周 妍
(中鐵上海設計院集團有限公司,200000)
淺談建筑室內排水系統設計問題
周 妍
(中鐵上海設計院集團有限公司,200000)
室內排水系統是衡量建筑功能的主要系統之一,直接影響建筑的舒適度。本文就傳統建筑室內排水系統以及同層排水系統進行分析,總結兩種排水系統設計的缺點。最后結合影響排水系統設計特點,提出建筑室內排水系統設計方式選擇的策略。
建筑 室內排水系統 設計問題
在我國經濟水平和科技水平顯著提高的背景下,建筑行業發展水平獲得了質的提升。建筑的功能更加豐富,性能更加優越。但是,在室內排水系統設計上,住宅建筑仍采用傳統室內排水系統設計方式。雖然傳統排水方式應用時間很長,但是設計人員仍無法解決傳統排水方式帶來的噪音、堵塞等問題,廚房和衛生間等重要生活區域的排水情況不如意,嚴重降低了居民的生活質量,給居民的正常生活帶來諸多麻煩。因此,有必要對加強室內排水系統研究,為科學選擇室內排水系統提供參考。
1.1 傳統室內排水系統介紹
傳統室內排水系統主要包括衛生器具、受水器、存水彎、排水管道、通氣管道、清通設備幾個主要組成部分[1],傳統室內排水系統結構如圖1。其中衛生器具和受水器是排水系統的起點;存水彎是連接器具,用于阻止異味進入室內;排水管道包括排水橫支管、立管、埋地干管、排出管等幾個主要部分。通氣管道屬于保護裝置,如環形通氣管、結合通氣管。將排水系統與大氣相連,降低排水管內壓力,保護排水系統不受損壞。清通設備的主要功能為疏通管道,保證排水系統正常運行。傳統室內排水系統的排水方式多為下排水方式,排水管設置于所在樓層的地面,并與排水橫支管相連與下層樓頂,衛生器具排出的水經排水橫支管流入排水立管,最后排入預定地點。

圖1 傳統室內排水結構
1.2 傳統室內排水系統的缺點
第一,噪聲大,經濟性不高。排水立管和橫支管在排水過程中會產生較大的噪聲,影響本層居民的生活和學習。此外,傳統排水系統與下層橫排水管相連,對下層居民也造成較大的噪音污染。隨著各類衛生器具使用數量和頻率提高,噪聲污染問題也將日益嚴重。在經濟性問題上,傳統室內排水系統采用的排水橫支管和立支管采用明管敷設方式,占用大量空間,影響室內布局。為提升室內美觀程度,需額外包裝排水管,提高裝修成本。
第二,存水彎問題。存水彎主要阻止下排水管內氣體進入室內,但是存水彎投入使用后容易被污染,成為室內空氣污染源頭。排水系統使用一段時間后,存水彎存有大量污水,進而產生異味氣體,氣體經排水口進入室內,并逐漸成為廚衛出現異味的主要源頭。雖然存水彎可拆卸清洗,但是多次拆卸清洗容易造成存水彎松動,進而引起滲漏。
第三,地漏問題。我國傳統室內排水系統多采用水封式地漏,用于排出地表積水,因而地漏低于地面。這種設計方式容易使灰塵及其它異物進入地漏,容易導致地漏堵塞。同時,隨著水封不斷蒸發,地漏的排水及阻隔功能也在不斷降低。當水分完全被蒸發,管道內異味容易進入室內。地漏使用過程也經常發生沉積作用,地漏的排水功能逐漸下降并消失,進而滋生有害細菌和氣體,影響室內住戶的健康。
和日本以集水器為特點的同層排水系統設計及歐洲模式隱蔽式安裝方式不同,我國建筑室內同層排水系統的主要特點為無專用管件,我國同層排水系統結構見圖2。我國應用同層排水的時間較短,缺少相關設計標準,不同建筑室內同層排水系統設計方式不同,綜合國內建筑室內同層排水設計,國內同層排水做法有以下幾種。

圖2 同層排水系統結構
2.1 排水管敷設與廚衛地面
該設計方法多用于廚衛排水,由于現代居民住宅廚房很少出現地面積水問題,因而不設置地漏。敷設過程中,管道盡量避開走線或交通路線,多敷設于靠墻角位置,或者敷設與櫥柜下150mm,或埋設在廚房墻壁內。如衛浴間建采用該類設計方式,則坐便器后采用出口式,洗臉、淋雨等類型設施的排水管則敷設與本層樓面,結合地漏設計方式,將地漏設置在立管附近[3]。排水管敷設在地面的主要缺點為需各類衛生器具需要設置大量的存水彎,廚衛地面也需要墊高,不方面居民使用。同時,地面敷設設計方式對建筑物結構有很大的依賴,需配合建筑物平面,限制因素過多。
2.2 排水管設置在結構層或墊層內
這種敷設方法需要將衛浴間墊高100mm左右,墊高層內敷設各類連接管和水平主管道,填充層以上做水泥砂漿找平層、防水層以及地面面層。該設計方法雖然具有結構簡單、經濟的優點,但是由于需要墊高衛浴間,對住戶使用帶來諸多不便,與室內無障礙設計要求完全不符。而且墊高設計使衛浴間地面高于其它部位,衛浴間的污水容易外溢。
2.3 設置于廚衛地面樓板下沉空間
該設計方法為我國常用設計方法之一,具體做法為局部衛生間樓板略低(通常降低35cm),于降低空間內敷設橫水管,橫水管敷設完成后填充降低位置,再裝修衛生間地面。該設計方法的缺點在于降低層填充后增加樓面荷載,也增加施工成本[3]。下層板內容易積水,且不易排出。如排水系統出現問題,需破壞地面、取出填充材料后才能檢修,檢修工作量大,檢修成本高。
3.1 室內排水設計方法評估
建筑室內排水設計方式受許多因素的制約,而且制約因素具有不確定性的特點,因此對室內建筑排水設計方式評價具有一定的模糊性。針對制約因素不確定性以及評價方法的模糊性特點,需要采用多層次模糊綜合評判理論對室內排水系統設計進行綜合評估,得出可行性更高的優化設計方法[4]。具體如下:
第一,確定評價指標。根據人們對排水系統的需求,排水系統設計方案評價指標應主要包括技術可行性、經濟可行性和社會環境三個。
第二,確定評判集。根據評價指標評價結果,將排水系統設計方案分為v1、v2、v3、v4四個等級,分別代表優、良、中、差,量化參數為C=(2,1,0,0,-1)。
第三,跟配各級指標權重。根據指標的特點,可采用專家打分法確定各級指標的權重分配。各指標的權重分配按 來計算確定,得到技術、經濟和社會環境這三個指標的權重分配為(0.487,0.0310,0.203)。
第四,構造單因素評判矩陣。待選排水方式的性能評價根據評判集進行評判。
第五,多層次模型綜合評判。使用二級模糊綜合評判方式對其進行綜合評判,B=A·R={b1、b2、b3、b4}為比較個方案的優劣性,評判級別使用C=(2,1,0,0,-1)量化,采用公示W=B·CT進行綜合評價值計算[5]。對于待選排水方式,重復使用二級模糊綜合評判方式進行評價,直到得出最大綜合評價值,即為最佳排水設計方式。
3.2 實例分析
以某二類高層綜合樓工程排水設計方式為例,建筑基本情況:-1層為車庫,1-4層為商業用房,5-16層為住宅用房。室外排水系統為分流制排水管道系統,系統集中污水后統一排入市政管網,最高污水量為84m3/d。根據標準要求,該工程可選擇通氣管系排水系統、特殊配件單立管排水系統和螺旋管單利排水系統三類。
依據多層模糊綜合評判方式步驟,首先細分技術、經濟和社會環境三個主要評價指標,確定評判集,根據評判結果得出評判集為V = { v1,v2,v3,v4}, 其中v1+v2+v3+v4=1。再確定各級評判指標的權重,并對其進行對層級模糊綜合評判,對出綜合評價值。得出螺旋管單立管排水系統的綜合評價值最大。具體為排水系統由螺旋管與偏心進水三通組成、螺旋管內壁有三角形螺旋線,污水沿螺旋線旋轉下落,在管中心形成一個通暢的空氣柱,提高排水能力,以滿足該棟建筑物大排水量要求。
室內排水系統直接決定人們對建筑物的質量感受,影響人們的生活質量。因此,室內排水系統設計人員應該綜合功能、經濟、安全等多方面因素,結合建筑設計結構以及其它因素,尋求最佳設計方案,提高人們的生活質量。
[1]蘇文龍. 探析建筑室內給排水消防設計策略[J]. 江西建材,2014,15:21.
[2]王宏偉. 淺談住宅室內給排水系統的優化[J]. 企業導報,2013,02:279.
[3]石立. 建筑排水系統優化設計思路研究[J]. 科技資訊,2013,10:96-97.
[4]吳湘云. 居住建筑室內排水系統設計中的常見誤區[J]. 住宅科技,2012,05:8-10.
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1007-6344(2015)05-0188-02