石文新
(容海川城鄉規劃設計有限公司, 山西 太原 030000)
在過去幾十年的發展中, 建筑給排水設計已經從最初的排水專業化及室內給排水階段, 過渡到了當前的建筑給排水階段, 并且已經有了相當豐富的建筑給排水設計經驗, 但在實際的建筑給排水設計中仍舊存在一些常見問題, 影響著建筑住宅品質,等著人們去改進、 去解決。
按照設計標準, 建筑給排水設計通常分為一般、基礎、 專用三大類, 其中, 一般標準是針對所有給排水目標來制定的, 具備普遍性、 普通型、 適應范圍廣、 使用范圍廣的特點, 如環境保護技術、 建筑管理技術等; 基礎標準會使用一些帶有指導性的詞匯, 如常用計量單位與圖形符號、 類別與基本原理等, 相較一般標準, 基礎標準更適合某一類專業領域使用; 專用標準使用范圍較小, 其主要是對一般規范的擴展, 多用于建筑驗收項目計劃中[1]。
建筑給排水設計直接與建筑住宅的居住品質掛鉤, 高質量的建筑給排水設計不僅能夠提高水資源利用率, 節約用水, 緩解城市用水壓力, 還能夠通過合理的市政給排水管網規劃, 推進城市的可持續發展。 在當前的建筑給排水設計中, 給排水設計目的是為了確保給排水系統的持續穩定運營, 以此保障居民生活用水。 并且在整個建筑工程的設施中,建筑給排水系統需要承擔的任務很多, 如保障建筑設施用水充足、 保障建筑生活污水順利排放等, 任何環節的疏忽、 失誤都會對住戶的日常生活造成影響。 由此可以看出, 給排水系統是建筑設施必不可少的組成部分, 而給排水系統的運行質量又是由給排水設計質量決定的, 如果給排水設計中存在漏洞,那么建成的給排水管網必定會在后期的運行使用中,不斷出現大大小小的問題, 影響給排水系統的正常運行, 降低居民的生活用水質量。 同時, 建筑給排水系統所涉及的標準與其他設施設計標準不同, 給排水系統設計的目的是確保居民生活用水的正常供給及排除, 給排水系統在投入使用后是不斷循環利用的, 一個建筑如無意外, 它搭載的給排水系統會一直持續不斷的運行下去, 直到給排水系統停止使用為止。 因此, 國家對排水系統的施工材料質量、 施工質量、 設備質量、 以及設計質量都提出了較高的要求。
此外, 水是人們賴以生存的保障, 各行各業都需要大量的水資源維持行業運轉, 無形中加劇了水資源的短缺局面, 面對這種情況, 國家頒布了一系列的節水措施, 人們又將這些節水措施應用到了建筑給排水設計中, 通過不斷的優化建筑給排水設計,能夠在一定程度上, 提高水資源利用率, 減少水資源的浪費現象[2]。
給排水管道間距設計不合理是建筑給排水設計常見的問題之一, 出現這種問題的主要原因是, 建筑給排水設計人員在對給排水管道進行設計時, 并未充分考慮建筑主體結構的基本特征, 摸清建筑工程施工影響因素, 導致實際敷設的建筑給排水管道間距過窄或過寬, 不符合建筑給排水工程施工標準要求, 影響其他管線的正常運行, 從而為居民用戶的日常生活帶來不便。
隨著社會生產力的發展, 人們對建筑物的外形要求也愈來愈高, 相應的建筑結構設計也變得越來越復雜, 這在一定程度上, 加大了建筑給排水設計的難度。 在這種背景下, 建筑給排水設計人員如果仍舊采取傳統的管線對接方式, 不僅無法適應當前復雜的建筑結構, 還會導致給排水管道在使用過程中出現噪音, 影響住戶的身心健康。 同時, 在高層建筑越發普及的當下, 為了確保每層用戶都能夠有充足的水資源供應, 使得給排水管道的垂直高度提升, 對供水水壓提出了更高的要求, 只有加大水壓,才能更好的滿足高層用戶用水需求, 然而, 供水水壓的增大, 水流沖擊會變得越發猛烈, 使給水管道出現一定程度上的晃動, 產生管道噪音, 干擾居民的日常生活。
為了保障居民用水的持續、 連貫性, 大多數的建筑給水管道都屬于市政給水管網分支, 為了防止出現污水倒流問題, 建筑給排水設計人員必須在給水引入管道上設置相應的倒流器。 同時, 給水系統在運行的過程中, 容易出現水壓不穩, 如果沒有安裝倒流閥, 給水管的水流在壓力作用下, 會從高壓處流向低壓處, 位于低壓處的用戶會發生水表倒轉現象, 當水壓差達到一定數值后, 不僅水表會失靈,還會發生污水倒流問題, 污染給水系統, 如果低壓區居民不小心使用了被污染的水源, 輕則生病, 重則危及生命。 一些設計人員在對給排水管道進行設計時, 沒有結合建筑給排水系統的實際需求與情況,合理安裝倒流閥, 會導致無法避免水壓不穩造成的污水倒流問題, 無法充分保障住戶用水安全。
部分建筑給排水設計人員, 在設計給排水系統的過程中, 由于自身考慮不周全, 導致部分建筑的地漏水封深度不符合建筑給排水設計的標準要求,排水系統在排水時, 會發生水壓波動現象, 當地漏水封深度達不到限定標準, 水封結構會被破壞, 污水散發的臭氣會從地漏處泄出, 反向室內, 嚴重影響室內空氣質量。 還有部分設計單位為了最大程度上節約施工成本, 通常把地漏水封深度設為3cm左右, 這種情況下的地漏水封效果近乎等于無, 根本起不到阻擋臭氣及正常排污的目的。
高層建筑由于其建筑結構特征, 為了保障住戶的生命安全, 必須配有相應的消防系統, 而消防水箱進水系統的正常運行, 又是保障消防系統正常運行的基礎, 因此, 在建筑給排水設計中, 必須提高對高層建筑頂樓消防水箱進水系統設計的重視度,常見的頂樓消防水箱進水系統主要是借助變頻加壓,將建筑給水系統的水源送入到消防水箱內, 以此確保消防水的供水需求。
部分設計單位在對室內排水管道進行設計時,往往會發生排水管直徑設計不規范的問題, 水管堵塞現象時有發生, 且水管堵塞維修麻煩、 費用不低,不僅影響居民的正常生活, 還會給居民造成一定的經濟負擔。 同時, 當水管發生堵塞時, 如果室內排水管與室外排水管間沒有安裝相應的水封, 室外排水管中囤積的毒氣會順勢返回室內, 對居民的身體健康造成影響。 此外, 部分設計人員在設計臥室區域內的排水管道時, 沒有選擇可以消除噪音的內螺旋排水管, 而選用塑料管道, 這種塑料管道無法消除水流噪聲, 影響居民生活質量[3]。
頂樓由于其所處建筑結構位置的特殊性, 其排水設計應與其他樓層排水設計區分開, 結合屋頂與陽臺朝向、 尺寸、 樓高等對頂樓排水系統進行合理設計。 當前, 大部分的建筑屋面及陽臺雨水排水系統都存在設計不合理的問題, 部分建筑給排水設計人員在設計的過程中, 并未因地制宜, 認真研究雨水在屋頂及陽臺的自然流向, 一味模仿過往成功案例設計排水系統, 這樣設計的排水系統根本發揮不了預期的排水作用, 一旦遇到暴雨或暴雨天氣, 雨水很容易順著屋頂或陽臺, 流到室內地板上, 導致底板受潮無法使用。 同時, 一些建筑的雨水斗戶及雨水采集方式也存在一些問題, 輕則雨水流入陽臺,重則流入室內, 影響居民日常生活。 當前建筑的排水系統主要采取的是雨、 污分流制, 小便器、 廚房等排放的污水會進入到污水管道, 而屋頂雨水、 陽臺雨水、 控臺冷凝水會匯入雨水管道, 在這種背景下, 如果業主的房屋設計, 是根據原有的建筑給排水系統進行的室內裝修的, 那么就不會產生污染問題, 反之, 則會導致污染問題[4]。
建筑給排水設計中, 給排水管道與墻面及各種管道的間距應符合下列要求: 1) 中水、 給排水、 消防立管等管道的外壁與墻面的水平間距應為50mm;2) 給排水管道之間間距的水平管距應為60mm; 3)消防立管管道間距的水平管距應為70mm; 4) 表前閥門段到表后直線管段間的最小長度為60mm; 5)立管與地漏間的連接距離為30mm; 排水立管管道中心與地漏中心間距為300mm; 6) 排水橫管管道間隔不得低于30mm。
為了有效解決水管噪音問題, 首先, 設計人員應選用噪音分貝較低的管道, 如螺旋形導水管等。與普通塑料管道相比, 螺旋形導水管在使用的過程中可以改變水流形態, 通過有效控制水流速度, 改善水壓波動, 降低噪音分貝。 其次, 可以通過在管道間隙填充橡皮墊、 或在管道外部包裹隔音材料的辦法, 有效改善管道振動效應, 從而降低管道噪音分貝。
利用倒流閥, 可以有效避免排水管道發生污水倒流, 防止污水倒流造成的水污染。 因此, 建筑給排水設計人員在進行給排水管道設計時, 必須結合建筑結構及整棟建筑的管道分布概況, 合理選擇倒流閥的安裝位置, 確保排水管道內水流的單向流動,規避可能出現的污水倒流問題。
地漏水封深度是否達標, 關乎著居民的生活質量, 如果地漏水封不合格, 會出現臭氣退返現象,污染室內空氣, 危害居民的身體健康。 因此, 建筑給排水設計人員在對地漏水封深度進行設計時, 必須嚴格按照國家規定設計水封深度, 同時, 設計人員要充分考慮給排水管道整體概況, 合理選擇地漏位置, 且選擇質量較佳的地漏產品, 避免因地漏產品質量不達標導致的地漏失效。 對衛生間、 廚房等排水量較多的功能區域, 除了要確保地漏水封深度達標外, 還應在地漏排水管上架設一段裝存水彎,增加水封效果, 避免臭氣回流。 在排水量較小的區域設置地漏, 可以選用密封地漏, 以應對護筒出現的緊急排水需求。 無論是哪種地漏, 它的作用都是排水防臭, 避免臭氣反流, 影響空氣質量, 為人們提供良好的居住體驗。
為了確保消防水箱注水系統設計的合理性, 可以將遙控浮球閥安裝在進水閥門上, 有效解決儲水及消防水箱注水問題。 部分建筑給排水系統沒有為消防水箱設計獨立的注水管道, 必須借助給水系統相連才能保障消防用水需求, 在這種情況下, 可以在給水系統與消防水箱注水系統相連處安裝變頻裝置, 對注水水壓進行有效控制。 此外, 建筑給排水設計人員在對消防水箱進行設計時, 可以通過水位傳感器及電動閥門, 對消防水箱水位及水壓變化進行控制, 有效提升水資源利用率, 杜絕水資源浪費問題。
室內排水管道的橫管直徑應大于0.75m, 干管半徑不得低于0.5m, 以此確保排水管道的通暢運行, 降低排水管道擁堵概率。 在排水通氣管道設計時, 設計人員應對室內功能區域分布狀況有清晰的認識, 將排水通氣管道安裝在屋面上方, 只有這樣才能順利排出室內臭氣, 保障室內控制質量。 此外,排水管道應盡量遠離臥室, 避免管道噪音影響用戶的睡眠質量。
在進行高層建筑的給排水管道設計時, 為了有效減少水流速度、 降低水流噪音, 應選擇乙字管作為排水管道, 借助導流裝置可以讓水流順管壁流下,有效降低管道內部的水流壓力。 在衛生器具的設計時, 應選擇UPVC管道或UPVC螺旋管作為排水管道, 且排水管安裝位置應遠遠離臥室。
頂樓的排水管道應選擇側墻雨水斗, 側墻雨水斗能夠增大雨水匯集面積, 為了便于排放陽臺雨水,應選擇無水封地漏對陽臺滲入雨水進行收集。 同時,建筑給排水設計人員應把屋面雨水地漏安裝在屋面雨水立管上部, 這樣一來, 地漏收集到的雨水, 可以直接通過雨水經屋面雨水立管流入雨水管道。 此外, 屋面雨水排水管道必須與陽臺雨水排水管道區分開, 二者不能拿混為一談, 避免因兩者分工不明確而影響房屋雨水排放質量。
設計人員在設計屋面雨水排水系統時, 常見的雨水立管屬于非滿流設計, 雨水在下落時, 經重力拉扯流入管道內, 遇暴雨天氣, 水流過大過滿, 立管上方會出現較大負壓, 會吸掉立管存水彎水封,導致臭味回流, 或立管下端出現較大正壓, 導致陽臺地漏溢出雨水, 無論是哪種情況, 都會對室內空間產生較大影響。 因此, 建筑給排水設計人員要充分考慮這兩種情況, 在每層陽臺設置雨水斗輔助陽臺雨水立管排水, 雨水斗能夠暫時對過多雨水進行儲存, 雨水經由雨水斗在進入雨水立管, 壓力會小很多, 不會出現立管存水彎水封失效或陽臺地漏溢水問題, 最大程度上防止雨水導流。 最后, 為了有效避免陽臺地漏泛臭味, 庭院雨水排水管道與陽臺雨水排水系統不能直接相連, 應采取間接排水的方式進行連接[5]。
建筑給排水作為建筑工程設計的核心環節, 是確保居民日常用水需求及消防用水需求的基礎和保障, 為了確保建筑給排水系統的穩定正常運行, 必須重注給排水系統的系統性、 規范性、 綜合性、 科學性、 以及合理性, 優化建筑給排水系統設計方案,有效改善建筑給排水設計中的常見問題, 保障人們的生活品質。