本站原创关键词：输气站场；生活给水管道；给水秒流量；城市居民区
一、前言
本文以西气东输二线管道工程（以下简称西二线）平顶山～泰安支干线各站场给水管道设计为例，分析了给水设计秒流量计算时存在的误区，并提出合理的、适合输气站场的给水设计方法。平顶山～泰安支干线从东段干线的鲁山站接出，经过薛店分输联络站、中牟分输清管站、开封分输站、菏泽分输清管站、济宁分输站、到达泰安联络站共计约6座站场、6座RTU分输阀室、13座普通阀室，管道全长约519.3km。
根据《输气管道工程设计规范》（GB50253-2003）中第9.2.2条规定，本工程各站场用水主要包括生产用水、生活用水。摘自：硕士论文开题报告www.808so.com
站场生产用水主要为锅炉房用水、设备、场地冲洗水等。所有阀室不设给水设施。
二、输气站场内生活区给水设计的特点
1. 输气站场与城市居民区给水设计的不同输气站场生活区的给水设计与城市居民区的给水设计有很大的不同，站场选址一般都在远离市区的边远地区，站场内生活区水源大概有三种类型：一是站场所处位置依托条件较好，利用周边的已有给水管网；二是站场周边没有依托，位置处于地下水资源丰富地区，在站场内打井取水；三是以上两种情况都不符合，利用拉水车运水到站内，此种方式比较机动灵活，但是受到站场与取水点距离的制约。综上分析，输气站场内生活区给水设计的准确性显得尤为重要，设计秒流量的计算和最高日用水定额的选取关系到管径的选择，给水处理间水箱、给水泵、气压给水装置等设备的选型。特别是在边远缺水地区，采用打井或者拉水车运水时，给水秒流量的计算关系到整个给水系统的合理性、经济性。
2. 输气站场综合值班室的特点
站场内的生活区建筑一般为供站内运行人员日常生活和工作用的综合值班室，部分值班室内设置有员工食堂、公共淋浴间和锅炉房，需要站内打井的站场还设有给水设备间，站内生活区的给水主要包括以上部分。由于站场生活区值班室的综合性，因此设计给水时应该按照规范合理的选择公式，并加以修正。现以西二线平顶山－泰安支干线典型站场综合值班室为例，各功能间的功能说明见表1。
表1
三、输气站场给水秒流量的计算公式
1. 输气站场常用的给水计算公式根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009版）第3.6.5条规定，建筑生活给水管道设计秒流量，应按下式计算：
（1）
式中： ——计算管段的给水设计秒流量（L/s）；
——计算管段的卫生器具给水当量总数；
——根据建筑物用途而定的系数。
在应用此公式计算输气站场内的给水设计秒流量时，由于站场内建筑单体用水规律的不同，用水量与居民区相比存在很大差距，一般需水量相对来说都不算大。计算时更应该注意有大便器延时自闭冲洗阀的给水管段，大便器延时自闭冲洗阀的给水当量均以0.5计，计算得到的q附加1.20 L/s的流量后，为该管段的给水设计秒流量。蹲式大便器主要出现在综合值班室的公用卫生间内，所以设计时一定特别注意，以免计算的流量取值偏小，相对应管径偏小，造成冲洗大便器水量不足的情况发生。
2. 输气站场给水百分数计算公式
可参见《建筑给水排水设计规范》第3.6.6条规定，这种情况输气站场一般遇不到。
四、输气站场给水秒流量计算公式的分析与应用
1. 输气站场综合值班室类型的划分综上分析，我们可以看出，综合值班室的类型划分不符合上述任何一种建筑类型，因为站场内综合值班室集办公楼、宿舍、职工食堂和锅炉房等功能于一体，有的还包括公共淋浴间和设备间。笔者通过对民用建筑给水设计与输气站场给水设计的对比，分析得出站场内的综合值班室一般包括两大类，一类是宿舍（Ⅰ、Ⅱ）加职工食堂和办公室，占大多数，二类是宿舍（Ⅲ、Ⅳ）加职工食堂和办公室，占少数。宿舍分类可参见《宿舍建筑设计规范》(JGJ 36－2005)进行分类，适合应用于输气站场，只不过人员的作息习惯不尽相同，设计时很容易混淆，要十分注意，灵活的应用规范。
2. 输气站场不同类型的综合值班室给水秒流量的计算
以上两种建筑类型的给水设计秒流量采用不同方式，前者由于职工食堂用水和宿舍（Ⅰ、Ⅱ）采用的计算公式不同，可以分别计算出各自的给水秒流量。后者便可以归入宿舍（Ⅲ、Ⅳ）、职工食堂，采用第3.6.6条规定的计算公式，分别计算出各自的给水管径。
在计算本文定义的第一种建筑类型给水秒流量时，公式中的 值不能简单的根据规范进行取值，笔者提出输气站场综合值班室内不同使用性质的单体的综合系数 。 值通过下式加权平均法求得。
（2）
式中： ——综合值班室的给水秒流量综合系数；
——宿舍的给水秒流量系数；
——办公楼的给水秒流量系数。
——宿舍内计算管段的卫生器具给水当量总数；
——办公楼内计算管段的卫生器具给水当量总数。
3. 应用输气站场给水秒流量公式的计算实例
针对西二线平顶山－泰安支干线各站场内综合值班室的设置情况，由以上分析计算的结果见下表：
表2
五、输气站场传统的给水计算方法存在的偏差
1. 输气站场两种计算方法的结果对比以计算本文规定的输气站场内第一种类型的建筑为例，若用过去一般的计算方法，就是将综合值班室内所有的卫生洁具给水当量数求和，再应用第3.6.5条规定的公式计算，计算给水秒流量结果见下表3。 而本文笔者从输气站场建筑性质的实际出发，通过分析比较得出的适合站场给水管道计算的方法，以此求出的结果见下表4。
表3
综上可以看出中牟分输站给水设计秒流量传统的计算方法与本文叙述方法的偏差为47%，将近一半的误差，管径选取大了一个型号；巨野分输站的偏差为36%，管径选取也大了一个型号。根据传统算法选取的管径大了一号会造成流速的降低，中牟分输清管站传统算法的实际流速为v=0.66m/s，巨野分输站的实际流速为v=0.72m/s。根据《建筑给水排水设计规范》第3.6.9条对流速的规定，可以看出上述两个站场的给水管道实际流速不是经济流速，要比规范规定的流速小了30%左右。
2. 两种计算方法的偏差率分析
通过表2可以看出总当量数Ng1代表着综合值班室的规模大小，对于输气站场而言，就意味着定员的多少。由下图1可以直观的看出随着综合值班室规模的增大，给水秒流量计算的偏差率曲线降低的幅度逐渐在减缓，说明对于大型油气站场，随着定员人数的增多，用传统方法计算出来的秒流量与本文叙述的计算方法之间的偏差逐渐在减小。但是也可以看出Ng1＝123的综合值班室规模相当于两层建筑，在输气站场中规模偏大，在这种情况下，偏差率还达到了40%左右，两种方法计算结果的误差是相当大的。
图1 两种计算方法的偏差率
六、结束语
本文针对目前一些输气站场运行一段时间后，局部卫生洁具无法正常工作的现状，通过对西二线平顶山－泰安支干线各站场的给水管道设计分析，经过翻阅大量书籍和规范，参照以往输气站场的给水设计案例，总结出一套比较合理，相对适合输气站场的给水设计方法。通过对输气站场内建筑物的特点、用水规律性的分析，得出输气站场综合值班室与普通居民区建筑在功能方面存在的差异，从而导致了在给水管道设计时也存在着很多不同。笔者通过实例计算与分析得出给水秒流量计算综合系数 ，指出设计时不能一味地、单一地按照某本规范的某个条文孤立地考虑，应该结合输气站场的实际情况综合分析规范的相关条款。本文为输气站场的给水设计提出新的思路和方法。
参 考 文 献
张淼、刘振印等. 建筑给水排水设计规范.2009年版. 2010.5、P21～41
贾苇、赵锂等. 全国民用建筑工程设计技术措施.2009年版.2009.12、P14～36
[3] 李铭等. 油气田与管道公用工程设计（上）.第一版.2010.9、P47～50