石文新
(容海川城鄉規劃設計有限公司,山西 太原 030000)
給排水系統是建筑的基本組成,是建筑設計的重要內容,與人們的日常生產生活活動息息相關,在設計過程中,設計師應從建筑的整體入手,結合建筑的給排水使用需求,進行給排水系統設計,確保給排水系統的各項功能與人們的使用需求相符,通過給排水功能的正常運轉,為人們的生活帶來便利,提升建筑的使用感受,提升建筑的品質。
在建筑工程中,科學、合理的設計給排水方案,可以提升水資源的利用率,實現節約用水,還可以緩解城市的用水壓力,提升城市的發展水平,促進城市的進一步發展。建筑給排水系統設計主要是為了實現給排水管網系統的穩定運行,為建筑使用者提供基本的給排水服務,是建筑的基礎設施。在建筑的各項設施中,給排水系統需要承擔的任務較多,如滿足人們的用水需求、確保生活污水的順利排出等,在給排水系統運行的過程中,任何一個環節出現問題,都會對運行效果產生影響,不利于人們的日常使用,影響建筑使用體驗。因此,在設計過程中,設計師應做好方案設計工作,通過科學、合理的設計方案,為后續施工做指導,確保建筑使用過程中,給排水系統的運行效果,為人們提供良好的給排水服務。同時,水資源是人們生存必須的資源,是基本生活保障,隨著社會經濟的發展,水資源消耗較大,資源緊缺情況日益加劇,同時,由于不合理排放,使得環境污染情況嚴重,人與環境之間的矛盾加劇,為此,在建筑設計中,應通過合理的設計手段,提升給排水系統的運行效果,在滿足人們用水需求的基礎上,減少水資源浪費,避免廢水排放過程中造成的污染問題,在為人們給排水服務的同時,緩解資源及環境危機,實現人與自然之間的和諧發展[1]。
(1)倒流防止器。作為市政給水管網的分支,建筑給水系統設計時,設計師應在給水引入管道位置設置倒流裝置,防止發生污水倒流情況。在給水管網投入使用時,可能會發生給水水壓不穩情況,此時若給水管道沒有設置倒流裝置,在壓力的作用下,給水管網中的水體會從高壓區域流向低壓區域,造成低壓區用戶水表倒轉問題。在水壓差較大時,不僅會造成水表倒轉,導致水表失靈,還會發生污水倒流入管道,造成管道中的給水水質污染等情況,影響人們的正常用水,威脅人們的生命健康。由此可見,在給水管網設計時,合理設置倒流裝置是關鍵工作,設計師應結合建筑單體的實際情況,在給水管網的恰當位置設置倒流防止器,避免因水壓不穩等原因導致的倒流問題,確保用水安全。
(2)地漏。設計階段,因設計師未全面考量,而使得地漏的水封深度與標準要求不符,導致排水管網出現水壓波動。若水封深度小于限定標準,會導致水封功能被破壞,污水散發的臭氣通過地漏傳至室內,污染室內空氣。部分設計師為了節省建設成本,設置的水封深度較低,使得水封結構的作用無法發揮,無法實現正常排污及隔離臭氣的目的[2]。
(1)管道間距。在設計過程中,如果設計師未能相鄰管道間距設置不合理,使得管道間距過大或過小,與標準要求不符,不僅會造成管道交錯問題,還會造成空間混亂等情況,導致此種問題的主要原因是設計師沒有考慮建筑結構主體的特征及各項影響施工的因素,使得給排水系統的管線敷設位置及相鄰管道的間距與標準要求不符,不僅導致給排水系統及其他項目系統無法正常使用,還會為人們的生產生活帶來不便。
(2)管道噪音。建筑業的發展,不僅使建筑的規模與數量逐漸增多,建筑的結構也越發復雜,這在一定程度上增加了給排水系統的設計難度,在設計過程中,如果設計師采用以往的計算方式,對管線的連接長度進行計算,會造成使用過程中管道末端出現一定分貝值的噪聲,對人們的生產生活產生影響。如果是高層建筑,因管道的垂直高度高,對水壓的要求較高,設計師應合理設置水壓。水壓過小,高層供水的能力較弱,無法為人們提供充足的供水;水壓過大,在水壓的沖擊下,水流過猛,會對管道造成沖擊,導致管道出現晃動產生的噪音,會影響人們的建筑使用體驗。
(3)排水管網。部分建筑的排水管網的管徑設計不規范,經常發生排水管堵塞等情況,需要后期進行維修,不僅耗時耗力,還會為人們的生活帶來不便。在排水管網出現堵塞時,如果室內管道沒有與室外管道的連接位置沒有設置水封,會導致室外管網中存在的有毒氣體擴散至室內,嚴重威脅人們的生命健康。此外,部分設計方案中,臥室排水管道采用的是普通的塑料材質管材,沒有采用內螺旋排水管道消除噪聲,使得排水管道內的水流噪聲影響人們的日常生活,降低人們的生活質量。
相比于其他樓層,建筑頂層的排水管網存在一定的區別,在進行頂層排水設計時,設計師應全面考量陽臺及屋頂的排水方案,合理預測各種排水情況,確保排水方案的科學性、全面性。當前,經常出現因設計師未合理規劃雨水流向,而導致建筑陽臺及屋頂排水設計不合理等情況。屋面雨水立管是按照重力流進行設計的,并不是按照非滿流狀態設計,在大暴雨時,立管的上端位置會出現較大的負壓,將與立管連接的存水彎位置的水封吸掉;或在立管的下端位置出現較大的正壓,使得雨水由陽臺的地漏中溢出,雨水進入陽臺后不能全部排出,流入室內,使得建筑內部結構遭到雨水浸泡,為人們帶來不必要的損失。通過調查發現,造成設計不合理的主要原因是未正確設置雨水斗,或雨水采集方式不當,導致雨水流入陽臺,甚至雨水由陽臺進入室內等情況。現階段,建筑排水管網多采用雨污分流方式,將廚房及衛生間的污水排放入污水管網,而屋面和陽臺的雨水,以及空調的冷凝水多通過雨水管網排出。如果在建筑使用過程中,業主將洗衣機等電器由衛生間移至陽臺,洗衣機的排水管與雨水管連接,將生活廢水直接排放入城市的河道中,會造成河道污染。為了避免此種情況,在設計時,設計師應全面考量排水管網的使用情況,合理設置陽臺及屋頂的排水管道。
一般情況下,高層建筑會在屋頂設置消防水箱,因其與消防相關,設計師應重視消防水箱的進水系統設計。消防水箱的進水管網與生活供水管網相連,其工作原理主要是在變頻裝置的作用下,將生活供水管網中的水資源引入消防水箱中,為消防提供供水。因消防供水及日常生活用水的需求量巨大,因此,為了實現供水需求,會加大變頻管網系統的運行壓力,導致水資源浪費情況[3]。
(1)做好倒流防止器設置。給排水管道位置上合理設置倒流裝置,可以避免污水倒流入管道,造成管道內水體污染。在設計階段,設計師應在給排水管道合適的位置上設置倒流閥,確保給排水管道內的水體單向流動,避免發生生活用水與污水混淆的問題,保證人們的用水安全。一般情況下,設計師會在引入管道位置設置倒流閥,并確保倒流閥處于水平狀態,管網運行階段,應及時清除倒流閥周圍的雜物,避免周邊雜物過多對流閥運行效果的影響。此外,設計師應在倒流閥周圍區域預留出足夠的操作空間,利于后期對倒流閥進行維修。
(2)合理控制地漏水封位置。在建筑室內空間設置地漏的主要目的,是為了實現水封效果,防止污水中所含有的臭氣及其他細菌等上返至室內空間中,進而污染室內空氣,造成病毒傳播,影響人們的生命健康。由此可見,建筑給排水方案設計工作中,地漏水封設計是十分關鍵的,其設計效果直接影響人們的日常生活,如果水封位置設置不合理,一旦水封遭到破壞,管道中的細菌、病毒等會由地漏擴散至室內,不利于人們的身心健康。在設計階段,設計師應嚴格按照相關設計標準開展設計工作,合理設置地漏水封的位置,確保其深度符合標準要求,避免出現水封失效、臭氣退返等情況。同時,設計師應結合項目的實際情況及使用需求,選擇合適的地漏。若地漏的所在位置為廚房或衛生間等對排水需求較大的空間內,設計師應在地漏所在排水管道上加設存水彎,提升水封的效果。如果地漏的所在位置為排水需求較小的空間,設計師應采用密封地漏,保證空間的緊急排水需求[4]。
(1)管道間距。給排水管道的間距設置合理性直接影響著管道施工及后期的使用效果,因此,在設計階段,設計師應對項目的實際情況進行全面分析,按照建筑的空間布局及給排水系統設計方案,對管道的規格、數量等信息進行明確,合理布置管道的位置,確保給排水管道的施工與運行效果,為人們提供良好的給排水服務。設計師在進行管道位置布置時,應按照標準要求,結合現場的實際情況,對管線的最小凈距進行控制,以避免間距問題影響給排水系統的運行效果,如某項目管道間距設計時,設計師將平行埋設管線的最小凈距控制在≥50cm,交叉管線的最小凈距≤15cm。
(2)管道噪聲。為了改善管道噪聲問題,應采取有效的降噪措施,如在管道設計階段,設計師應采用分貝較低的管道材料,按照實踐的經驗,螺旋導水管管材的降噪性能突出,螺旋形的導水線能夠改變水體的流動狀態,控制水流的速度,進而減小水壓波動而導致的噪聲分貝。同時,在管道設計時,設計師可以對管道的縫隙進行填充,通過橡皮墊等材料,減小管道振動產生的噪聲。綜上,在進行建筑給排水管道設計時,設計師應采取有效的降噪措施,減輕給排水系統的噪聲污染。
(3)排水管網。在設計排水管時,設計師應設置排水橫管的管徑及干管的半徑與標準要求相符,以此確保排水管網可以順利運行,減少后期因導管堵塞而導致的維修成本。排水管的位置應盡可能遠離臥室,避免噪聲影響人們的起居。在進行高層給排水系統設計階段,為了降低水流的速度,設計師應選擇具有導流效果的材料,借助導流裝置,使水流經由管壁留下,減小水流沖擊對管道造成的壓力。通氣管應設置在建筑屋面,將室內的臭氣排出。在通氣管設計時,設計師應結合建筑屋面的實際情況,進行通氣管的設計。
對于建筑的頂層用戶,頂層屋面及陽臺的排水十分重要。頂層的排水管道應選擇側墻雨水斗材料,增加雨水匯集的面積。陽臺排水應采用無水封地漏,收集陽臺位置的雨水。屋面雨水立管中的壓力變化是由負壓轉化為正壓的過程,設計師應將屋面的雨水地漏與立管的上部連接,通過地漏吸收大量空氣,對雨水立管的進水水量進行控制。同時,設計師應在每層陽臺設置雨水漏斗,將陽臺雨水排入雨水漏斗后,進入立管中,經由立管留出,防止雨水倒流,而滲入室內,為人們的生活帶來不便。需要注意的是,設計師應分開設計屋面的雨水管道與陽臺的排水管道,采取間接排水方式,防止陽臺地漏水封遭到破壞,管道內的臭氣反向滲入室內。
在對消防水箱進行注水設計時,設計師可以在進水閥門處設置遙控浮球閥,進而改善水箱的注水與儲水情況。若屋頂的消防水箱未設置獨立的注水管,需要與生活用水管網連接,設計師應合理設置連接方案,確保火災發生時,消防水箱可以發揮其消防供水作用。在生活用水管網與消防水箱的注水管網連接位置,應設置變頻裝置,控制注水的壓力的同時,在消防水箱的注水管網方案中設置水位傳感器及電動閥,實時監測水位及水壓的變化,提升水資源的利用率,避免注水問題導致水資源浪費[5]。
綜上所述,建筑項目中,給排水系統是建筑的基本組成,是保證人們日常生存生活用水的關鍵,給排水系統的運行效果直接影響人們的生產生活質量,因此,在給排水設計時,設計師應全面考量項目的實際情況及給排水需求,通過規范性、系統性、綜合性的設計方式,進行方案設計,針對設計中常見的問題,進行分析,按照分析結果采取相應的改進措施,提升設計的質量及水平。