敬老院生活及消防給排水設計研究

湯 瑋

（重慶市設計院，重慶 400015）

1 背景

《中國人口老齡化及老年人狀況的回顧與分析》指出，我國為中等發達國家，當人口老齡化程度達到高峰時，將會有更多的老人尋求敬老幫助[1]。其安全、醫療和服務等問題，將給敬老事業帶來巨大壓力。

例如，據重慶市2016年統計資料分析，全市60歲以上老年人有704萬人，占到全市總人數的20.7%[2]。

2 我國敬老院現狀

隨著老齡化現象的加重，社會的進步發展以及生活水平的提高，社會養老模式逐漸形成，敬老機構已成為老年人養老的重要場所。

敬老機構當中常見的[3-4]有敬老院、養老院、老人院、老人公寓、老人養護院、托老所等。目前國內設計規范中對于敬老機構所采用的名稱說法各有不同。本文統一采用敬老院這一說法。敬老院，有的規模很小，只有一棟建筑或一棟中幾層樓；有的規模較大，棟數較多，功能分區齊全。隨著老齡化現象的加重以及社會的進步發展，敬老院越來越多。但國家相關規范對敬老院建筑給排水及消防設計方面的規定并不多，不能很好地滿足老年人的使用需求[5]，大多敬老院的設施現狀不僅不能彌補老人逐漸喪失的各種能力，還降低了老年人的生活質量，甚至帶來安全隱患。

3 敬老院生活給水系統設計與研究

3.1 設計用水定額

敬老院建筑的用水主要包括老年人的盥洗、淋浴、入廁、洗衣、飲用、食堂用水以及生活用水等。敬老院工作人員用水較少，無大變化，用水量最大的是老年人，老年人用水情況見表1。

表1 老年人用水情況

表2為敬老院中各種生活用水量比例，其中盥洗包括洗漱和洗手，洗衣包括洗內衣物和其他衣物，食用包括飲用和餐飲。

表2 敬老院各種生活用水量比例

敬老院用水量的影響因素很多，如住宿、員工比例、節水器具的設置、人均使用面積等。根據所收集的資料，對敬老院的用水量影響因素進行相關性分析，其結果如表3。

表3 敬老院用水相關性分析

根據表3可以看出，提供住宿與人均用水量的相關系數的絕對值為0.639，相關性最強；員工所占比例和人均用水量的相關系數的絕對值為0.416，相關性較強；人均建筑面積和人均用水量的相關系數的絕對值為0.380，相關性中等；節水器具的設置和人均用水量的相關性系數絕對值為0.261，相關性較弱。

研究其原因是因為全托類敬老院的用水時間長，用水形式多樣化，影響因素較多；日托敬老院的用水時間較短，用水形式單一，影響因素較少，用水波動較小。因此按全托和日托制定敬老院用水定額是合理的。

3.2 設計用水定額的制定

用水定額的制定是依據重慶市各個敬老院用水資料得出的，符合重慶市及相似地區的敬老院的用水定額。與國內各個地區現有的規范值進行比較分析，可得出使用更廣范的用水定額（表4）。

根據對各敬老院建筑用水情況進行分析，綜合人均日用水量的平均值、二次平均值加概率測算值，可以得出敬老院平均日用水定額的建議值為全托100～150L/人·d，日托40～60L/人·d。再結合現行規范的取徝，最終得出敬老院最高日用水定額的建議值為全托130～180L/人·d，日托50～80L/人·d，其值不包含員工用水。敬老院日用水波動不大，故時變化系數取值為全托2.5～2.0，日托2.0。敬老院生活用水定額建議值見表5。

表5 敬老院生活用水定額建議值

在進行設計時應結合工程實際，考慮定額相關因素進行取值。如員工的比例和人均使面積對用水量有較大影響，當員工的比例較高、人均使用面積較大時取值應較大，反之取值應偏小。在設計時應結合其影響因素合理取生活用水值。

3.3 生活熱水設計

3.3.1 熱水供應方式

敬老院建筑可以根據區域、供水時間等將熱水供應系統進行細劃，盡量保證各系統獨立設量。如住房需24h供熱水，則應設計集中供水系統。其他如廚房、醫療室等，則宜設計獨立的局部熱水供應系統，避免其他用水造成水量水壓波動。分別設計幾個獨立的系統，既能保證供水安全可靠，又具有檢修、運營管理方便等優點。

集中熱水供應系統應避免出現滯留水，系統應有循環措施，保證水溫的需要，因此在集中熱水供應系統中應設計熱水回水管和循環水泵，以保證主干管的熱水循環，盡可能地使支管水循環，或采取適當的措施保持支管的水溫。

3.3.2 加熱設備

熱水系統中的設備[6]對保證熱水的水溫、節能、節水和節約投資都有重要意義。因此，雖然局部加熱設備有燃氣熱水器、電熱水器、太陽能熱水器、熱泵熱水器等，但設計時宜根據當地能源現狀選用節能環保的產品。

集中加熱設備有普通鍋爐和熱水鍋爐。其熱源有燃煤、燃油、燃氣三種。燃煤鍋爐存在污染環境的問題，一般不用。燃油、燃氣是通過燃燒器向正在燃燒的爐腔內噴射霧狀油（或通入煤氣）使其迅速、完全燃燒，具有構造簡單、體積小、效率高、排汚少等優點。

集中加熱設備還有間接水加熱設備，就是用高溫水或蒸汽作為熱源對水進行間接加熱的水加熱設備。常用的有容積式、半容積式、半即熱式、快速式水加熱器等。

容積式水加熱器是能儲存一定的熱水量并能承受一定壓力的間接加熱設備。具有供水可靠性高、水溫水壓穩定、噪聲小等優點。其缺點是在加熱盤管附近水溫為20℃～30℃的滯水區，病菌極易繁殖，而且水溫常出現梯形狀態，低溫部位的溫度遠小于60℃，分布不均勻，易在熱水器和管道中滋生軍團菌，因此從安全角度考慮敬老院不宜釆用。

半容積式水加熱器是一種具有調節容積的快速加熱器。容器內設有循環泵，提高了加熱水的流速，增大了傳熱系數和換熱能力，同時保證了系統內熱水的連續循壞，消除了低溫部位，容積的利用率達到10O%，控制了細菌的生長。半容積式水加熱器不僅能滿足時耗熱量小的要求，還具有供水水溫水壓平隱、占地面積小的優點。

半即熱式水加熱器帶有預測裝置，存貯容較小，換熱效率較高，但需定期排垢。該加熱器裝設的預測器能夠連續監測器具內的水溫和流量，保證溫差在正負2.2℃內，設備結構緊湊，既能有效地利用空間，也便于搬運和安裝。

快速式水加熱器是一種通過熱媒與被加熱水的高速流動來提高換熱效率的間接加熱設備。適用于水質總硬度低（小于150m/L）、沒有貯熱設備且用水均勻的系統中。具有體積小、效率高、安裝方便等優點。但不能貯存熱水，水頭損失大，當熱媒和水壓力不穩定時，出水溫度有較大波動，容易被燙傷，故老年人不宜使用。

綜上所述，設計敬老院建筑的集中加熱設備時應考慮設備安全性、水溫穩定性等因素。選用鍋爐加熱時宜選用燃油、燃氣熱水鍋爐；間接水加熱設備則宜選用半容式即熱式水加熱器。

3.3.3 熱水水質控制

熱水在貯存和輸送的過程中容易產生二次污染，且熱水用水點的溫度一般為40℃～50℃，而這個溫度正好是病原菌與軍團菌的最宜生長溫度。由于老年人免疫功能較差，是易被感染的高危人群，因此對熱水水質進行有效控制，防止軍團菌的產生，對敬老院熱水系統安全性設計至關重要。

軍團菌一般產生在熱水系統的儲水容器和水流滯流區，因此敬老院建筑的集中熱水供應系統應采用閉式系統，讓整個系統與大氣隔絕，使熱水水質不易受外界污染。為了便于清洗，儲熱容器宜設置兩個，每個容積不宜過大；同時要選取沒有滯水區的水加熱器，否則熱水在滯水區的停留時間過長，容易產生軍團菌。

為了消除隱患，應對熱水進行消毒。其消毒方法有銀離子、紫外線和熱消毒法三種。 銀離子消毒法能保持長久的消毒效果，但易產生水垢。紫外線消毒法不具長效性，而且當已經出現軍團菌時，處理效果很不好。目前使用最廣泛的方法是熱消毒法，軍團菌生長溫度為25℃～42℃，當水溫高于50℃時，90%的軍團菌會在2h內死亡；當水溫高于70℃時軍團菌會快速死亡。在熱水供應系統中，將水溫控制在55℃～60℃，回水控在50℃～55℃，并且定時將水溫提高到70℃，能有效抑制和消滅軍團菌。因此敬老院建筑設計中，應采用熱消毒法對熱水系統進行消毒。

3.3.4 熱水溫度的控制

在敬老院生活熱水供應系統中，預防老年人燙傷是設計的重點，用水點水溫不應大于40℃，為了達到這一要求，對熱水進行恒溫控制是非常必要的。保證水溫恒定的方式有很多，對不同的熱水供應對象應采取不同的方式。

能自理的老年人采用恒溫龍頭，操作簡單；不能自理的老年人需要在用水前就控制好出水的溫度，則應設計恒溫控制閥。單點恒溫控制閥能保證水溫要求，但成本高、管理困難，因此，宜設計成組水溫控制閥，控制為5～10s出熱水。還有一種恒溫閥叫數字控制閥，安裝在熱水器出水干管上，對系統進行恒溫控制，也可用于分區熱水用水點系統。

4 敬老院建筑排水系統設計與研究

4.1 排水方式和選擇

我國衛生間的排水方式主要分為隔層排水和同層排水兩大類。隔層排水是指排水橫支管穿過自身所在衛生間的樓板，在樓下衛生間的天棚板上橫排接入排水立管的排水方式。同層排水是指排水橫支管不穿過樓板，在自身所在衛生間樓層內敷設，直接與立管連接的排水方式。隔層排水[7]噪音約 66分貝，影響生活質量；衛生死角多，難于清洗；需下層維修，影響下層住戶；排水需穿樓板，破壞建筑結構；潔具布置不可移動，布置受限。同層排水噪音約3O分貝，降低了噪音困擾；衛生死角少，便于清洗；本層檢修不影響樓下住戶；排水管不穿樓板，不影響建筑結構；潔具可移動，布置靈活。

常用的同層排水有墻排式、墊層式和降板式三種。墻排式是在潔具后方砌一堵假墻，墻內布置管道，在同一層與主立管連接，要求洗臉盆必須是懸掛式，坐便器必須是后排水，但不能安普通地漏。墊層式是墊高衛生地面，以便于敷設橫支管，但是這樣衛生間地面就存在高差，無法滿足無障礙設計。降板式是將地衛生間樓板局部或全部下沉，將排水橫支管安設于下沉空間內，這樣地面平整，滿足無障礙要求，適用于敬老院衛生間設計。

4.2 衛生間防臭措施

防止排水系統有毒有害臭氣進入衛生間的部件是帶水封的地漏，“建水規”4.5.9條明確規定：“帶水封的地漏水封深度不得小于50mm”，但市售產品很多達不到規范要求。若選用了水封較淺的地漏，水封會遭到破壞，而導致有毒有害的臭氣進入室內，危害健康，因此必須選擇合符規范要求的地漏。敬老院可設計水封達標的U型線性地漏，如圖1所示。線性地漏，采用長條形格柵，過水量、底槽容量大，優于傳統地漏。安設于衛生間門口可代替擋水條，避免地面高差，實現無障礙通行，方便老人生活。

圖1 U型高水封線性地漏

4.3 衛生間防噪聲措施

衛生間噪聲主要是排水系統排水時產生的噪聲，包括：（1）水流在排水管內沖擊管壁引起管道振動的噪聲；（2）排水管內水流流動和流動引起的空氣快速圧縮產生的噪聲；（3）衛生潔具排水時產生的噪聲。

為防止排水管道內水流沖擊引起噪聲，設計應采用管道隔振措施。如在設備與連接管道處設置軟裝置進行連接，以減少設備的振動及噪聲沿管道傳播。穿墻的排水管道應加套管與墻體分開，并用玻璃棉或其它隔聲材料填實，其外部應用防火材料進行密封處理。 排水管的支架、托架、吊架等利用椽膠墊或毛氈墊等進行隔離減振，或用彈簧隔振器、懸吊彈簧隔振器等隔振設施減少振動的傳遞，防止固體傳聲。另外還可對管道外壁包扎吸音和隔音材料，達到綜合降噪的目的。

防止衛生間噪聲，衛生潔具還應選用低噪聲產品。沖落式坐便器依靠水的落差將污物沖掉，使用時會產生很大的噪聲。虹吸式坐便器又分半虹吸式、噴射虹吸式和漩渦虹吸式。半虹吸式介于虹吸與沖洗式之間，噪聲仍較大；噴射虹吸式和漩渦虹吸式是利用獨特的噴射孔，噴出的水引起強烈的虹吸作用，產生的噪聲較??；漩渦虹吸式則是利用虹吸和漩渦的雙重原理，產生的噪聲最小。盡管漩渦虹吸式噪聲最小，但用水量較大，按節水要求，敬老院宜設計市售節水型噴射虹吸式座便器。

安裝坐便器時，應在坐便器與地面和墻面的接觸處配置橡膠絕緣隔震墊以減震降噪。另外，應盡量把坐便器布量在與臥室不相鄰的墻壁一側。

5 敬老院建筑消防設施

5.1 敬老院火災情況

隨著國家對養老事業的關注，養老產業蓬勃發展，敬老院逐漸增多，但很多是利用現有住宅建筑或其他民用建筑改建而成。因而存在很多缺陷和不合理之處，國內敬老院易出現火災情況，原因大致如下：

1）可燃物大量集中。老人居住的房間床上用品及儲藏的易燃雜物，耐燃性差，燃燒速度快，容易導致火情迅速蔓延；

2）火源眾多。首先是使用火源性物品，如蚊香、火柴、打火機等；其次是電路起火，線路不規范、使用不當、長期使用烤火爐、電熱毯等用電設備，且無可靠的保護措施；另外，由于病態或不滿情緒等人為縱火；

3）人員密集且火災靈敏度差。敬老院房間緊密相連，每間一般有多名老人居住，因人員較密集，且老人的靈敏度低，火災易蔓延。

5.2 敬老院建筑消防滅火系統的設計

《建筑設計防火規范》（以下簡稱“建規”）8.2.1條中規定，建筑體積大于5000m3的養老院等建筑，應設置室內消火栓。但該條文說還應按照有關專項標準的要求，對在本條規定規模以下的建筑，可根據實際情況確定設置與否。因此，對于敬老院這類人員多、火災危害大的建筑，不管面積大小，均應設置室內消火栓。

《建規》中對敬老院的滅火設備沒有嚴格要求，但根據敬老院的特點，宜設計自動噴水滅火系統。該系統是一種控火率高、安全可靠性強的滅火系統。根據管網內是否充滿水及噴頭開閉狀態，可分為濕式、干式自動滅火，預作用噴水滅火，雨淋噴水滅火和水幕系統。

敬老院房間電器設備多，設計開式滅火系統用水量大，容易使電器產品造成嚴重水漬損失，故不宜設計雨淋噴水滅火和水幕系統。干式自動噴水滅火和預作噴水滅火系統，需對管網排氣充水，將會延緩滅火時間，也不宜采用。濕式自動滅火系統處于戒備狀態時，管網內充壓力水，在噴頭探測到火苗時，能第一時間開啟噴水動作，不存在滯后現象造成火災損失。

5.3 敬老院建筑消防管道及噴頭

消防管道一般都用內外壁熱鍍鋅鋼管，長期使用會有銹蝕現象，銹渣堵塞噴頭影響噴水滅火，故宜使用規范新編入的塑料管道，氯化聚氯乙烯（PVC-C）管材，其性能滿足規范要求。安裝時同材質之間采用承插式粘接，與法蘭式管道及管件連接時采用（PVC-C）法蘭連接。

噴頭是組成自動噴水滅火系統的關鍵部件之一，濕式自動噴水滅火系統釆用的是閉式噴頭。根據噴頭的熱敏元件，分為易熔合金噴頭和玻璃球噴頭；根據安裝方式，分為通用型、直立型、下垂型、邊墻型噴頭；根據靈敏度分為標準響應噴頭和快速響應噴頭。根據“噴規”6.1.7條規定，醫院、療養院的病房及治療區，老年、少兒、殘疾人的集體活動場所宜采用快速響應噴頭。適用于居住區的快速響應噴頭，主要有直立型、下垂型、邊墻型和快速響應擴展覆蓋型噴頭。老年人的房間一般都有吊頂，因此可設計邊墻型噴頭，公共區域可采用下垂型或直立型快速響應噴頭。

6 結語

隨著我國人口老齡化的加重以及社會的進步和發展，敬老院已成為老年人養老的重要場所，我們結合老年群體的特點，對敬老院建筑給排水及消防系統現狀及存在的問題進行了調查、分析、研究，給出了敬老院建筑給水用水定額建議值，并對給水系統、排水系統及消防系統的設備選型等設計要點提出建議，可為相關人員提供參考。