建筑给排水设计中常见问题及处置措施研究

2021-04-23王稳

中华建设 2021年4期

王稳

为了提高建筑给排水工程的设计质量，首先总结了建筑给排水系统的运行特点，随后分析了目前建筑给排水设计常见的问题。最后从设计理念、地漏水封、卫生间沉箱二次排水、给水方式、排水管和通气管等方面分析了相应的处置措施，研究成果可为类似的建筑给排水工程设计与施工提供一定的理论指导。

随着我国城镇化的不断推进和经济水平的快速发展，建筑给排水项目的建设数量日益增加，同时对其质量要求也更加严格，这对给排水设计既是契机，也是一种严峻的考验。由于给排水体系内容复杂，影响因素多，选择经济、合理、可行的给排水方案已经成为设计人员需要解决的重要问题。近年来，国内外许多学者也通过现场工程经验等方法对建筑给排水工程的发展现状开展了研究，并提出一些有价值的研究成果，如傅清祥以某高层建筑为研究对象，分析了其给排水管道的布置方式及管材选择，并对设计期间发现的问题及时解决，降低了建筑使用风险；暨珍分析了地漏水封装置、倒流防止器及排水通气管等对建筑给排水效果的影响，并基于层次分析法对给排水方案进行了优化设计。因此，研究建筑给排水设计中常见的问题及处置措施具有十分重要的工程意义。

一、建筑给排水设计特点及存在的问题

1.建筑给排水设计特点

建筑给排水系统是给排水工程中的关键内容，与市政给排水、工业给排水等共同组成完整的给排水体系。建筑给排水系统主要包括给水系统和排水系统，前者作用是提供洗涤用水和饮用水，包括管道系统、加压系统、配水系统等，后者主要作用是收集排放生活污水、废水、屋面雨水等，包括污水管系统、雨水管系统、水封系统、通气管系统等。给排水体系中的各个子系统并不是完全独立工作的，而是相互协调，共同作用，才能形成高效的给排水体系，为建筑物正常使用提供保障。

2.建筑给排水设计常见问题

建筑给排水系统由于设计理念、工程造价、施工水平等原因，在使用期间可能存在管线布局不合理、地下污水提升困难、地漏水封不当、给水压力和管道噪音、排水管和通气管设计不科学等问题。

（1）管线布局不合理

管线位置会直接决定建筑给排水工程设计质量，建设单位应当和建筑设计单位及时沟通对接，避免管线布置不合理而影响建筑物的正常使用。如，厨房下水管道不设置在墙角，会破坏厨房的整体布局，降低厨房的使用空间，提高厨房的装修成本。同时，可能导致下水管与上水管距离较大，上水管需要多次转角才能与下水管道重叠，折弯处会受到水流冲击，从而加剧给排水管道的老化。给排水管道空间关系和间距是影响建筑给排水质量的关键因素之一。如果给水管道和排水管道间距过小或平行布置，当排水管漏水时，容易渗入给水管道，影响其水质。如果因特殊情况给水管线和排水管线必须平行埋设，两者间距也要大于50cm。

（2）地漏水封效果较差

建筑给排水工程设计时应当重视人的使用体验，并确保污水管中的异味不会散播至居住空间。但是部建筑在投入使用后，由于施工单位为了节约工程造价，选择了劣质的水管材料、水封产品或水封高度不满足规范要求，此时地漏水封质量较差，水流中的杂质容易在管道中沉积，导致下水管道堵塞。同时，如果地漏水封破坏，会破坏整个房间排水系统的平衡，下水道臭气涌出，影响业主身体健康。

（3）给水压力问题

为了实现土地面积的使用利益最大化，目前城市建筑结构以高层建筑为主，这对于给水设备的水压供应能力是一个巨大的挑战。一般而言，建筑结构越高，所需要的给水压力越大。如果供水设备提供的水压过小，则难以满足高层居民的用水设备出水大小及力度要求。水压过大，容易导致能量损失、水资源浪费，经济上不合理。同时，建筑给排水管道系统的混乱也会明显提高给排水管道的压力。设计人员通常会选择低区供水＋高区供水（屋顶水箱供水）的方案来为实现建筑给水，但施工单位为了施工方便、节约成本，会将水箱设置在高度较低的位置，造成高层水流量过小或无水可用的现象。

（4）地下室污水提升困难

目前，住宅建筑结构物经常会设置地下室夹层。为了提升地下室污水，《建筑给水排水设计规范》要求设计污水池，且污水池体积应大于功率最大的水泵5min的抽水量。这种做法施工难度大，施工成本高，且污水池池盖密封性较差，容易污染室内环境。

（5）排水管和通气管设计不当

建筑结构中的排气管和通气管设计不科学不仅会引起排水管道堵塞、有害气体扩散，还会提高维修难度，如排水沟和排水管道结合处无水封装置，有害气体会沿管道渗进室内；卫生间排水管选择普通的PVC管，水流在管道中流动容易出现噪声，并顺着管道传播。

二、建筑给排水设计问题解决措施

1.树立良好的设计理念

建筑给排水方案不仅要满足其功能要求，还应尽可能达到技术和经济的最优化。但给排水设计影响因素较多，在设计时不可能考虑全部因素，但要把握住基本的设计理念：整体性、经济性、服务业主并兼顾社会效益。

（1）整体性

一个建筑结构物正常投入使用，必须结构、电气、暖通、给排水等专业共同协调工作。在进行给排水设计前要及时做好相关资料的收集，但不能仅仅专注于本专业，还应及时与其他专业的设计人员及时沟通，互相配合，避免不同专业方案间存在冲突，影响建筑物的整体功能。

（2）经济性

在确定建筑给排水方案时不仅要对比技术指标，还需要进行经济性必选，以确保给排水工程的建设费用和后期维修养护费用最优，年折算费用计算可按下式：

式中：Wmin为年费用折算最小值；C为给排水管网总建设费用；T为投资回收期；Y1为折旧费；Y2为维修养护费。

（3）服务业主并兼顾社会效益

服务业主是给排水设计人员的职责，故方案确定前应当理解业主要求，并在满足强制性标准的基础上尽量听取甲方意见及建议。但是服务业主并不代表可以盲从，社会效益（如，环保、节能等）也是建筑给排水设计应当考虑的因素。

2.提高地漏水封设计质量

地漏主要设在厕所、浴室等经常存在地面流水的位置，其设计要点是做好水封，以实现对地下管道和化粪池的阻隔。水封设计应满足以下要求：第一，水封装置应便于清洁，具有高耐腐蚀性，并在材料进场前开展质量检测；第二，水封设置深度不小于50mm；第三，水封保持一定得存水量，以防异味出现；第四，适当增加横向与竖向排水管直降。

3.改进卫生间沉箱的二次排水

目前在处理建筑物的卫生间二次排水时，通常是在其排水立管上再添加一个二次排水支管。但这种排水方案存在安全隐患，即管道中的有毒有害气体会沿着沉箱穿过地面裂缝，随后渗入室内，危害居民人身安全。笔者认为可在卫生间单独设置沉箱排水立管，并将出户管接入水封井，设计方案见图1：

4.采用新型给水方式

图1 卫生间沉箱二次排水改进方案

建筑给水系统必须达到相应的给水压力，并满足技术先进，经济合理的原则。传统的建筑给水方式主要是：市政水源→水池→加压泵→高位水箱或气压罐→用户，但是随着国家有关部门对节能减排的重视，越来越多的工程开始将节能效果显著的二次供水前置设备与全流量高效变频调速给水设备用于建筑工程中，具体给水方式为：市政水源→二次供水前置设备→全流量高效变频调速给水设备→用户。其中二次供水前置设备是为了取代传统储水池，该设备能够在不影响市政供水系统正常工资的前提下充分利用市政供水管网余压，以降低二次加压扬程，同时还能避免二次污染、提高用水安全性；全流量高效变频调速给水设备可按照设计秒流量划分若干个流量段及其所需扬程，并利用 PLC编程控制水泵，以确保各流量段的水泵均处于高效工作状态。

5.合理设计排水管和通气管

为了避免排水管道堵塞，应加大排水沟横管管径，确保支路排水管直径＞75cm，支路排水管直径大于＞100cm，且排水管道与卧室应保持一定距离，防止水流噪音干扰人的休息，如有必要可把排水立管改为“乙”型排水管，以降低水流速度，减小噪音分贝量。同时，设计的通气管应高于楼层，以降低有毒有害气体扩散至于室内的概率。根据通气形式的不同，通气管可分成伸顶通气管、环形通气管、专用通气管等，可根据项目特点选择其中的一种或多种组合。