周冬生 位海峰 魏戈
中信重工工程技術(shù)有限責(zé)任公司 河南 洛陽 471003
高層建筑的給排水系統(tǒng)設(shè)計要充分結(jié)合建筑的用水特點,在保證安全性的基礎(chǔ)上考慮系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性,不斷優(yōu)化給排水系統(tǒng)設(shè)計方案,盡量應(yīng)用新型技術(shù)提高建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能性,保證建筑項目的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益及社會效益。給排水專業(yè)作為建筑的重要組成部分,給排水系統(tǒng)的選擇安裝方式影響著施工的便捷度及后期使用的舒適度,需要設(shè)計師嚴(yán)謹(jǐn)對待。在進行建筑的給排水設(shè)計時,設(shè)計師應(yīng)具備靈活敏捷的思維,結(jié)合不同類型的建筑選用不同的給排水系統(tǒng)方式,以踐行個性化、因地制宜的設(shè)計理念。此外,應(yīng)充分利用先進的科學(xué)技術(shù)(如BIM技術(shù)等),克服給排水技術(shù)的不足和局限性,促進給排水設(shè)計全面、一體化發(fā)展。
給排水系統(tǒng)設(shè)計是建筑管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為重要的一項工作,在實際設(shè)計過程中涉及許多的內(nèi)容,而且具有較強的分散性,這就需要強化系統(tǒng)性設(shè)計。給排水系統(tǒng)作為建筑工程建設(shè)過程中的基礎(chǔ)性工程,與整體工程各個項目之間存在緊密的聯(lián)系,其并不是獨立存在的,因此要與工程實際情況相結(jié)合,并根據(jù)整體設(shè)計要求,針對給排水設(shè)計方案進行認(rèn)真規(guī)劃,把控好管道間的距離,且對管道水壓進行有效控制,確保管道正常使用,達到優(yōu)化建筑給排水設(shè)計的目標(biāo),進一步保障給排水工程的施工質(zhì)量。建筑工程建設(shè)過程中,通過對給排水設(shè)計進行優(yōu)化,可以保證給排水系統(tǒng)的正常運行,更好地滿足人們的用水和排水需求。同時在設(shè)計過程中遵循節(jié)能環(huán)保理念,選擇適宜的管道材料,降低噪聲污染,充分發(fā)揮節(jié)水技術(shù)的優(yōu)勢,實現(xiàn)建筑能源水泵的節(jié)約,全面提高水資源的利用率,這也是生態(tài)環(huán)保政策貫徹落實的重要保障。
2.1.1 給水系統(tǒng)設(shè)計問題
在當(dāng)前建筑給水系統(tǒng)設(shè)計中仍存在許多不足之處,一些給水系統(tǒng)設(shè)計時并沒有嚴(yán)格執(zhí)行具體的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求,極易引發(fā)一系列的質(zhì)量問題。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。(1)給水壓力問題。給水系統(tǒng)設(shè)計時,有些設(shè)計對給水壓力控制不到位,無法滿足人們的用水需求。特別是在高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計時,一旦考慮不全面,無法有效控制給水壓力,必然會對高層用戶的正常用水帶來一定的影響。(2)管道設(shè)計問題。輸水管道存在噪聲污染會對居住者的正常休息帶來較大的影響。出現(xiàn)這一問題的主要原因是管道長度控制不合理,線路布置欠缺科學(xué)性,因而導(dǎo)致水壓過大,噪音增加。部分建筑給水系統(tǒng)還存在管道分開設(shè)計的問題,以此來降低成本,但這種交錯式的設(shè)計容易引發(fā)冒水、滴漏等問題。再加之儲水裝置安裝不合理,也易引發(fā)飲用水污染問題。(3)設(shè)置倒流防止器問題。當(dāng)前人們?nèi)粘I钣玫降乃Y源一般是由水環(huán)網(wǎng)供給,整個供水系統(tǒng)會設(shè)計多條管道,這也要求設(shè)計人員在給水設(shè)計時應(yīng)在管道設(shè)施上安裝倒流防止器,防止水資源倒流而導(dǎo)致的污染問題。而且供水系統(tǒng)運行過程中,水壓無法處于衡定狀態(tài),在水壓變化時,一旦管道一端沒有倒流閥,水資源就會從高壓區(qū)域流向低壓區(qū)域,居民水表也會出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)問題,并引發(fā)水源污染。這就要求在建筑給水設(shè)計時,設(shè)計人員需要對倒流防止器的設(shè)計給予重視。
2.1.2 排水系統(tǒng)設(shè)計問題
(1)排水管道噪聲問題。當(dāng)前排水管道設(shè)計時,基本上UPVC管材已代替了鑄鐵管材,但這種管材在使用過程中易產(chǎn)生噪聲污染。特別是在建筑隔音效果不好的區(qū)域,噪音更大,會給人們的正常休息帶來不利影響。(2)排水設(shè)計不合理。排水系統(tǒng)設(shè)計要求應(yīng)合理布設(shè)廚房和衛(wèi)生間地漏的位置,坐便器排水管位置要科學(xué)規(guī)劃,并做好水池、洗臉盆的排水管等部件的排水口。但當(dāng)前一些居民在裝修時存在擅自改變排水結(jié)構(gòu)的問題,這對排水管道的正常使用帶來較大的影響。同時坐便器型號與設(shè)計的排水口也存在不相符的問題,這會影響排水效果。另外,在對排水設(shè)計時對節(jié)水設(shè)計重視不足,不利于水資源利用率的提升[1]。(3)管線設(shè)計和管道連接問題。在實際建筑給排水設(shè)計過程中,一些設(shè)計人員為了節(jié)約成本,存在將廚房和衛(wèi)生間排水設(shè)計連接在一起的問題,這樣在后期使用過程中易出現(xiàn)堵塞問題,對管道排水系統(tǒng)的正常運行帶來較大的影響。而且一旦出現(xiàn)問題,還會導(dǎo)致廚房排水受到衛(wèi)生間污水的污染。
2.2.1 管道位置出現(xiàn)錯位現(xiàn)象
在室外給排水的系統(tǒng)中問題出現(xiàn)較多的就是管道位置錯位現(xiàn)象,這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因一般是技術(shù)人員在進行給排水預(yù)留洞的施工過程中沒有按照圖紙設(shè)計要求嚴(yán)格、精確進行施工,或者是技術(shù)人員自身的失誤導(dǎo)致預(yù)埋洞的位置逐層不在同一垂直線上,加上土建和給排水施工的工作人員之間溝通存在問題,導(dǎo)致后期安裝給排水管道的過程中重新通過水鉆方式開洞,預(yù)留洞的大小出現(xiàn)差異,以上各種問題都很容易導(dǎo)致后期管道出現(xiàn)位置錯位現(xiàn)象。
2.2.2 管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象
在給排水系統(tǒng)施工和應(yīng)用中管道堵塞也是常見的問題之一,這種問題很難發(fā)現(xiàn),尤其是在暴雨條件下才會表現(xiàn)出該問題。在具體施工中,由于土建和給排水施工作業(yè)相互交叉,給排水施工中,工作人員沒有重視保護管道口的位置,導(dǎo)致土建施工作業(yè)中的混凝土、木屑、磚渣等物質(zhì)掉入管道中,管道進而出現(xiàn)堵塞問題[2]。此外,管道堵塞現(xiàn)象的發(fā)生也與預(yù)埋套管位置是否出現(xiàn)偏移相關(guān)聯(lián),若是在未知情況下預(yù)埋套管出現(xiàn)偏移,將會減少預(yù)埋管與下部管道的接口面積,當(dāng)垃圾落入將會造成管道堵塞,影響后期用戶的使用。
2.2.3 管道接口位置出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象
在給排水施工過程中,由于不同的施工方式,部分施工人員會將套管直接進行預(yù)埋,在后期進行安裝的過程中通過套管進行直接連接,或者是直接穿過預(yù)留洞,部分給排水施工作業(yè)會在完成土建施工之后按照設(shè)計圖紙開鑿管洞[3]。施工方式的不同將會導(dǎo)致安裝管道的工作中因為未能特殊處理洞口位置,引起管道出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,甚至是導(dǎo)致管道直接出現(xiàn)漏水問題。
在裝配式建筑中,由于衛(wèi)生間排水支管繁多,采用傳統(tǒng)異層排水將導(dǎo)致管線預(yù)留孔洞太多,如果預(yù)留孔洞尺寸及位置不精準(zhǔn),將會導(dǎo)致后期重新開槽開洞等,加大了施工的難度,故采用適用于裝配式建筑的同層排水方式。同層排水技術(shù),是指建筑內(nèi)同一層的排水支管不穿越樓層,而是在本層內(nèi)與排水立管相連接。這種排水技術(shù)為裝配式建筑的主要應(yīng)用技術(shù),目前在國內(nèi)已經(jīng)趨向成熟。同層排水技術(shù)主要分為兩種,分別為降板式、墻排式。降板式主要是通過結(jié)構(gòu)降板預(yù)留排水支管的位置,一般降板高度為250mm以上。這種降板式處理方式大大減少了支管穿樓板的弊端。但是若排水管道出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,那么整個沉箱都會成為污水蓄水池,第二種為墻排式,此種方式主要是指在排水區(qū)域設(shè)立一面假墻,并預(yù)留出排水管道的位置,排水支管不穿越樓層,在同一層與排水立管連接,但是這種排水方式衛(wèi)生間的地漏設(shè)置會受到限制,地漏不能與排水立管距離較遠[4]。根據(jù)對以上2種方式的優(yōu)缺點的對比,結(jié)合實際情況采用零(不)降板集成衛(wèi)生間,不降板衛(wèi)生間是指給排水管道、水箱等需要周期性維護的部件集中安裝在管道集成檢修口內(nèi)。
對于裝配式建筑,管線安裝階段預(yù)留孔洞已在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中完成,后期無法再進行調(diào)整,若前期未精確預(yù)留管線孔洞位置及尺寸則導(dǎo)致后期管線無法安裝,后果非常嚴(yán)重。相關(guān)設(shè)計人員在設(shè)計初期就要把預(yù)留孔洞的尺寸及位置準(zhǔn)確定位,并及時與建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)人員核對,避免遺漏留洞,造成后期施工無法安裝。既要滿足管線安裝要求又要與各專業(yè)部門協(xié)調(diào)碰撞,因此BIM技術(shù)在裝配式建筑中的運用就至關(guān)重要。運用BIM技術(shù),可以將裝配式建筑中的預(yù)制構(gòu)件進行精細(xì)化設(shè)計,減少因預(yù)留孔洞尺寸及位置不準(zhǔn)確造成在施工過程中出現(xiàn)的裝配式偏差,避免因設(shè)計沖突造成的安裝錯誤和后期返工造成的材料浪費[5]。所以,在設(shè)計初期便與BIM技術(shù)同期進行,通過三維模型提前檢測出管線碰撞問題及預(yù)留孔洞是否滿足安裝要求等,減少后期更改造成的麻煩,達到優(yōu)化圖紙的目的。BIM技術(shù)與裝配式建筑的有效結(jié)合,必將提高裝配式建筑的生產(chǎn)效率。
建筑物給排水設(shè)計時,設(shè)計人員需要對地漏水封設(shè)計給予重視。通常情況下,地漏水封的高度為50mm,鐘罩式地漏水封高度為10~20mm,但這類地漏水封防臭效果不佳,因此設(shè)計要選擇優(yōu)質(zhì)的地漏材料,保證地漏具有較好的耐磨性能。在具體進行地漏設(shè)計時,設(shè)計人員主要針對衛(wèi)生間及排水量較大的區(qū)域設(shè)置地漏,地漏設(shè)置數(shù)量控制在合理且能夠滿足實際需求的范圍即可,避免地漏設(shè)置過多,污染室內(nèi)空氣。在廚房位置設(shè)計地漏時,設(shè)計人員要與實際情況相結(jié)合,對于廚房不需要通過地漏排水時,則不需要設(shè)計地漏,具體要與業(yè)主的要求相結(jié)合,合理進行地漏設(shè)計。
在實際設(shè)計過程中,要對建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行全面了解,供水壓力要符合管道管線設(shè)計要求,確保給排水管道的規(guī)范設(shè)計。在設(shè)計廚房和衛(wèi)生間給排水管道時,應(yīng)先確定管道長度,保證水流的正常流動和排出。為了保證美觀性,在條件允許的情況下宜采取暗敷的方式進行給排水管道鋪設(shè),這不僅有利于提高管道的耐老化性能,而且能夠延長管道的使用年限。但在實際暗敷管道設(shè)計時,需要做好標(biāo)記,為后續(xù)維修提供便利,也避免裝修時破壞給排水管道造成損失。采取明設(shè)方式時,需要做好給排水管道的保護工作,避免其受到撞擊。衛(wèi)生間和廚房的供水管道宜分開設(shè)計和鋪設(shè),避免影響水質(zhì)[6]。在排水管道布設(shè)時,要求與居住區(qū)域保持一定距離,避免排水噪聲影響人們的休息。坐便器排水口不宜與墻面緊貼在一起,需要盡可能地滿足居住者的使用需求。
建筑給排水管道設(shè)計時,設(shè)計人員要對管道滲漏堵塞問題進行綜合考量,通過優(yōu)化設(shè)計來解決管道滲漏問題。在實際工作中,設(shè)計人員要選取優(yōu)質(zhì)的材料,并嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),施工前還要對材料全面檢查,保證材料的質(zhì)量。針對管道連接處需要合理設(shè)計密封處理方法,并嚴(yán)格管道試水測試。另外,在管道設(shè)施選取時,要求盡可能選取內(nèi)徑相對較寬的管道,并在管道彎曲處設(shè)置相應(yīng)的開口,并將其中的雜物清除干凈。另外,還要設(shè)置帶網(wǎng)眼的分離裝置,這樣可以對管道內(nèi)部的大體積物質(zhì)進行有效管控,降低管道出現(xiàn)滲漏堵塞的概率。
在建筑工程室外給排水的施工作業(yè)中,管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象很容易對給排水系統(tǒng)的正常運行造成影響,因此,為了解決管道堵塞問題,在施工中需要重視這一問題,首先針對管道堵塞問題進行解決之前,施工人員需要了解到管道出現(xiàn)堵塞的具體原因,從而有針對性進行問題處理[7]。首先,在安裝過程中由于未能及時處理和解決安裝中斷問題,導(dǎo)致管道的防護工作不到位,加上現(xiàn)場未能有效地清理廢棄物,導(dǎo)致雜物和垃圾進入管道內(nèi)部,大量的雜物堆積造成管道堵塞,針對這一問題,處理的難度較大,工作人員需要截斷或者是更換管道進行問題解決,同時需要做好防護工作;其次,由于不合理的排水管道管徑設(shè)置,過小的管徑無法確保內(nèi)部流暢排水,導(dǎo)致管道出現(xiàn)堵塞,或者是雖然按照設(shè)計需要進行排水管徑的設(shè)計和應(yīng)用,但是沒有提前預(yù)留排水管徑需求,當(dāng)管道增加了排水量或者是進入雜物,也會導(dǎo)致管道出現(xiàn)堵塞問題。
在具體施工中,為了加強給排水施工質(zhì)量,還需要全面控制施工中閥門、管材等材料的質(zhì)量,在施工前需要對材料進行有效檢查和檢驗,確保所有的管材都含有準(zhǔn)用證、技術(shù)性能檢測報告、合格的出廠證書等,同時滿足實際施工現(xiàn)場的具體需求。當(dāng)管材和管件進場時,工作人員也需要進行材料抽查,尤其是明確材料的品種、質(zhì)量、外觀、規(guī)格等符合要求,杜絕以次充好現(xiàn)象出現(xiàn)[8]。此外,工作人員也需要嚴(yán)格管理和控制施工中用到的各種閥門材料,保證按照合格證書和名牌標(biāo)注進行閥門管理,閥門的型號、規(guī)格、密封性以及壓力適用范圍等都符合技術(shù)和施工標(biāo)準(zhǔn),確保閥門能夠正常工作,靈活開閉。在施工前,工作人員需要嚴(yán)格按照驗收規(guī)范試驗閥門的強度和嚴(yán)密性。
總之,建筑工程給排水系統(tǒng)無論是設(shè)計還是施工都具有較強的復(fù)雜性和系統(tǒng)性,在具體實施過程中要具備全局觀念及各專業(yè)的有效配合,與工程具體要求相結(jié)合,選擇適宜的給排水設(shè)計與施工方案,確保給排水系統(tǒng)投入使用后能夠維持正常的給水和排水功能,為居住者提供更多的便利。