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建筑給水系統超壓出流的實測分析
摘要：對11棟不同類型建筑的給水系統進行了超壓出流實測分析。結果表明，普通水龍頭和節水龍頭的超壓出流率分別大于55%和61%。超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量大于額定流量的現象，兩流量的差值為超壓出流量，這部分流量未產生正常的使用效益，且其流失又不易被人們察覺和熟悉，屬“隱形”水量浪費。此外，超壓出流會帶來如下危害：①由于水壓過大，龍頭開啟時水成射流噴濺，影響人們使用；②超壓出流破壞了給水流量的正常分配。③易產生噪音、水擊及管道振動，使閥門和給水龍頭等使用壽命縮短，并可能引起管道連接處松動、漏水甚至損壞，加劇了水的浪費。為了解建筑給水系統超壓出流現狀，筆者對此進行了實測分析。
1測試對象
選擇11棟不同高度和不同供水類型的建筑作為測試對象，其中多層建筑3棟，均為外網直接供水；高層建筑8棟，一般均分為2個區，低區由外網供水，高區由水泵、高位水箱聯合供水或由變頻調速泵供水，有的樓層住戶支管上設有減壓閥。
通過對目前建筑中普遍配置的螺旋升降式鑄鐵水龍頭(以下簡稱“普通水龍頭”)和陶瓷片密封水嘴(以下簡稱“節水龍頭”)使用時的壓力和流量進行測試，了解建筑給水系統超壓出流現狀。
2測試裝置
由于測試是在已投進使用的建筑中進行，為不妨礙用戶的正常用水，采用了圖1所示的試驗裝置，即用塑料軟管與一新安裝的試驗用水龍頭相連，試驗用水龍頭前安裝壓力表，測試時只需將軟管的另一端與原水龍頭緊密相連即可。
測試采用φ15普通水龍頭和節水龍頭各1個；天津市星光儀表廠y—100型壓力表(丈量范圍為0～0.6mpa，最小刻度為0.01 mpa)及附件兩套；φ15塑料軟管、1000ml量筒、 秒表、三通、管箍等管件若干個。
3測試內容和方法
3.1測試點和測試時間
對每個樓體中測試點的選擇一般為：從第一層開始隔層進戶測試(但實測中因有的住戶家中無人，測點有所變化)，測試點水源為室內已有污水盆水龍頭或洗滌盆水龍頭出水。測試時間為上午9：00～10：30。
測試建筑內普通水龍頭和節水龍頭在半開、全開狀態下的出流量及相應的動壓和靜壓值。
3.2測試方法
①流量測定
采用體積法測定流量，測試時水源水龍頭全開，測試用水龍頭分為半開和全開兩種狀態。記錄普通水龍頭和節水龍頭在兩種開啟狀態下水的出流時間t及相應的出流量v。每個測點在同一開啟狀態下測三次，取三次的均勻值作為此狀態下的終極測定值。
②壓力測定
在每次測試用水龍頭開啟前讀壓力表值，此值為該測點靜壓值；測試用水龍頭開啟后，在記錄流量的同時記錄壓力表讀數，此值為該狀態下的動壓值(工作壓力)。
4結果及分析
兩種水龍頭半開狀態時的動壓、流量測試結果及回回曲線和曲線方程分別見圖2、3。
4.1 普通水龍頭半開狀態
《建筑給水排水設計規范》(gbj15—88)中規定：污水盆水龍頭當配水支管管徑為15mm、開啟度為1/2(半開狀態)時，額定流量為0.2l/s。根據上述規定，對67個用水點的測試結果進行了統計，有37個測試點的流量超過此標準(超標率達55%)。
4.2節水龍頭半開狀態
節水龍頭與普通水龍頭相比，在管徑、水壓相同時的全開、半開流量均小于后者。節水龍頭固然出流量小但水流急，在較小流量下就可滿足人們的用水需求，因而節水龍頭的額定流量應小于普通水龍頭的額定流量。結合現行的和送審的《建筑給水排水設計規范》中的充氣水龍頭和單閥龍頭的額定流量范圍，筆者以為應將0.15l/s作為節水龍頭額定流量的參考值，以此作為判別現有建筑水龍頭是否超壓出流以及新建建筑采取控制超壓出流措施的依據。
由圖3可見，節水龍頭出流量為0.15l/s時對應的工作壓力為0.08mpa，其與普通水龍頭出流量為0.2l/s時對應的工作壓力(0.06～0.07mpa)非常相近，這進一步說明將0.15l/s作為節水龍頭額定流量的參考值是比較公道的。
節水龍頭以半開狀態并以流量為0.15l/s作為其額定流量時，實測中有41個測試點的流量超標(超標率達61%)。
5結語
從測試結果可以看出，普通水龍頭和節水龍頭的超壓出流率分別為55%和61%，實際上水龍頭出流量的超標率要大于以上數值。以普通水龍頭為例，有的水龍頭(如洗手盆)的額定流量不是0.2l/s而是0.15l/s；有的水龍頭額定流量雖是0.2l/s，但要求的開啟度 不是1/2而是3/4或全開(全開狀態下有60個測試點的出流量超過0.2l/s)，這樣就使得水龍頭出流量的實際超標率遠大于55%。
測試中普通水龍頭半開時的最大流量為0.42l/s，全開時最大流量為0.72l/s；節水龍頭半開和全開時最大流量分別為0.29l/s和0.46l/s。不論是普通水龍頭還是節水龍頭，在半開狀態時最大出流量約為額定流量的2倍；在全開狀態時最大出流量約為額定流量的3倍以上。
綜上所述，在現有建筑中水龍頭的超壓出流現象是普遍存在而且是比較嚴重的，由此造成的“隱形”水量浪費是不容忽視的，必須采取措施加以解決。
參考文獻：
［1］姜文源，肖正輝.建筑給水排水常用設計規范詳解手冊［m］.北京：中國建筑產業出版社，1996.
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