石文新
(容海川城乡规划设计有限公司, 山西 太原 030000)
在过去几十年的发展中, 建筑给排水设计已经从最初的排水专业化及室内给排水阶段, 过渡到了当前的建筑给排水阶段, 并且已经有了相当丰富的建筑给排水设计经验, 但在实际的建筑给排水设计中仍旧存在一些常见问题, 影响着建筑住宅品质,等着人们去改进、 去解决。
按照设计标准, 建筑给排水设计通常分为一般、基础、 专用三大类, 其中, 一般标准是针对所有给排水目标来制定的, 具备普遍性、 普通型、 适应范围广、 使用范围广的特点, 如环境保护技术、 建筑管理技术等; 基础标准会使用一些带有指导性的词汇, 如常用计量单位与图形符号、 类别与基本原理等, 相较一般标准, 基础标准更适合某一类专业领域使用; 专用标准使用范围较小, 其主要是对一般规范的扩展, 多用于建筑验收项目计划中[1]。
建筑给排水设计直接与建筑住宅的居住品质挂钩, 高质量的建筑给排水设计不仅能够提高水资源利用率, 节约用水, 缓解城市用水压力, 还能够通过合理的市政给排水管网规划, 推进城市的可持续发展。 在当前的建筑给排水设计中, 给排水设计目的是为了确保给排水系统的持续稳定运营, 以此保障居民生活用水。 并且在整个建筑工程的设施中,建筑给排水系统需要承担的任务很多, 如保障建筑设施用水充足、 保障建筑生活污水顺利排放等, 任何环节的疏忽、 失误都会对住户的日常生活造成影响。 由此可以看出, 给排水系统是建筑设施必不可少的组成部分, 而给排水系统的运行质量又是由给排水设计质量决定的, 如果给排水设计中存在漏洞,那么建成的给排水管网必定会在后期的运行使用中,不断出现大大小小的问题, 影响给排水系统的正常运行, 降低居民的生活用水质量。 同时, 建筑给排水系统所涉及的标准与其他设施设计标准不同, 给排水系统设计的目的是确保居民生活用水的正常供给及排除, 给排水系统在投入使用后是不断循环利用的, 一个建筑如无意外, 它搭载的给排水系统会一直持续不断的运行下去, 直到给排水系统停止使用为止。 因此, 国家对排水系统的施工材料质量、 施工质量、 设备质量、 以及设计质量都提出了较高的要求。
此外, 水是人们赖以生存的保障, 各行各业都需要大量的水资源维持行业运转, 无形中加剧了水资源的短缺局面, 面对这种情况, 国家颁布了一系列的节水措施, 人们又将这些节水措施应用到了建筑给排水设计中, 通过不断的优化建筑给排水设计,能够在一定程度上, 提高水资源利用率, 减少水资源的浪费现象[2]。
给排水管道间距设计不合理是建筑给排水设计常见的问题之一, 出现这种问题的主要原因是, 建筑给排水设计人员在对给排水管道进行设计时, 并未充分考虑建筑主体结构的基本特征, 摸清建筑工程施工影响因素, 导致实际敷设的建筑给排水管道间距过窄或过宽, 不符合建筑给排水工程施工标准要求, 影响其他管线的正常运行, 从而为居民用户的日常生活带来不便。
随着社会生产力的发展, 人们对建筑物的外形要求也愈来愈高, 相应的建筑结构设计也变得越来越复杂, 这在一定程度上, 加大了建筑给排水设计的难度。 在这种背景下, 建筑给排水设计人员如果仍旧采取传统的管线对接方式, 不仅无法适应当前复杂的建筑结构, 还会导致给排水管道在使用过程中出现噪音, 影响住户的身心健康。 同时, 在高层建筑越发普及的当下, 为了确保每层用户都能够有充足的水资源供应, 使得给排水管道的垂直高度提升, 对供水水压提出了更高的要求, 只有加大水压,才能更好的满足高层用户用水需求, 然而, 供水水压的增大, 水流冲击会变得越发猛烈, 使给水管道出现一定程度上的晃动, 产生管道噪音, 干扰居民的日常生活。
为了保障居民用水的持续、 连贯性, 大多数的建筑给水管道都属于市政给水管网分支, 为了防止出现污水倒流问题, 建筑给排水设计人员必须在给水引入管道上设置相应的倒流器。 同时, 给水系统在运行的过程中, 容易出现水压不稳, 如果没有安装倒流阀, 给水管的水流在压力作用下, 会从高压处流向低压处, 位于低压处的用户会发生水表倒转现象, 当水压差达到一定数值后, 不仅水表会失灵,还会发生污水倒流问题, 污染给水系统, 如果低压区居民不小心使用了被污染的水源, 轻则生病, 重则危及生命。 一些设计人员在对给排水管道进行设计时, 没有结合建筑给排水系统的实际需求与情况,合理安装倒流阀, 会导致无法避免水压不稳造成的污水倒流问题, 无法充分保障住户用水安全。
部分建筑给排水设计人员, 在设计给排水系统的过程中, 由于自身考虑不周全, 导致部分建筑的地漏水封深度不符合建筑给排水设计的标准要求,排水系统在排水时, 会发生水压波动现象, 当地漏水封深度达不到限定标准, 水封结构会被破坏, 污水散发的臭气会从地漏处泄出, 反向室内, 严重影响室内空气质量。 还有部分设计单位为了最大程度上节约施工成本, 通常把地漏水封深度设为3cm左右, 这种情况下的地漏水封效果近乎等于无, 根本起不到阻挡臭气及正常排污的目的。
高层建筑由于其建筑结构特征, 为了保障住户的生命安全, 必须配有相应的消防系统, 而消防水箱进水系统的正常运行, 又是保障消防系统正常运行的基础, 因此, 在建筑给排水设计中, 必须提高对高层建筑顶楼消防水箱进水系统设计的重视度,常见的顶楼消防水箱进水系统主要是借助变频加压,将建筑给水系统的水源送入到消防水箱内, 以此确保消防水的供水需求。
部分设计单位在对室内排水管道进行设计时,往往会发生排水管直径设计不规范的问题, 水管堵塞现象时有发生, 且水管堵塞维修麻烦、 费用不低,不仅影响居民的正常生活, 还会给居民造成一定的经济负担。 同时, 当水管发生堵塞时, 如果室内排水管与室外排水管间没有安装相应的水封, 室外排水管中囤积的毒气会顺势返回室内, 对居民的身体健康造成影响。 此外, 部分设计人员在设计卧室区域内的排水管道时, 没有选择可以消除噪音的内螺旋排水管, 而选用塑料管道, 这种塑料管道无法消除水流噪声, 影响居民生活质量[3]。
顶楼由于其所处建筑结构位置的特殊性, 其排水设计应与其他楼层排水设计区分开, 结合屋顶与阳台朝向、 尺寸、 楼高等对顶楼排水系统进行合理设计。 当前, 大部分的建筑屋面及阳台雨水排水系统都存在设计不合理的问题, 部分建筑给排水设计人员在设计的过程中, 并未因地制宜, 认真研究雨水在屋顶及阳台的自然流向, 一味模仿过往成功案例设计排水系统, 这样设计的排水系统根本发挥不了预期的排水作用, 一旦遇到暴雨或暴雨天气, 雨水很容易顺着屋顶或阳台, 流到室内地板上, 导致底板受潮无法使用。 同时, 一些建筑的雨水斗户及雨水采集方式也存在一些问题, 轻则雨水流入阳台,重则流入室内, 影响居民日常生活。 当前建筑的排水系统主要采取的是雨、 污分流制, 小便器、 厨房等排放的污水会进入到污水管道, 而屋顶雨水、 阳台雨水、 控台冷凝水会汇入雨水管道, 在这种背景下, 如果业主的房屋设计, 是根据原有的建筑给排水系统进行的室内装修的, 那么就不会产生污染问题, 反之, 则会导致污染问题[4]。
建筑给排水设计中, 给排水管道与墙面及各种管道的间距应符合下列要求: 1) 中水、 给排水、 消防立管等管道的外壁与墙面的水平间距应为50mm;2) 给排水管道之间间距的水平管距应为60mm; 3)消防立管管道间距的水平管距应为70mm; 4) 表前阀门段到表后直线管段间的最小长度为60mm; 5)立管与地漏间的连接距离为30mm; 排水立管管道中心与地漏中心间距为300mm; 6) 排水横管管道间隔不得低于30mm。
为了有效解决水管噪音问题, 首先, 设计人员应选用噪音分贝较低的管道, 如螺旋形导水管等。与普通塑料管道相比, 螺旋形导水管在使用的过程中可以改变水流形态, 通过有效控制水流速度, 改善水压波动, 降低噪音分贝。 其次, 可以通过在管道间隙填充橡皮垫、 或在管道外部包裹隔音材料的办法, 有效改善管道振动效应, 从而降低管道噪音分贝。
利用倒流阀, 可以有效避免排水管道发生污水倒流, 防止污水倒流造成的水污染。 因此, 建筑给排水设计人员在进行给排水管道设计时, 必须结合建筑结构及整栋建筑的管道分布概况, 合理选择倒流阀的安装位置, 确保排水管道内水流的单向流动,规避可能出现的污水倒流问题。
地漏水封深度是否达标, 关乎着居民的生活质量, 如果地漏水封不合格, 会出现臭气退返现象,污染室内空气, 危害居民的身体健康。 因此, 建筑给排水设计人员在对地漏水封深度进行设计时, 必须严格按照国家规定设计水封深度, 同时, 设计人员要充分考虑给排水管道整体概况, 合理选择地漏位置, 且选择质量较佳的地漏产品, 避免因地漏产品质量不达标导致的地漏失效。 对卫生间、 厨房等排水量较多的功能区域, 除了要确保地漏水封深度达标外, 还应在地漏排水管上架设一段装存水弯,增加水封效果, 避免臭气回流。 在排水量较小的区域设置地漏, 可以选用密封地漏, 以应对护筒出现的紧急排水需求。 无论是哪种地漏, 它的作用都是排水防臭, 避免臭气反流, 影响空气质量, 为人们提供良好的居住体验。
为了确保消防水箱注水系统设计的合理性, 可以将遥控浮球阀安装在进水阀门上, 有效解决储水及消防水箱注水问题。 部分建筑给排水系统没有为消防水箱设计独立的注水管道, 必须借助给水系统相连才能保障消防用水需求, 在这种情况下, 可以在给水系统与消防水箱注水系统相连处安装变频装置, 对注水水压进行有效控制。 此外, 建筑给排水设计人员在对消防水箱进行设计时, 可以通过水位传感器及电动阀门, 对消防水箱水位及水压变化进行控制, 有效提升水资源利用率, 杜绝水资源浪费问题。
室内排水管道的横管直径应大于0.75m, 干管半径不得低于0.5m, 以此确保排水管道的通畅运行, 降低排水管道拥堵概率。 在排水通气管道设计时, 设计人员应对室内功能区域分布状况有清晰的认识, 将排水通气管道安装在屋面上方, 只有这样才能顺利排出室内臭气, 保障室内控制质量。 此外,排水管道应尽量远离卧室, 避免管道噪音影响用户的睡眠质量。
在进行高层建筑的给排水管道设计时, 为了有效减少水流速度、 降低水流噪音, 应选择乙字管作为排水管道, 借助导流装置可以让水流顺管壁流下,有效降低管道内部的水流压力。 在卫生器具的设计时, 应选择UPVC管道或UPVC螺旋管作为排水管道, 且排水管安装位置应远远离卧室。
顶楼的排水管道应选择侧墙雨水斗, 侧墙雨水斗能够增大雨水汇集面积, 为了便于排放阳台雨水,应选择无水封地漏对阳台渗入雨水进行收集。 同时,建筑给排水设计人员应把屋面雨水地漏安装在屋面雨水立管上部, 这样一来, 地漏收集到的雨水, 可以直接通过雨水经屋面雨水立管流入雨水管道。 此外, 屋面雨水排水管道必须与阳台雨水排水管道区分开, 二者不能拿混为一谈, 避免因两者分工不明确而影响房屋雨水排放质量。
设计人员在设计屋面雨水排水系统时, 常见的雨水立管属于非满流设计, 雨水在下落时, 经重力拉扯流入管道内, 遇暴雨天气, 水流过大过满, 立管上方会出现较大负压, 会吸掉立管存水弯水封,导致臭味回流, 或立管下端出现较大正压, 导致阳台地漏溢出雨水, 无论是哪种情况, 都会对室内空间产生较大影响。 因此, 建筑给排水设计人员要充分考虑这两种情况, 在每层阳台设置雨水斗辅助阳台雨水立管排水, 雨水斗能够暂时对过多雨水进行储存, 雨水经由雨水斗在进入雨水立管, 压力会小很多, 不会出现立管存水弯水封失效或阳台地漏溢水问题, 最大程度上防止雨水导流。 最后, 为了有效避免阳台地漏泛臭味, 庭院雨水排水管道与阳台雨水排水系统不能直接相连, 应采取间接排水的方式进行连接[5]。
建筑给排水作为建筑工程设计的核心环节, 是确保居民日常用水需求及消防用水需求的基础和保障, 为了确保建筑给排水系统的稳定正常运行, 必须重注给排水系统的系统性、 规范性、 综合性、 科学性、 以及合理性, 优化建筑给排水系统设计方案,有效改善建筑给排水设计中的常见问题, 保障人们的生活品质。