近几年来, 特别是“十一·五”期间, 随着我国经济建设的飞速发展, 人民生活水平的更进一步提高, 人们对居住建筑的要求也越来越高。人们在关注住宅的环境、建筑面积、户型、朝向和室内电气设备的同时, 也越来越关注住宅的核心部分厨房和卫生间的设计。排水管道设计的正确与否与居住环境卫生有着直接的关联。住宅建筑设计中, 排水管材、卫生器具及地漏的选用、设置, 将直接影响居民的正常使用和生活质量。建设部城镇住宅研究所制定的《小康型住宅厨房卫生间设计通则》 (BK-94-21) , 对厨房、卫生间的设计给出了统一的指导原则, 对提高住宅建筑给水排水的设计水平起到了积极的作用。现结合我们院近年在住宅建筑设计上的实践, 谈谈住宅建筑排水管道设计。
住宅建筑室内排水体制是采用污水、废水分流制还是采用污水、废水合流制, 应根据所在城市室外排水制度、市政主管部门的要求以及是否有利于综合利用与污水处理要求来确定的。《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003) (以下称规范) 第4.1.2条规定, 当生活污水需经化粪池处理时, 其粪便污水宜与生活废水分流。当有污水处理厂时, 生活废水与粪便污水宜合流排出, 此条款在全国各地的执行情况也不相同。我国大部分城市的室内污水、废水采用合流制排出, 部分发达城市则采用分流制排出。分流制排水的优点是可以减小化粪池的容积, 有利于厌氧菌腐化发酵分解有机物, 提高化粪池的污水处理效果。缺点是增加了室内的排水立管及室外检查井的数量, 占用了室内使用面积以及增加了工程费用。
随着铸铁排水管的逐步淘汰, U-PVC排水塑料管已在住宅建筑中得到了广泛的应用, 并取得了成功经验, 但也存在缺点和不足。最大的问题是噪声远大于铸铁管, 管壁隔音效果较差, 对日常生活有一定的影响。为解决噪声问题, UPVC排水产品在管内壁增加了凸起的螺旋型导流线, 使水流条件得到了改善, 有效的降低了噪声, 即目前市场上的UPVC螺旋管。为解决管壁隔音效果较差的问题, 市场上又开发出了UPVC芯层发泡管 (PSP管) , 此种管道不仅具有传统UPVC实壁管的优点, 同时还具有高抗冲击性、隔音、阻燃、绝缘、热稳定性好的特性。设计中, 当排水管道设于住宅室内时, 应优先选用螺旋管、芯层发泡管或离心铸造排水铸铁管。
目前许多城市都有住宅建筑高度小于100m时, 生活排水管应采用硬聚氯乙烯塑料管的地方规定, 从政府行政作用的角度来推广排水塑料管。在实际工程中, 设计人员应根据不同的情况灵活的加以掌握。笔者在设计高层住宅或高层商住楼时, 当高层住宅底层或转换层排水立管需要转换时, 排水横干管和转换层以下的排水立管、排出管均采用离心铸造排水铸铁管, 提高了排水管道因堵塞后下部管路系统为受压状态时的承压能力, 更提高整个排水管道系统的安全可靠性。
地漏是排水管道系统中的一个重要附件, 功能就是排除地面的积水。《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003) 第4.5.7条规定, “厕所、盥洗室、卫生间及其它需经常从地面排水的房间, 应设地漏”, 对住宅厨房是否设置地漏未作明确规定。据此, 在住宅建筑排水设计中, 地漏主要设在卫生间和布置洗衣机的部位, 厨房可不设置。这是由于在厨房中, 地面不可能形成积水, 只有少量的溅水, 用抹布即可保持地面的干净。若将洗衣机设于厨房时, 洗衣机的排水可采用在其旁边的排水管道上设一管径为DN50带存水弯的排水接口, 或采用DN50无水封地漏, 在地漏下端设存水弯与排水管道连接, 排除洗衣机洗衣时的废水。存水弯水封深度不得小于50mm, 以防长时间不使用洗衣机存水弯内的水封蒸发干枯使排水管道内的有害气体进入室内, 影响住宅室内环境。“规范”第4.5.9条规定, 地漏的水封深度不得小于50mm, 这是依据排水管道系统内压力的波动值和水封蒸发等因素确定的。水封的深度越高, 越有利于防止因管道内压力的波动对其的破坏。因此, 在住宅建筑排水设计时应正确设置地漏, 如应用不当, 将影响住宅室内的居住环境质量。
(1) 对住宅建筑底层设架空层、商场或商铺的情况, 上部排水立管必须在二层楼板底或转换层内进行转换, 以不影响底层的使用功能。转换后的排出管不应少于二根, 应根据上部住宅的户型设置出户管。排水横干管的管径不应大于DN200, 采用DNl50为宜。有的设计将一栋楼的排水立管均汇到一根排水横干管上出户, 此种设计布置若发生管道堵塞或管道破裂将影响整栋楼的用户, 这样处理是极不安全的。出户管过多, 在地下室外墙上所预留的防水套管 (设地下车库的住宅楼) 及室外的检查井数量增多, 给施工及室外环境带来不利, 同时也增加工程费用。
(2) 设有专用通气立管的住宅楼, 底层卫生器具的排水管道是否还要与其它楼层管道分开单独排出?“规范”并没有给出要求, “规范”第4.4.11条表4.4.11-2适应的前提是排水立管仅设置伸顶通气立管。专用通气立管的设置是为了防止卫生器具水封遭受破坏和器具内冒气泡现象的发生。也就是说, 排水立管设有专用通气立管时, 其底层卫生器具的排水支管可以接到排水立管上。但由于住宅内排水管道在使用过程的复杂性, 排水管道内有固体废物的存在, 直接影响排水的通畅, 使与排水立管底部连接的卫生器具有溢水的可能, 此现象在实际工程中也时有发生。因此, 底层卫生器具的排水管道不接到排水立管上为好, 应单独排出。排水立管需要进行转换时, 底层卫生器具的排水支管可以接到排水横干管上, “规范”第4.3.12条规定, “连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m, 不得小于1.5m。对满足不了上述要求的排水支管, 应采用单独的排出管排至室外检查井”。排水横支管的管径“规范”4.4.15条规定按立管工作高度小于2m的数值确定。笔者在多层住宅排水设计中, 由于住宅室内外高差较小, 设计将底层排水支管直接排出至室外检查井, 支管直径立管工作高度小于等于2m的数值确定, 在工程建成投入使用后没有发生任何问题。
《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003) 第4.4.11条表4.4.11-2给出了生活排水立管的最大排水能力, 对流量超过表中的规定值, 是采用增大一号立管底部管径还是设置专用通气立管, 各设计单位的作法也不一致。在广州及深圳市, 排水立管设在建筑外墙上, 立管的布置不受管井大小限制, 一般多采用设专用通气立管, 排水立管每隔二层与专用通气立管以H管连接。在上海市地方标准《住宅建筑设计标准》中规定“多层住宅连接坐便器的污水立管, 应设置专用通气立管, 隔层设H管”, 设置专用通气立管的标准更高些。在北京市一般采用增大一号立管管径的方法 (高档住宅楼除外) 。采用哪种方式更合理更安全呢?“规范”第4.6.2对设置专用通气管的情况作了明确的规定, 笔者经过这些年的设计实践, 严格按“规范”第4.6.2条的要求处理工程中的实际问题, 多层住宅 (标准较高的住宅除外) 采用立管底部放大一号管径, 对排水立管流量超过“规范”第4.4.11条表4.4.11-2规定的住宅和高层住宅设专用通气管。既不放大立管底部管径, 也不设置专用通气立管的住宅, 最下面一层卫生间的大便器内有翻气泡的现象发生, 住户对此投诉的较多。而放大一号立管底部管径和设专用通气立管的住宅, 基本上无此现象发生。由于污水立管的水流流速大, 污水排出管的水流流速小, 在立管底部管道内产生正压区, 这个正压区使靠近立管底部的卫生器具内的水封遭受破坏, 卫生器具内发生翻气泡, 地漏向外冒水。专用通气立管的设置可平衡排水立管内的气流, 减少正压区的正压值, 使其不足以对卫生器具内的水封形成威胁。因此, 住宅排水设计应严格按“规范”规定执行, 正确处理住宅排水系统的关键部位和正确设置专用通气管, 保证住宅的安全使用。
位于住户上部的屋面, 雨水斗不能采用65型或87型雨水斗 (雨水横管不能布置在住宅内部) , 而应采用侧墙式雨水斗。但在使用侧墙式雨水斗时, 其最大汇水面积不能套用《建筑给水排水设计手册》表4.3-3的数值, 而应按《屋面工程技术规程》 (GB50207-94) 第4.3.10条规定, 一个侧墙式雨水斗最大汇水面积宜小于200m2。侧墙式雨水斗的构造见标准图集01S302《雨水斗》。阳台雨水应设专用的立管由无水封地来收集, 而不应接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管内的压力分布是由负压到正压的一个变换过程, 零压力点的位置约在距立管末端以上1/3~1/2的高度处, 将阳台雨水地漏接到屋面雨水的负压区, 将通过地漏吸入大量的空气, 影响雨水立管的排水量;将阳台雨水地接到屋面雨水立管下部正压区, 则有返水倒灌的可能, 在实际工程中发生的频率是很高的。屋面雨水与阳台雨水各自分开是必要的, 不能因为在建筑立面上增多了几根雨水立管而将其合并。阳台雨水应排到室外雨水检查井中, 而不应排到污水检查井中。有的住宅住户将厨房洗涤盆移到服务阳台并将洗涤废水排到阳台地漏内, 并将阳台雨水立管排到污水检查井中, 这种做法是不安全的。阳台雨水地漏是无水封的, 即使采用有水封的地漏, 水封由于长时间得不到补充, 会逐渐蒸发干枯, 污水系统内的废气就会跑到住宅室内, 污染环境, 因而不能为了解决某个问题而又引起新的问题, 影响住宅的正常使用。
住宅建筑的排水管道系统看似简单, 但确与我们的生活息息相关, 关系到了人民的生命安危、身心健康, 应引起设计人员的高度重视。正确的选择系统的形式、节水且噪音低的卫生设备、合适的管材及附件, 满足人们对居室内部环境的要求。
摘要：本文笔者通过自身的设计工作经验谈论了建筑排水设计中的一些要点, 以其和同行多多交流。
关键词：排水体制,管材管道,通气立管,排水设计
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