近年来, 随着海外工程市场的扩展, 越来越多的工程师开始接触国外建筑给排水的设计。除援外项目之外, 工程设计一般应按当地规范以及指定的国际规范、美国规范、法国规范等执行。国际规范对于给排水各系统的设置、计算等与国内规范有较大差异。沙特某项目位于利雅得等多个城市, 涵盖办公楼、清真寺、游泳馆、文娱中心、宿舍等多种建筑类型。主要遵守的给排水规范为国际给排水规范 (International Plumbing Code, 2015年版, 以下简称IPC) 、美国给排水规范 (Uniform Plumbing Code, 2012年版, 以下简称UPC) 以及沙特当地的给排水规范 (Saudi Building Code 701Sanitary, 以下简称SBC) , 同时, 也要满足业主的要求 (Minimum Technical Requirement, 以下简称MTR) 。本文围绕该项目中给水系统、污废水排水系统、通气系统和雨水系统设计过程中与国内的差异进行对比, 为海外工程设计提供参考。

　　 本项目给水系统首要依据为IPC, 同时也要满足SBC以及MTR要求。给水系统为枝状系统, 系统的设置与国内系统类似。在洁具的参数、管段流量的计算和一些附件的设置上与国内设计存在一定差异。

　　 国外各种卫生器具的流量与连接管最小直径与国标大致相同, 但最低工作压力差别较大, IPC中规定的大便器、小便器、浴盆和净身盆的最低压力明显高于国标要求^[1,2]。例如本项目采用的冲洗水箱型大便器工作压力20psi (0.14 MPa) , 冲洗阀型大便器为35psi (0.25 MPa) , 均高于国内的0.02 MPa以及0.10~0.15MPa。在设计中, 也遇到了当地常见的一些特殊洁具 (见图1) , 例如, 在清真寺或祈祷室的卫生间内往往设有供人洗礼用的给水设施, 即冲洗水嘴 (Ablution Faucet, 简称AF) , 与淋浴类似, 该给水点需要供应热水;另一个是每个大便器旁配备的冲洗软管 (Perennial Spray, 简称PS) , 特别地, 当坐便旁设置此洁具时需要设置排水点。

　　 同国内设计类似, 管段的给水流量也是基于当量计算的, 国内将用户分为住宅、用水密集型、用水分散型等建筑类别, 各类建筑分别依据不同的计算公式将设计管段的给水当量转化为给水设计秒流量。在国外规范中, 并未对建筑类型进行区分, 仅针对卫生间的使用性质 (公用或私用) 而对洁具赋予不同的给水当量, 也就是说, 不同类型卫生间的给水流量是靠同一卫生器具的不同当量来区分的^[1,3]。

　　 给水流量通过查表法 (基于亨特曲线) 直接将当量转换为流量^[1,3], 十分简单、方便。通常, 小型的给水系统中, 以冲洗水箱为主的给水系统, 其管径与国内设计差异不大, 而对于以冲洗阀为主的给水系统, 其管径则略大于国内值。

　　 管径的确定与流量和流速相关, 国外设计中管道允许的流速可以高达1.8m/s^[3], 而按照业主的要求, 本项目给水系统的流速均按1.5m/s控制。

　　 IPC与国标均采用海澄-威廉 (Hazen-Williams Formula) 公式进行给水系统沿程水头损失的计算^[1,2,3], 但对于塑料管的海澄-威廉系数的取值略有差异。在同等条件下, 对于塑料管的水头损失, 国外计算值略低于国内值。

　　 对于管件、阀门局部水头损失的计算, IPC与国标均引入了管道当量长度的概念, 将管件、阀门转换成沿程水头损失计算法中的管长。而对于水表、倒流防止器等设备的水头损失, 国标中给出了具体数值, IPC则强调应根据产品参数确定^[1,2,3]。

　　 同给水系统类似, 本项目排水系统首要依据为IPC, 同时也要满足SBC以及MTR要求。当地要求对于3层及3层以上建筑采用首层单排并且单独出户, 类似的特殊规定需在设计前与管理公司等单位确认。同时, 国外排水系统非常注重通气系统的设置, 往往设置单独的通气立管并采用器具通气。

　　 国内设计中常提到“排水最大小时流量”的概念及其与排水定额和小时变化系统的关系;而IPC、UPC中并没有对应的概念, 管段的排水当量可通过查表法直接折算为排水流量。管径也可以通过查表法根据排水当量直接确定, 非常简便^[4]。

　　 此外, 对于国内一些常常被忽视或没有明确规定的问题, 国外规范中有一些具体的规定。例如:IPC中明确规定排水立管管径可以随排水当量的减少而酌情缩小, 国内没有类似的规定。在工程中, 往往会出现因卫生间位置的偏移等原因而导致排水立管的水平方向移动, 国标对于这种错位现象中的水平管段管径的确定没有做特别说明, 设计也往往直接采用错位前的上游立管管径, 不再进行单独的计算;而在IPC中有明确规定, 这段管道应当视为底层排水横干管来确定管径, 其下游排水立管管径的确定仍按排水立管确定管径, 但同时不得小于其上游的排水横管管径^[1,2,3]。

　　 国内设计中, 通气管管径一般只与排水管管径相关, 而在国外设计中, 情况较为复杂, 它与通气管的展开长度及其负担的排水当量相关, 排水当量数越大、展开长度越长、通气管的管径越大^[1,2,3]。通气管有多种类型, 如立管通气管、循环通气管、减压通气管、器具通气管、汇合通气管、环形通气管等, 各类通气管的设置以及管径的确定不尽相同。

　　 本项目雨水系统主要遵照SBC、MTR, 并参考IPC、UPC等国际规范。雨水系统的设计与国内设计相似, 也分为平时的雨水 (初级) 排水系统以及溢流 (二级/应急) 雨水系统。二级雨水系统可以通过溢流口或者完全独立的一套备用雨水系统实现。根据与管理公司之间的沟通, 并结合本项目的实际情况, 只设置了初级雨水系统^[1,3]。

　　 汇水面积的计算方法与国内类似, UPC对计算方法的描述最为详尽。沙特地区的建筑往往女儿墙很高, 计算屋面雨水时需要考虑侧墙的影响。

　　 同其他系统类似, 在国外设计中依然可以通过查表法根据汇水面积和降雨强度快捷地查询合适的管径, 降雨强度直接由业主提供。通过具体比较, 对于塑料管立管、横管的排水能力, 国内外规范提供的管道泄流量数值差异不大^[1,3]。

　　 本文结合沙特某项目经验及国内外相关规范介绍了国外给水系统、污废水排水系统、通气系统和雨水系统, 并重点围绕洁具参数、给水流量、排水流量以及各系统管径的确定方法和系统设置等角度比较了国内外给排水系统设计的异同。在计算方面, 国外一般采用查表法, 直观、简便。特别地, 国外设计中非常重视通气系统的设置, 相应的规范也独立于排水系统成为单独的章节, 要求也更为严格。这些差异既是国内设计中完善、提高的借鉴, 也是国外设计的参考。