王穩(wěn)
為了提高建筑給排水工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量,首先總結(jié)了建筑給排水系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn),隨后分析了目前建筑給排水設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題。最后從設(shè)計(jì)理念、地漏水封、衛(wèi)生間沉箱二次排水、給水方式、排水管和通氣管等方面分析了相應(yīng)的處置措施,研究成果可為類似的建筑給排水工程設(shè)計(jì)與施工提供一定的理論指導(dǎo)。
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,建筑給排水項(xiàng)目的建設(shè)數(shù)量日益增加,同時(shí)對(duì)其質(zhì)量要求也更加嚴(yán)格,這對(duì)給排水設(shè)計(jì)既是契機(jī),也是一種嚴(yán)峻的考驗(yàn)。由于給排水體系內(nèi)容復(fù)雜,影響因素多,選擇經(jīng)濟(jì)、合理、可行的給排水方案已經(jīng)成為設(shè)計(jì)人員需要解決的重要問(wèn)題。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者也通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)等方法對(duì)建筑給排水工程的發(fā)展現(xiàn)狀開(kāi)展了研究,并提出一些有價(jià)值的研究成果,如傅清祥以某高層建筑為研究對(duì)象,分析了其給排水管道的布置方式及管材選擇,并對(duì)設(shè)計(jì)期間發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決,降低了建筑使用風(fēng)險(xiǎn);暨珍分析了地漏水封裝置、倒流防止器及排水通氣管等對(duì)建筑給排水效果的影響,并基于層次分析法對(duì)給排水方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此,研究建筑給排水設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題及處置措施具有十分重要的工程意義。
建筑給排水系統(tǒng)是給排水工程中的關(guān)鍵內(nèi)容,與市政給排水、工業(yè)給排水等共同組成完整的給排水體系。建筑給排水系統(tǒng)主要包括給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng),前者作用是提供洗滌用水和飲用水,包括管道系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、配水系統(tǒng)等,后者主要作用是收集排放生活污水、廢水、屋面雨水等,包括污水管系統(tǒng)、雨水管系統(tǒng)、水封系統(tǒng)、通氣管系統(tǒng)等。給排水體系中的各個(gè)子系統(tǒng)并不是完全獨(dú)立工作的,而是相互協(xié)調(diào),共同作用,才能形成高效的給排水體系,為建筑物正常使用提供保障。
建筑給排水系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)理念、工程造價(jià)、施工水平等原因,在使用期間可能存在管線布局不合理、地下污水提升困難、地漏水封不當(dāng)、給水壓力和管道噪音、排水管和通氣管設(shè)計(jì)不科學(xué)等問(wèn)題。
(1)管線布局不合理
管線位置會(huì)直接決定建筑給排水工程設(shè)計(jì)質(zhì)量,建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)和建筑設(shè)計(jì)單位及時(shí)溝通對(duì)接,避免管線布置不合理而影響建筑物的正常使用。如,廚房下水管道不設(shè)置在墻角,會(huì)破壞廚房的整體布局,降低廚房的使用空間,提高廚房的裝修成本。同時(shí),可能導(dǎo)致下水管與上水管距離較大,上水管需要多次轉(zhuǎn)角才能與下水管道重疊,折彎處會(huì)受到水流沖擊,從而加劇給排水管道的老化。給排水管道空間關(guān)系和間距是影響建筑給排水質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。如果給水管道和排水管道間距過(guò)小或平行布置,當(dāng)排水管漏水時(shí),容易滲入給水管道,影響其水質(zhì)。如果因特殊情況給水管線和排水管線必須平行埋設(shè),兩者間距也要大于50cm。
(2)地漏水封效果較差
建筑給排水工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)重視人的使用體驗(yàn),并確保污水管中的異味不會(huì)散播至居住空間。但是部建筑在投入使用后,由于施工單位為了節(jié)約工程造價(jià),選擇了劣質(zhì)的水管材料、水封產(chǎn)品或水封高度不滿足規(guī)范要求,此時(shí)地漏水封質(zhì)量較差,水流中的雜質(zhì)容易在管道中沉積,導(dǎo)致下水管道堵塞。同時(shí),如果地漏水封破壞,會(huì)破壞整個(gè)房間排水系統(tǒng)的平衡,下水道臭氣涌出,影響業(yè)主身體健康。
(3)給水壓力問(wèn)題
為了實(shí)現(xiàn)土地面積的使用利益最大化,目前城市建筑結(jié)構(gòu)以高層建筑為主,這對(duì)于給水設(shè)備的水壓供應(yīng)能力是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。一般而言,建筑結(jié)構(gòu)越高,所需要的給水壓力越大。如果供水設(shè)備提供的水壓過(guò)小,則難以滿足高層居民的用水設(shè)備出水大小及力度要求。水壓過(guò)大,容易導(dǎo)致能量損失、水資源浪費(fèi),經(jīng)濟(jì)上不合理。同時(shí),建筑給排水管道系統(tǒng)的混亂也會(huì)明顯提高給排水管道的壓力。設(shè)計(jì)人員通常會(huì)選擇低區(qū)供水+高區(qū)供水(屋頂水箱供水)的方案來(lái)為實(shí)現(xiàn)建筑給水,但施工單位為了施工方便、節(jié)約成本,會(huì)將水箱設(shè)置在高度較低的位置,造成高層水流量過(guò)小或無(wú)水可用的現(xiàn)象。
(4)地下室污水提升困難
目前,住宅建筑結(jié)構(gòu)物經(jīng)常會(huì)設(shè)置地下室?jiàn)A層。為了提升地下室污水,《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求設(shè)計(jì)污水池,且污水池體積應(yīng)大于功率最大的水泵5min的抽水量。這種做法施工難度大,施工成本高,且污水池池蓋密封性較差,容易污染室內(nèi)環(huán)境。
(5)排水管和通氣管設(shè)計(jì)不當(dāng)
建筑結(jié)構(gòu)中的排氣管和通氣管設(shè)計(jì)不科學(xué)不僅會(huì)引起排水管道堵塞、有害氣體擴(kuò)散,還會(huì)提高維修難度,如排水溝和排水管道結(jié)合處無(wú)水封裝置,有害氣體會(huì)沿管道滲進(jìn)室內(nèi);衛(wèi)生間排水管選擇普通的PVC管,水流在管道中流動(dòng)容易出現(xiàn)噪聲,并順著管道傳播。
建筑給排水方案不僅要滿足其功能要求,還應(yīng)盡可能達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)化。但給排水設(shè)計(jì)影響因素較多,在設(shè)計(jì)時(shí)不可能考慮全部因素,但要把握住基本的設(shè)計(jì)理念:整體性、經(jīng)濟(jì)性、服務(wù)業(yè)主并兼顧社會(huì)效益。
(1)整體性
一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)物正常投入使用,必須結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等專業(yè)共同協(xié)調(diào)工作。在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)前要及時(shí)做好相關(guān)資料的收集,但不能僅僅專注于本專業(yè),還應(yīng)及時(shí)與其他專業(yè)的設(shè)計(jì)人員及時(shí)溝通,互相配合,避免不同專業(yè)方案間存在沖突,影響建筑物的整體功能。
(2)經(jīng)濟(jì)性
在確定建筑給排水方案時(shí)不僅要對(duì)比技術(shù)指標(biāo),還需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性必選,以確保給排水工程的建設(shè)費(fèi)用和后期維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用最優(yōu),年折算費(fèi)用計(jì)算可按下式:
式中:Wmin為年費(fèi)用折算最小值;C為給排水管網(wǎng)總建設(shè)費(fèi)用;T為投資回收期;Y1為折舊費(fèi);Y2為維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)。
(3)服務(wù)業(yè)主并兼顧社會(huì)效益
服務(wù)業(yè)主是給排水設(shè)計(jì)人員的職責(zé),故方案確定前應(yīng)當(dāng)理解業(yè)主要求,并在滿足強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上盡量聽(tīng)取甲方意見(jiàn)及建議。但是服務(wù)業(yè)主并不代表可以盲從,社會(huì)效益(如,環(huán)保、節(jié)能等)也是建筑給排水設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮的因素。
地漏主要設(shè)在廁所、浴室等經(jīng)常存在地面流水的位置,其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是做好水封,以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管道和化糞池的阻隔。水封設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求:第一,水封裝置應(yīng)便于清潔,具有高耐腐蝕性,并在材料進(jìn)場(chǎng)前開(kāi)展質(zhì)量檢測(cè);第二,水封設(shè)置深度不小于50mm;第三,水封保持一定得存水量,以防異味出現(xiàn);第四,適當(dāng)增加橫向與豎向排水管直降。
目前在處理建筑物的衛(wèi)生間二次排水時(shí),通常是在其排水立管上再添加一個(gè)二次排水支管。但這種排水方案存在安全隱患,即管道中的有毒有害氣體會(huì)沿著沉箱穿過(guò)地面裂縫,隨后滲入室內(nèi),危害居民人身安全。筆者認(rèn)為可在衛(wèi)生間單獨(dú)設(shè)置沉箱排水立管,并將出戶管接入水封井,設(shè)計(jì)方案見(jiàn)圖1:
圖1 衛(wèi)生間沉箱二次排水改進(jìn)方案
建筑給水系統(tǒng)必須達(dá)到相應(yīng)的給水壓力,并滿足技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理的原則。傳統(tǒng)的建筑給水方式主要是:市政水源→水池→加壓泵→高位水箱或氣壓罐→用戶,但是隨著國(guó)家有關(guān)部門對(duì)節(jié)能減排的重視,越來(lái)越多的工程開(kāi)始將節(jié)能效果顯著的二次供水前置設(shè)備與全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備用于建筑工程中,具體給水方式為:市政水源→二次供水前置設(shè)備→全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備→用戶。其中二次供水前置設(shè)備是為了取代傳統(tǒng)儲(chǔ)水池,該設(shè)備能夠在不影響市政供水系統(tǒng)正常工資的前提下充分利用市政供水管網(wǎng)余壓,以降低二次加壓揚(yáng)程,同時(shí)還能避免二次污染、提高用水安全性;全流量高效變頻調(diào)速給水設(shè)備可按照設(shè)計(jì)秒流量劃分若干個(gè)流量段及其所需揚(yáng)程,并利用 PLC編程控制水泵,以確保各流量段的水泵均處于高效工作狀態(tài)。
為了避免排水管道堵塞,應(yīng)加大排水溝橫管管徑,確保支路排水管直徑>75cm,支路排水管直徑大于>100cm,且排水管道與臥室應(yīng)保持一定距離,防止水流噪音干擾人的休息,如有必要可把排水立管改為“乙”型排水管,以降低水流速度,減小噪音分貝量。同時(shí),設(shè)計(jì)的通氣管應(yīng)高于樓層,以降低有毒有害氣體擴(kuò)散至于室內(nèi)的概率。根據(jù)通氣形式的不同,通氣管可分成伸頂通氣管、環(huán)形通氣管、專用通氣管等,可根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選擇其中的一種或多種組合。
本文在分析建筑給排水特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,探討了建筑給排水設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施,主要得到以下幾個(gè)方面結(jié)論:
(1)建筑給排水體系包括給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng),且各個(gè)子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào),共同作用。
(2)建筑給排水設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題有管線布局不合理、地漏水封不當(dāng)、地下污水提升困難、給水壓力大、排水管和通氣管設(shè)計(jì)不科學(xué)等問(wèn)題。
(3)設(shè)計(jì)人員可通過(guò)樹立良好的設(shè)計(jì)理念、提高地漏水封設(shè)計(jì)質(zhì)量、改進(jìn)衛(wèi)生間沉箱二次排水、采用新型給水方式、合理設(shè)計(jì)排水管和通氣管等措施來(lái)提高建筑給排水設(shè)計(jì)質(zhì)量。