USA, and compared it with that of Chinese, which shows that the Cholesky formula can not properly illustrate all factors affect the calculation of the flux, such as use probability. It is known to all that when and how many which water appliances were in use is a random event, they work independently and there's no relationship between them. So the calculation of Design second Flow belongs to probability theory, and the formulas of Design second Flow with probability theory were more scientific and advanced, and they were accord with actual situation.
Design water flow formula for water supply system in the Code was studied and use probability of the plumbing fixture was redefined in the thesis. At the mean time, with Normal Distribution approximately cover of Binomial Distribution and by the use of law of large numbers and a function of random variables, design flow formulas were set up. The thesis compared the law of various design flow formulas, with the example of various kinds of housing residences.
According to the change rule of the design flow in drainage system must consistent with that of water supply system, the use probability of the plumbing fixture was redefined, and new design flow formulas were set up. The thesis compared the law of various design flow formulas, various kind of housing residences as example.
Based on derivation and interpretation of the design water flow formula for potable water system in the Code, a simplified design water flow formula was set up by the use of Normal Distribution and Poisson distribution approximately cover of Binomial Distribution. Design water flow formula for comprehensive portable water units was given in the thesis. And examples were given to support the theory.
引文
[1] 张杰，姜蔚．我国水工业现状与发展[J]．中国给水排水，1997，13(6)：21-23
[2] 杨文玲 《高层建筑给水排水工程》重庆大学出版社，1996
[3] 王增长，高羽飞．建筑给水排水工程(第五版)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005
[4] 钱维生．高层建筑给水排水工程[M]．上海：同济大学出版社，1989：20-40
[5] 袁宝军，庞志华．建筑给水设计中的几个错误算例分析[J]．中国给水排水，2003，19(8)：66-68
[6] 王冬改．居住小区给水设计秒流量概率计算方法[J]．大众科技，2005，(3)：8-9
[7] 邹平华，赵金玲．生活给水及热水供应设计秒流量计算方法的研究(一)[J]．给水排水，2000，26 (8)：51-56
[8] 张雪峰，吴恬．关于集体宿舍给水管道设计秒流量三种计算方法的比较[J]．西南给水排水，2003，25(4)：39-41
[9] 邢艳红，张冬冬．室内给水系统中设计秒流量计算方法比较[J]．青海大学学报，2003，21(3)：33-35
[10] 邹平华，赵金玲．生活给水及热水供应设计秒流量计算方法的研究(二)[J]．给水排水，2000，26(9)：67-72
[11] [美]统一建筑给水排水规范(uniform plumbing code)
[12] [美]国际建筑给水排水规范(International Plumbing Code)
[13] 卢安坚．美国建筑给水排水设计[M]．北京：经济日报出版社，2007
[14] 李永华．概率法计算直饮水管道设计秒流量的探讨[J]．IM&P化工矿物与加工，2003，(11)：25-27
[15] M.Kwietniewsla and M.Roman: Realiability assessment of Water Supply Systems.J Water SRT-Aqua, 1997, 46 (5)
[16] 李金燕．室内给水管网设计秒流量的概率计算方法[J]．西南给排水，2004，26(2)：25-26
[17] BJG-64，室内给水排水和热水设计规范[S]．1964
[18] J715-74，室内给水排水和热水设计规范[S]．1974
[19] GBJ15-88，建筑给水排水设计规范[S]．1988
[20] 单晓平，尹士君．住宅给水管道设计秒流量计算方法[J]．49-50
[21] GB 50015-2003，建筑给水排水规范[S]．2003
[22] 马信国．建筑排水技术发展的若干问题[J]．给水排水，2006，32(4)：63-69
[23] 仇让凯，陈桂德．对《建筑给排水设计规范》3．6．4条的解读[J]．给水排水，2006，32(8)：108-109
[24] 张文．新旧规范住宅设计秒流量计算初步比较[J]．国外建材科技，2004，25(6)：66-68
[25] 万小清．住宅给水排水设计中的几个问题[J]．煤炭工程，2002，(12)：49-50
[26] 易小萍，王敏．管道直饮水系统设计秒流量的计算方法[J]．南昌水专学报，2003，22(3)：57-59
[27] 李青．办公楼直饮水设计探讨[J]．广东轻工职业技术学院学报，2004，3 (2)：22-24
[28] 姜文源．关于GB50015-2003几个技术问题的讨论[J]．给水排水，2004，30(12)：112-115
[29] 张言禾，刘菡，王涛．对《建筑给排水设计规范》3．6．4条的认识[J]．给水排水，2005，31(9)：114
[30] 盛骤，谢式千，潘承毅．概率论与数理统计[M]．北京：高等教育出版社，1989：34-139
[31] 数学手册编写组．数学手册[M]．北京：人民教育出版社，1979
[32] 徐得潜．应用概率方法计算室内给水管道设计秒流量[J]．数理统计与管理，1997，16(3)：7-12
[33] 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
[34] 吴俊奇，黄忠臣，欧云飞．排水横管流量的特性及其测定[J]．北京建筑工程学院学报，2000，16(4)：8-11
[35] 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(8)：81-83
[36] 王志飞．住宅直饮水设计探讨[J]．四川建筑科学研究，2003，29(3)：121-122
[37] 陈和苗．概率法计算直饮水管道设计秒流量的探讨[J]．工业用水与废水，2000，3 1(1)：38-39，42
[38] 吴俊奇，曹健．办公楼建筑管道直饮水设计秒流量的计算[J]．北京建筑工程学院学报，2005，21(3)：19-22
[39] 翟桂平，梁恒国．管道直饮水系统设计秒流量的计算初探[J]．工程设计与研究，2004，(3)：29-30
[40] 安先锋，李志梅．管道纯净水系统的设计[J]．中国给水排水，2001，17 (6)：40-42
[2] 杨文玲 《高层建筑给水排水工程》重庆大学出版社，1996
[3] 王增长，高羽飞．建筑给水排水工程(第五版)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005
[4] 钱维生．高层建筑给水排水工程[M]．上海：同济大学出版社，1989：20-40
[5] 袁宝军，庞志华．建筑给水设计中的几个错误算例分析[J]．中国给水排水，2003，19(8)：66-68
[6] 王冬改．居住小区给水设计秒流量概率计算方法[J]．大众科技，2005，(3)：8-9
[7] 邹平华，赵金玲．生活给水及热水供应设计秒流量计算方法的研究(一)[J]．给水排水，2000，26 (8)：51-56
[8] 张雪峰，吴恬．关于集体宿舍给水管道设计秒流量三种计算方法的比较[J]．西南给水排水，2003，25(4)：39-41
[9] 邢艳红，张冬冬．室内给水系统中设计秒流量计算方法比较[J]．青海大学学报，2003，21(3)：33-35
[10] 邹平华，赵金玲．生活给水及热水供应设计秒流量计算方法的研究(二)[J]．给水排水，2000，26(9)：67-72
[11] [美]统一建筑给水排水规范(uniform plumbing code)
[12] [美]国际建筑给水排水规范(International Plumbing Code)
[13] 卢安坚．美国建筑给水排水设计[M]．北京：经济日报出版社，2007
[14] 李永华．概率法计算直饮水管道设计秒流量的探讨[J]．IM&P化工矿物与加工，2003，(11)：25-27
[15] M.Kwietniewsla and M.Roman: Realiability assessment of Water Supply Systems.J Water SRT-Aqua, 1997, 46 (5)
[16] 李金燕．室内给水管网设计秒流量的概率计算方法[J]．西南给排水，2004，26(2)：25-26
[17] BJG-64，室内给水排水和热水设计规范[S]．1964
[18] J715-74，室内给水排水和热水设计规范[S]．1974
[19] GBJ15-88，建筑给水排水设计规范[S]．1988
[20] 单晓平，尹士君．住宅给水管道设计秒流量计算方法[J]．49-50
[21] GB 50015-2003，建筑给水排水规范[S]．2003
[22] 马信国．建筑排水技术发展的若干问题[J]．给水排水，2006，32(4)：63-69
[23] 仇让凯，陈桂德．对《建筑给排水设计规范》3．6．4条的解读[J]．给水排水，2006，32(8)：108-109
[24] 张文．新旧规范住宅设计秒流量计算初步比较[J]．国外建材科技，2004，25(6)：66-68
[25] 万小清．住宅给水排水设计中的几个问题[J]．煤炭工程，2002，(12)：49-50
[26] 易小萍，王敏．管道直饮水系统设计秒流量的计算方法[J]．南昌水专学报，2003，22(3)：57-59
[27] 李青．办公楼直饮水设计探讨[J]．广东轻工职业技术学院学报，2004，3 (2)：22-24
[28] 姜文源．关于GB50015-2003几个技术问题的讨论[J]．给水排水，2004，30(12)：112-115
[29] 张言禾，刘菡，王涛．对《建筑给排水设计规范》3．6．4条的认识[J]．给水排水，2005，31(9)：114
[30] 盛骤，谢式千，潘承毅．概率论与数理统计[M]．北京：高等教育出版社，1989：34-139
[31] 数学手册编写组．数学手册[M]．北京：人民教育出版社，1979
[32] 徐得潜．应用概率方法计算室内给水管道设计秒流量[J]．数理统计与管理，1997，16(3)：7-12
[33] 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
[34] 吴俊奇，黄忠臣，欧云飞．排水横管流量的特性及其测定[J]．北京建筑工程学院学报，2000，16(4)：8-11
[35] 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(8)：81-83
[36] 王志飞．住宅直饮水设计探讨[J]．四川建筑科学研究，2003，29(3)：121-122
[37] 陈和苗．概率法计算直饮水管道设计秒流量的探讨[J]．工业用水与废水，2000，3 1(1)：38-39，42
[38] 吴俊奇，曹健．办公楼建筑管道直饮水设计秒流量的计算[J]．北京建筑工程学院学报，2005，21(3)：19-22
[39] 翟桂平，梁恒国．管道直饮水系统设计秒流量的计算初探[J]．工程设计与研究，2004，(3)：29-30
[40] 安先锋，李志梅．管道纯净水系统的设计[J]．中国给水排水，2001，17 (6)：40-42