郭永剛
(山西中方森特建筑工程設計研究院,山西太原 030002)
21 世紀以來,建筑行業(yè)迅速發(fā)展,尤其是建筑給排水工程設計,取得長足的進步。然而近年來,建筑給排水工程設計中出現(xiàn)了各種各樣的問題,縮短了建筑使用壽命。對此,本文論述了建筑給排水工程的重要性,探究了建筑給排水設計中的常見問題,之后提出一系列解決措施,旨在推動給排水工程的快速發(fā)展。
建筑給排水工程設計是否合理,也是判斷建筑能否正常使用的關鍵指標。只有提高對建筑給排水工程設計的重視度,才能有效解決水源供應和生活污水排放問題。尤其是高層建筑和超高層建筑,給排水工程設計關乎人們的生活品質。
近年來,隨著城市人口總數(shù)的逐年遞增,進一步增加水資源的需求量。人口數(shù)量的膨脹與水資源儲量的縮減,使人均水資源占有量持續(xù)走低,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)水資源供應短缺的問題。為此,在建筑設計中,必須做好給排水工程設計工作,優(yōu)化水資源分配,緩解淡水資源供應危機,滿足人們生產生活的用水需求。
此外,建筑給排水工程設計,與海綿城市、智慧城市、節(jié)能環(huán)保型城市建設也存在緊密關聯(lián)。隨著城市內部空間中建筑規(guī)模的擴大,對建筑給排水工程設計的標準要求也隨之提高。為滿足高層住戶的用水需求,減少水資源浪費,設計人員必須根據(jù)建筑結構特征及周邊環(huán)境特點對給排水系統(tǒng)進行合理規(guī)劃。建筑給排水工程設計還要充分考慮消防用水問題,在發(fā)生建筑火災事故時,消防儲備用水可以第一時間控制險情,減輕人員傷亡與財產損失。建筑給排水工程設計的合理性,對于建筑的節(jié)能減排,打造和諧文明城市具有重要意義。
給排水管道間距不合理也是建筑給排水工程設計中的常見問題。出現(xiàn)這種情況的原因是設計人員并未考慮建筑主體結構的基本特征,且在建筑給排水工程設計中,部分設計人員未考慮各方面施工影響因素,導致管線敷設位置及管線間隔距離不符合標準要求,而這不僅會影響給排水工程及其他管線的正常使用,還會對住戶的正常生活造成不便。
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑結構越來越復雜化。而建筑結構的復雜化,也在一定程度上加大了給排水工程設計的難度。在這種情況下,如果盲目采用傳統(tǒng)的管線連接長度計算方法,則會導致管道末端在使用過程中出現(xiàn)一定分貝的噪聲,影響居民的正常生活。
對于高層建筑來說,由于垂直高度較高,對供水水壓提出了一定的要求。只有確保供水水壓的合理性,才能滿足高層住戶的用水需求。然而,一旦供水水壓過大,在水流的猛烈沖擊下,給水管道必定會出現(xiàn)劇烈的晃動,產生噪聲,進而干擾住戶的正常作息。
大多數(shù)建筑給排水工程中的供水系統(tǒng)都是市政給水工程的分支,所以設計人員要在給水引入管道上安裝倒流器,避免污水倒流問題。在給水系統(tǒng)投入使用過程中,極有可能出現(xiàn)給水水壓不穩(wěn)定的情況。在這種情況下,如果沒有安裝倒流閥,給水管道中的水源會在壓力作用下從高壓地區(qū)向低壓地區(qū)流動,導致處于低壓區(qū)用戶出現(xiàn)水表倒轉的現(xiàn)象。一旦水壓差過大,不僅會使水表失靈,還會出現(xiàn)污水倒流、污染水質的問題,干擾住戶的正常生活,甚至威脅住戶的身體健康。
由此可知,在給水管道上安裝倒流閥也是建筑給排水工程設計中的關鍵環(huán)節(jié)。設計人員應結合整個小區(qū)各單體建筑給排水工程概況,在恰當?shù)奈恢冒惭b倒流閥,有效解決水壓不穩(wěn)和污水倒流問題,以保證居民的正常用水和用水安全。
在建筑給排水工程設計時,由于設計人員考慮不周全,導致地漏水封深度無法達到標準要求,在排水過程中,出現(xiàn)水壓波動問題。如果水封密度低于限定標準,則會破壞水封作用,使污水攜帶的臭氣從地漏處返向室內,影響室內空氣。部分設計單位為節(jié)約成本,將地漏水封深度設定在3cm 左右,這使水封作用失效,無法達到正常排污和阻擋臭氣的目的。
在高層建筑給排水工程設計中,屋頂?shù)南浪溥M水系統(tǒng)的設計至關重要。但需要格外強調的是,消防水箱進水系統(tǒng)往往要與生活用水系統(tǒng)連接。消防水箱的工作原理大致如下:在變頻加壓作用下,使生活用水系統(tǒng)中的水源注入消防水箱中,滿足消防用水需求。由于生活用水與消防用水的需求量都相對較大,這在很大程度上增加了變頻加壓系統(tǒng)的運行壓力,造成了水資源的浪費。
各種管道與給排水管道中心以及墻面的間隔距離必須滿足如下要求:①給排水、中水、消防立管外壁至墻面水平凈距為50mm;②給排水立管間管外壁水平凈距60mm;③消防系統(tǒng)圖立管管外壁水平凈距為70mm;④將水表及前后直線管段(含表前閥門段)的最小長度控制在60mm 左右;⑤將地漏與立管的連接距離控制在30mm 左右;將地漏中心與排水立管管道中心的間隔距離控制在300mm 左右;⑥將排水橫管的間隔距離至少控制在30mm 以上。
若想有效解決給水管道噪聲問題,必須采取合理的降噪處理措施。在給水管道設計時,設計人員要優(yōu)先選擇噪聲分貝較低的管材。根據(jù)以往積累的實踐經驗可知,螺旋形導水管的應用效果較為突出。因為螺旋形導水管可以改變水流狀態(tài),控制水流速度,有效降低因水壓波動產生的噪音分貝。此外,還可以在管道縫隙間填充一些橡皮墊,減輕管道的振動效應,降低噪聲分貝。總而言之,在建筑給水管道設計中,只有采取合理的降噪處理措施,才能有效減輕噪聲污染。
在給排水管道上安裝倒流閥,可以有效規(guī)避污水倒流,預防生活用水遭到污染。為此,在建筑給排水工程設計與施工時,必須在合理位置安裝倒流閥。只有這樣,才能保證各管線中的水源單向流動,避免污水與生活用水混淆,危害居民的用水安全。
通常情況下,會將倒流閥安裝在引入管道上,盡可能保障倒流閥的水平性和平穩(wěn)性,且及時清理倒流防止器周圍的雜物,以免影響倒流閥防止器的正常使用。再者,還要在倒流閥防止器周圍預留一定的操作空間,以便后續(xù)對其展開維護檢修。
建筑給排水工程設計中,地漏水封設計也是至關重要的。因為地漏水封的設計,關乎人們的生活質量,在去年疫情期間出現(xiàn)過由排水水封破壞而傳播病毒的案例。在實際設計過程中,必須嚴格參照國家標準規(guī)范進行設計,確保地漏水封深度的合理性,防止出現(xiàn)水封作用失效,臭氣退返的問題(如圖1 所示)。再者,還要結合實際情況,選擇適宜的地漏。如果地漏設置在廚房和衛(wèi)生間等排水量較大的功能空間中,盡可能在地漏的排水管上加裝存水彎,進一步加強水封作用。如果地漏設置在排水量較小的功能空間中,可以采用密封地漏的方式,滿足緊急排水需求。無論是在任何空間中采用何種地漏,最終目的都是充分發(fā)揮水封作用,避免污水攜帶的臭氣上返影響室內空氣質量及傳播病毒。

圖1 嚴格控制地漏水封深度
在進水閥門上安裝遙控浮球閥是有效解決消防水箱注水和儲水問題的關鍵手段。如果屋頂消防水箱沒有獨立的注水管道,那么必須與生活用水系統(tǒng)相連接,確保在發(fā)生建筑火災事故時,消防水箱能夠發(fā)揮實際作用。與此同時,消防水箱注水系統(tǒng)與生活用水系統(tǒng)的連接還應使用變頻裝置,有效控制注水壓力。另外,在消防水箱設計時,設計人員需充分考慮使用電動閥和水位傳感器,實時控制水壓和水位變化,以提高水資源利用率,避免造成嚴重的資源浪費問題。
綜上所述,建筑給排水工程設計是建筑工程設計的關鍵環(huán)節(jié),建筑給排水工程設計水平決定住戶的生活質量。為此,在建筑給排水工程設計過程中,應注重設計的綜合性、系統(tǒng)性與規(guī)范性,合理解決設計環(huán)節(jié)存在的常見問題,如選擇適宜的管材,安裝倒流閥防止器,控制地漏水封深度等。由此,滿足人們的用水需求和排污需求,改善人們的生活品質。