談旋流加強(qiáng)型單立管排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

樊 棟 王永強(qiáng)

(晉城市建筑設(shè)計(jì)院，山西晉城 048000)

0 引言

旋流加強(qiáng)型(CHT)單立管排水系統(tǒng)技術(shù)來(lái)源自日本。日本對(duì)特殊單立管排水系統(tǒng)比較重視，有一個(gè)特殊單立管排水協(xié)會(huì)，協(xié)會(huì)有7個(gè)成員單位，有7種各不相同的特殊單立管排水系統(tǒng)，但是它們有共性特征:

1)管件都是鑄鐵的;

2)管件都為旋流器;

3)旋流都為逆向旋流;

4)旋流都由導(dǎo)流葉片造成;

5)導(dǎo)流葉片數(shù)為1片～3片;

6)管件有多個(gè)橫向接口;

7)管材為塑料或鑄鐵;

8)管材、管件連接采用柔性接口法蘭連接;

9)多層與高層建筑的特制配件有區(qū)別;

10)立管排水流量經(jīng)過(guò)測(cè)試，有統(tǒng)一測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn);

11)排水立管最大管徑限制在100 mm;

12)測(cè)試方法符合日本用水、排水實(shí)際情況;

13)排水流量隨立管高度不同而變化;

14)流量計(jì)算按定流量法，與測(cè)試方法協(xié)調(diào)一致，除了計(jì)算水量外，也計(jì)算通氣管管徑。

1 具有中國(guó)特色的CHT型單立管排水系統(tǒng)

旋流加強(qiáng)型CHT單立管排水系統(tǒng)是繼AD型單立管排水系統(tǒng)之后日本技術(shù)在我國(guó)特殊單立管排水系統(tǒng)的又一應(yīng)用。CHT型產(chǎn)品在我國(guó)根據(jù)國(guó)情作了相應(yīng)改進(jìn)，主要改進(jìn)是擴(kuò)容。擴(kuò)容的原因:1)我國(guó)家用廚房洗滌盆排水口出口不設(shè)置粉碎器，為防堵塞;2)我國(guó)廚房排水含油量較多，易凝結(jié);3)使葉片邊緣與管內(nèi)壁距離接近內(nèi)徑;4)按終限理論指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)，按擴(kuò)容理念消解排水立管水塞現(xiàn)象;5)我國(guó)對(duì)洗滌劑性質(zhì)無(wú)限制，在管件中應(yīng)適當(dāng)留有泡沫存留的空間;6)便于連接多根排水橫支管和通氣管。

CHT單立管排水系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較好的特殊單立管排水系統(tǒng)。它的核心是旋流排水技術(shù)，是立管中的特制配件采用CHT特殊接頭，立管管材采用普通排水管材的管件特殊類(lèi)建筑單立管排水系統(tǒng)。

1.1 立管上部特制配件

上部特制配件用于連接排水立管與橫支管，使立管水流和橫支管匯入水流快速形成旋流，且能滿足氣水混合、減緩立管中水流速度和消除水舌現(xiàn)象，僅為了保持立管旋流力度、減緩立管水流下落速度而設(shè)置的特制配件。

上部特制配件包括 CA4N，CB4N，CA4S，CB4S四種形式的CHT旋流接頭，其中不與排水橫支管連接的旋流接頭稱(chēng)為CHT直通旋流接頭。

CHT型單立管排水系統(tǒng)實(shí)際上是加強(qiáng)型旋流器加光壁管的組合，CHT特殊接頭在日本的原型及國(guó)內(nèi)改進(jìn)后N形，S形在日本根據(jù)“集合住宅排水系統(tǒng)的排水能力測(cè)試方法”進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試塔高108 m，水封破壞臨界值40 mm，排水管徑110(見(jiàn)圖1)，測(cè)試結(jié)果CB4型不擴(kuò)容為5.5 L/s，CB4N型局部擴(kuò)容為7.0 L/s，CB4S型整體擴(kuò)容為9.0 L/s。

圖1CHT型三種接頭

由測(cè)試數(shù)據(jù)可知CHT特殊接頭經(jīng)擴(kuò)容后有明顯效果，整體擴(kuò)容(S形)效果優(yōu)于局部擴(kuò)容(N形)。

1.2 立管下部特制配件

下部特制配件用于連接排水立管與排水橫干管或排出管，除正常排水功能外，且能滿足氣水分離、有效降低排水立管底部正壓波動(dòng)、改善橫管水力工況等功能要求的特制配件。

下部特制配件包括S4S型穩(wěn)流接頭、LLS型大曲率半徑底部異徑彎頭和LL型底部異徑彎頭(見(jiàn)圖2)。

圖2 下部特制配件

2 CHT型單立管排水系統(tǒng)與雙立管排水系統(tǒng)比較

2.1 與雙立管排水系統(tǒng)排水能力比較

特殊單立管排水系統(tǒng)與雙立管(排水、通氣)排水流量測(cè)試在我國(guó)湖南大學(xué)34 m高測(cè)試塔進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試條件相同(采集時(shí)間間隔500 ms)，CHT特殊單立管排水測(cè)試結(jié)果為9.5 L/s，雙立管排水測(cè)試結(jié)果H管每層連接為9.0 L/s，H管隔層連接為6.5 L/s。

因此，同等條件下，特殊單立管排水立管通水能力不小于雙立管排水系統(tǒng)排水立管通水能力。

2.2 與雙立管排水系統(tǒng)性?xún)r(jià)比較

以一個(gè)住宅衛(wèi)生間排水立管為例，對(duì)CHT型單立管排水系統(tǒng)與雙立管排水系統(tǒng)進(jìn)行價(jià)格比較，見(jiàn)表1。

表1 CHT型單立管排水系統(tǒng)與傳統(tǒng)排水系統(tǒng)綜合造價(jià)比較

經(jīng)過(guò)以上分析，雖然CHT型單立管排水系統(tǒng)的排水能力與雙立管排水系統(tǒng)的排水能力相差無(wú)幾，但是CHT型單立管排水系統(tǒng)的造價(jià)比雙立管排水系統(tǒng)的造價(jià)要節(jié)約30%左右，且CHT型單立管排水系統(tǒng)與雙立管排水系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)勢(shì):1)CHT型單立管系統(tǒng)的管井比雙立管排水系統(tǒng)節(jié)省了42%，增加了衛(wèi)生間的實(shí)用面積;2)CHT型單立管排水系統(tǒng)無(wú)需通氣管，樓板穿孔少，施工非常方便，節(jié)省施工時(shí)間，綜合造價(jià)低;3)CHT型單立管排水系統(tǒng)的排水性能優(yōu)異，可以有效地解決排水系統(tǒng)的水舌、水躍和壅水現(xiàn)象，不會(huì)出現(xiàn)水封破壞導(dǎo)致衛(wèi)生間臭氣問(wèn)題。同時(shí)可以大大降低排水產(chǎn)生的噪聲，使業(yè)主感到更加舒適。

3 設(shè)計(jì)選用及注意問(wèn)題

3.1 設(shè)計(jì)流量選用

CHT型單立管排水系統(tǒng)推廣存在的主要問(wèn)題是GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年版)條文滯后，《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(2009版)關(guān)于特殊單立管最大設(shè)計(jì)排水能力只有三種系統(tǒng)的排水流量值，未涵蓋(加強(qiáng)型旋流器+光壁管)CHT型特殊單立管排水系統(tǒng)等的排水流量值。這使得CHT型特殊單立管排水系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)處于一個(gè)停滯階段，為了使設(shè)計(jì)人員不再為難，于是在2010年7月1日施行了CECS 271∶2010旋流加強(qiáng)型(CHT)單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)CHT型特殊單立管排水系統(tǒng)立管最大排水能力根據(jù)不同樓層的排水能力不同做了詳細(xì)規(guī)定。

《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(2009版)將最大排水能力修改為最大設(shè)計(jì)排水能力，而《旋流加強(qiáng)型(CHT)單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》仍然規(guī)定為最大排水能力，兩者的具體數(shù)值有差別，設(shè)計(jì)人員該如何對(duì)待，最大設(shè)計(jì)排水能力和最大排水能力區(qū)別見(jiàn)表2。

住建部相關(guān)條例規(guī)定與強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或強(qiáng)制性條文不相一致時(shí)，要有充分依據(jù)，原因是規(guī)范條文滯后，修訂不及時(shí)。CECS 271∶2010旋流加強(qiáng)型(CHT)單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程中規(guī)定 CHT型特殊單立管排水系統(tǒng)立管最大排水能力值，有測(cè)試數(shù)據(jù)，有工程實(shí)踐，也有專(zhuān)家論證，可以采用。需要注意的是采用時(shí)，可根據(jù)工程具體情況，適當(dāng)留有余地。

3.2 注意問(wèn)題分析

CHT型單立管排水系統(tǒng)注意公共衛(wèi)生間(多廁位)排水不宜采用。

CHT型單立管排水系統(tǒng)底層排水橫支管應(yīng)單獨(dú)排出，不與排水立管相連接。盡管CHT型單立管排水系統(tǒng)允許承擔(dān)的設(shè)計(jì)排水能力較大，但在系統(tǒng)投入使用后，立管實(shí)際運(yùn)行情況非常復(fù)雜，排水工況千變?nèi)f化，為使系統(tǒng)更加安全，避免在超過(guò)允許最大排水能力情況下因立管下部正壓過(guò)大對(duì)底層衛(wèi)生器具水封造成破壞，規(guī)定底部排水橫支管應(yīng)單獨(dú)排出。即底層排水橫支管不得與排水立管相連接，也無(wú)需在該層立管部位設(shè)置CHT直通(無(wú)分支)旋流接頭。

4 結(jié)語(yǔ)

旋流加強(qiáng)型CHT單立管排水系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較好的特殊單立管排水系統(tǒng)。從湖南大學(xué)測(cè)試塔對(duì)不同特殊管件測(cè)試數(shù)據(jù)可見(jiàn)(見(jiàn)表2)，旋流器、蘇維托等特殊管件通水能力基本上在同一水平，區(qū)別不是很大(以CHT系統(tǒng)效果最佳)。

表2 不同特殊管件的排水流量 L/s

同時(shí)需要注意的是，同樣的特殊管件，由于細(xì)節(jié)處理不同、加工精度有差別，效果也會(huì)有很大差異，因此要強(qiáng)調(diào)一家產(chǎn)品一個(gè)數(shù)據(jù)，不能盲目套用。

旋流加強(qiáng)型CHT單立管排水系統(tǒng)雖然在我國(guó)取得很好的應(yīng)用，但是細(xì)節(jié)上的問(wèn)題處理比如排水橫支管長(zhǎng)度限制、排水橫支管變徑連接要求、要求地漏直接接入排水立管、無(wú)通氣立管時(shí)，器具通氣管的連接等應(yīng)進(jìn)一步完善，使我國(guó)的排水系統(tǒng)技術(shù)跨入世界前列。

[1]姜文源.排水立管排水流量的確定和啟示[J].給水排水，2011(3):21-22.

[2]《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理組.《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》局部修訂及最大設(shè)計(jì)排水能力問(wèn)題解析[J].給水排水，2011(6):31-32.

[3]GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009版)[S].

[4]CECS 271∶2010，旋流加強(qiáng)型(CHT)單立管排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[S].