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住宅建筑排水設計

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  摘 要:根據工程設計經驗結合國家標準GBJl5—88(97版)《建筑給水排水設計規范》的修訂,闡述了住宅建筑設計中排水系統的選擇,排水管道的敷設要求設備、管材選用應注意的問題。

  關鍵詞:住宅 建筑給排水 設計

  隨著我國經濟建設的快速發展,人民生活水平的提高, 對居住建筑的要求也越來越高。人們在關注住宅的建筑面積、戶型、朝向的同時,也越來越關注住宅的核心部分廚房、衛生間的設計。排水管道設計的正確與否與居住環境衛生有著直接的關聯。建設部城鎮住宅研究所制定的《小康型住宅廚房衛生間設計通則》(BK—94—21),中國建筑標準設計研究所出版的國家標準圖《住宅衛生間》(01SJ914》《住宅廚房》 (01SJ913),對廚房、衛生間的設計給出了統一的指導原則,對提高住宅建筑給排水的設計水平起到了積極的作用。現結合我們公司近年在住宅建筑設計上的實踐,談談住宅建筑排水管道的設計。

  1 排水系統的選擇

  住宅建筑室內排水系統是采用污水、廢水分流還是采用污水、廢水合流,應根據所在城市室外排水制度、市政主管部門的要求及是否有利于綜合利用與處理要求來確定。《建筑給水排水設計規范》GBJl5—88(97版)(以下稱“規范”)第3.1.2條當生活污水需經糞池處理時,其糞便污水宜與生活廢水分流。當有污水處理廠時,生活廢水與糞便污水宜合流排出。此條款在各地執行情況也不相同。北京市、深圳市、廣州市都有城市污水外理廠,生活污水在排人城市污水管網前按地方主管部門的要求均需設化糞簡單處理。北京市、深圳市建筑物的排水系統采用的是合流制(建筑物采用中水系統除外),而廣州市建筑物的排水系統則采用的是分流制,生活廢水在化糞池后與糞便污水合并排人城市污水管網。從提高建筑物的衛生標準來講,廣州市的做法是合理的,污、廢水分流還可以減小化糞池的容積,有利于嫌氧菌腐化發酵分解有機物,提高化糞池的污水處理效果,有城市污水處理廠還要設化糞池的目的是由于城市(尤其是居住小區)的快速發展,污水處理廠的建設不能適應城市建設的要求,污水處理構筑物處于超負荷的運轉,為減輕污水處理廠的負擔而設置化糞池。污、廢水分流制的缺點是增加了室內的排水立管及室外檢查井的數量。《建筑給水排水設計規范》GBJl5—2000(送審稿)(以下稱 “規范送審稿”)增加了“建筑物使用性質對衛生標準要求較高時”應采用污、廢水分流的條款,既也可根據建筑物的標準來決定排水系統。

  2 專用透氣立管

  “規范”第3.4.14條表3.4.14—1、表3.4.14—2給出了生活排水立管的最大排水能力,對流量超過表中的規定值,是采用增大一號立管管徑還是專用通氣立管各設計單位的作法也不一致。在廣州市及深圳市,排水立管設在建筑外墻上,立管的布置不受管井大小限制,一般多采用設專用通氣立管,排水立管每隔二層與專用通氣立管以H管連接。在上海市地方標準《住宅建筑設計標準》中規定“多層住宅連接坐便器的污水立管,應設置專用通氣立管,隔層設H管 ”設置專用通氣立管的標準更高些。在北京市一般采用增大一號立管管徑的方法(高檔住宅樓除外)。采用哪種方式更合理更安全呢?筆者經過這些年的設計實踐及回訪業主,推薦設專用通氣立管。我公司的統一技術標準中規定,小高層(十層—十二層)及高層住宅應設專用通氣立管。在工程回訪中發現,不設專用通氣立管的住宅,最下面一層衛生間的大便器內有翻氣泡的現象發生,住戶對此投訴的較多。設專用通氣立管的住宅,基本上無此現象發生。由于污水立管的水流流速大,污水排出管的水流流速小,在立管底部管道內產生正壓區,這個正壓區使靠近立管底部的衛生器具內的水封遇受破壞,衛生器具內發生翻氣泡。專用通氣立管的設置可平衡排水立管內的氣流,減少正壓區的正壓值,使其不足以對衛生器具內的水封形成威脅。“規范送審稿”中增加了“建筑標準要求較高的多層住宅和公共建筑、10層及10層以上高層建筑的生活污水立管可設置專用通氣立管”的條款是必要的。

  3 排水管道布置和敷設

  3.1 對住宅建筑底層設架空層、商場或商鋪的情況,上部排水立管必須在底層進行轉換,以不影響底層的使用功能。轉換后的出戶管有應少于二根,宜控制在4根左右。排水橫干管的管徑不應大于DN200,采用DNl50為宜。表1為鑄鐵管、表2為塑料管排水橫干管的設計參數。排水橫干管所服務的戶數宜超過100戶。在實際工程中發現有的設計將一棟樓的排水立管均匯到一根排水橫干管上出戶,若發生管道堵塞或破裂將影響整棟樓的用戶,是不安全的。出戶管過多,在地下室外墻上所預留的防水套管(設地下車庫的住宅樓)及室外的檢查井均增多,給施工及室外環境帶來不利。

  3.2 設有專用通氣立管的住宅樓,底層衛生器具的排水管道是否還要與其它樓層管道分開單獨排出? “規范”并沒有給出要求,第3.3.18條表3.3.18適應的前提是排水立管僅設置伸頂通氣立管。在專用通氣立管一節的分析中我們知道,專用通氣立管的設置是可以防止衛生器具水封遇受破壞、內部冒氣泡現象的發生。也就是說,排水立管設有專用通氣立管時,其底層衛生器具的排水支管可以接到排水立管上。但住宅內排水管道在使用過程的復雜性,排水管道內有固體廢物的存在,影響排水的通暢,使與排水立管底部連接的衛生器具有溢水的可能,此現象在實際工程中也有發生。因此,底層衛生器具的排水管道不接到排水立管上為好,應單獨排出,排水立管需要進行轉換時,底層衛生器具的排水支管可以接到排水橫干管上,連接點距立管底部下游水平距離不宜小于3.Om,不得小于1.5m.對滿足不了上述要求的排水支管,應以單獨的排出管排至室外檢查井。排水橫支管的管徑“規范”3.4.15條規定按立管工作高度小于等于3m的數值確定,但在條文說明中又推薦按立管工作高度小于等于2m的數值確定,給設計人員在設計中的選用造成混亂。建設部建筑設計院編著的《民用建筑給水排水設計技術措施》中推薦按立管工作高度小于等于2m的數值確定,筆者也認為按立管工作高度小于等于2m的數值確定比較合理,在工程設計中的應用也沒有發生問題。在立管工作高度為3m時DNl00不通氣的生活排水立管的最大排水能力為2.41/s,對應衛生器具的排水當量為1.78—2.78,而浴盆的排水量為3,也就是說衛生間只設浴盆及大便器時其排水支管的管徑DNl00已滿足不了排水量的要求,而要加大到DNl50,這顯然是不合理的, “規范送審稿”也已將底層衛生器具單獨排出時其管道的排水能力改為按立管工作高度小于等于2m的數值確定。

  4 屋面及陽臺雨水的排出

  位于住戶上部的屋面,雨水斗不能采用65型或87型雨水斗(雨水橫管不能走在住宅內部),而應用側墻式雨水斗。但在用側墻式雨水斗時其最大匯水面積不能套用《建筑給水排水設計手冊》表4.3—3的數值,而應按《屋面工程技術規程》(GB50207—94)第4.3.10條的規定,一個側墻式雨水斗最大匯水面積宜小于200㎡.側墻式雨水斗的構造見標準圖集01S302《雨水斗》。陽臺雨水應設專用的立管由無水封地漏來收集,而不應接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管內的壓力分布是由負壓到正壓的一個變換過程,零壓力點的位置約在距立管末端以上1/3—1/2的高度處,將陽臺雨水地漏接到屋面雨水立管上部負壓區,將通過地漏吸人大量的空氣,影響雨水立管的水量;將陽臺雨水地漏接到屋面雨水立管下部正壓區,則有返水倒灌的可能,在實際工程中發生的頻率是很高的。屋面雨水與陽臺雨水各自分開是必要的,不能因為在建筑立面上增多了幾根雨水立管而將其合并。陽臺雨水應排到室外雨水檢查井中,而不應排到污水檢查井中。有的城市為了解決住戶將廚房洗滌盆移到服務陽臺并將洗滌污水排到陽臺地漏內的問題,由建設局下文要求將陽臺雨水立管排到污水檢查中,這種規定是不安全的。對于起居室及臥室的陽臺是不存在有污水的排人,陽臺雨水地漏是無水封的,即使采用有水封的地漏,水封由于長時間得不到補充,會逐漸蒸發掉,污水系統內的廢氣就會跑到起居室內,污染環境,不能為了解決某個問題而又引起新的問題。

  5 管材及附件

  5.1 UPVC排水塑料管已在住宅建筑中得到了廣泛的應用,取得了成功經驗,但也存在缺點及不足。最大的問題是噪聲遠大于鑄鐵管,管壁隔音效果較差,對日常生活有一定的影響。為解決噪聲問題,在UPVC管內壁增加了凸起的螺旋型導流線,使水流條件得到改善,有效的降低了噪聲,即目前市場上的UPVC螺旋管。為解決管壁隔音效果較差的問題,又開發了UPVC芯層發泡管(PSP管,)不僅具有傳統UPVC實壁管的優點,還具有高抗沖擊、隔音、阻燃、絕緣、熱穩定性好的特性。排水管道設于室內時,應優先選用螺旋管、芯層發泡管或離心鑄造排水鑄鐵管。目前許多城市都有住宅建筑高度小于100m時,生活排水管和雨水管應采用硬聚氯乙烯管的地方規定,以政府行政作用的角度來推廣排水塑料管。在實際工程中,設計人員應根據不同的情況靈活的加以掌握。高屋住宅底層排水立管需要轉換時,排水橫干管、轉換層以下的排水立管、出產管應采用離心鑄造排水鑄鐵管,提高排水管道因堵塞后下部管路系統為受壓狀態時的承壓能力,提高整個排水管道系統的安全度。

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