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老旧小区雨污管网改造的研究与实践

2021-09-18缪仁江

福建建筑 2021年8期
关键词:立管排水管管网

缪仁江

(福州市建筑设计院有限责任公司 福建福州 350011)

0 引言

近年来,随着城市建筑更新速度加快,各地城市面貌发生了翻天覆地的变化,大量高品质住宅的推入市场,提高了城市居民的生活品质。在这种背景下,城市中还存在着许多年代久远失修、建设标准低、公共设施缺损、管网破旧、智能化程度低、物业管理缺失、环境脏乱差的老旧小区(图1),使居民生活品质受到了很大的影响。老旧小区的改造刻不容缓,仅在2020年,全国范围就有3.9万个老旧小区纳入改造计划,惠及700万户居民。老旧小区的改造工作,基础目标是努力让城市“有里有面”、百姓安居乐业;深层次的目标是推进城市可持续发展、提升城市整体品质。老旧小区改造工程是一项系统工程,涉及面广、任务艰巨,一般遵循“先民生后提升、先规划后建设、先功能后景观、先地下后地上”的原则,重点优先组织对老旧小区进行以水、电、气、绿化环境、停车场等功能设施进行整治改造,解决这些“里子”问题。给排水管网的改造是其中的重要组成部分,也是大部分居民最为关切的改造内容。本文主要介绍老旧小区排水管网改造的设计流程(图 2)、技术措施、技术问题、设计经验等,希望可以给同类项目提供借鉴。

图1 现代化高楼大厦与老旧小区形成鲜明对比

图2 排水管网改造-设计流程图

1 基础资料的调研、现状问题分析等

对于改造类的项目,没有调查就没有发言权,排水管网的改造需要因地制宜,不能一刀切。在制定排水管网改造设计方案之前,需要进行前期资料的收集、现场的踏勘及走访调查、管线探测等,而后根据现状情况进行调研、分析。

1.1 前期资料的收集

排水管网改造资料的收集,应全面系统性。本文主要介绍管网改造相关的资料收集,一般涵盖以下几个方面:

(1)原总平面图、地形图;

(2)原室外给排水图纸、室外电力、通讯等各类总平图及竣工图;

(3)各楼的建筑图纸、结构图纸、给排水图纸;

(4)小区周边道路地形图、市政道路雨污水管线探测资料;

(5)原小区地址勘测资料。

不少老旧小区因为年代久远、物业频繁更换,往往造成资料丢失、原设计图纸资料未归档等问题,缺失相关资料,增加了踏勘、探测等工作量,同时也影响改造方案的确定。

1.2 现场的踏勘及走访调查

现场的踏勘、走访调查极其关键,既可以现场了解管线等情况,同时也可以与住户近距离交流,深入了解住户需求,接收有效反馈,有利于后续设计工作有效开展。踏勘一般涵盖以下几个方面:

(1)小区的基本情况、需求情况、建筑结构破损情况、违章建筑情况;

(2)室外雨污分流情况、错接情况等;

(3)单体建筑阳台废水混接情况;

(4)室外排水管道的水位、淤积、水流方向等情况;

(5)小区沿街餐饮商铺、商铺排水管道走向和隔油池设置情况;

(6)小区地面沉降情况、管线断裂破损情况;

(7)化粪池位置、破损情况;

(8)特殊独立排水用户点情况(洗车场、洗发店、住户零星私接等);

(9)常见雨天积水点、污水溢流等情况。

1.3 管线探测

以前期资料收集、现场踏勘、走访调查的工作成果为基础,开展地下管线的探测,形成地下综合管线勘测资料。老旧小区地下室管线错综复杂,管线勘测的内容要涵盖埋地的给水、消防、雨水、污水、电力、通信、有线、燃气、各类管线,探测的结果需要准确;如果无法判定等情况,可做好记录说明,结合前期的相关工作,做现状问题分析。

1.4 现状问题分析

根据前期3个阶段的基础工作,进行有效比对和总结分析。一般问题归纳可以分为点的问题与面的问题。两类问题有总体与分散之分,同时又存在着有机联系、点面一体。现状的分析极为关键,直接影响着雨污管网改造采取的技术措施。

(1)点的问题分析

点的问题一般是一些相对分散、改造技术难度较小的问题,一般分为破损类问题与缺失类问题。破损类问题主要指化粪池破损、检查井盖破损、雨水口破损、埋地管断裂破损、立管破损或锈蚀、与其他管线冲突等。缺失类问题主要指餐饮排水未设隔油池、部分用户污水未进入化粪池处理、缺雨水口等。前期针对这些问题做好定点记录,在改造总体方案框架下一一定点修复、更换、补充,就可以解决这些问题。

(2)面的问题分析

面的问题一般是排水系统性、改造技术难度较大、影响比较大、与市政管网外部等关系大等问题。主要有以下几类问题:小区室外只有一套合流的排水系统,未进行分流;小区室外虽有雨水与污水两套系统,但存在着错接、局部混流、业主私接、阳台废水立管接入雨水系统等问题,没有真正达到分流要求。小区室外虽分流完全,但雨、污水管径未能满足排水量要求或市政接口管径、标高不足,引起排水不畅、雨天严重积水等问题。这些问题一般都需要系统性梳理及整治改造,同时还要协调好市政管网接驳或者改造。

2 雨污分流改造设计的技术措施

老旧小区排水管网改造,应考虑充分利用原有排水管网进行雨污分流改造,要根据前期调研、现状分析等因地制宜制定改造方案,不能采用一刀切的方法。

2.1 合流制排水系统的小区

对于合流制排水小区存在的不同现状情况,采用合理的技术措施对症下药。一般分为以下几种:

(1)小区内原有合流制排水系统运行良好,且小区外有市政雨、污接驳条件,在合流管满足设计重现期的雨水流量排放要求情况下,一般将小区原有合流管改造为雨水管,新建一套污水管,形成雨、污分流。同时,应对原合流管进行系统疏通清淤,局部破损管道修复或更换。

(2)小区内原有合流管破损较为严重,且小区外有市政雨、污接驳条件,拆除原合流管,新建雨、污水管,形成雨、污分流。

(3)小区外市政仅有雨污合流接口,应先期对老旧小区管网分流改造,且预留接驳口,待后期市政管网分流后再行接入。

(4)污水排水不畅,出现倒灌或排出管管道标高低于市政接口标高时,应设置提升装置。

2.2 分流制排水系统的小区

小区为分流制系统,且小区外有市政雨、污接驳条件,应对错接、混接的管道进行改造,形成完全的雨、污分流。

2.3 阳台排水立管改造

老旧小区住宅阳台雨水立管经常被接入洗衣机废水排水,一层却埋地排入雨水系统造成污染,应进行改造。一般采取以下措施:

(1)如原阳台雨水立管未承接屋面雨水且已伸顶通气,可采取原阳台雨水立管改造,排入室外污水系统即可。

(2)如原阳台雨水立管还有承接屋面雨水,且立面存在加设雨水立管的条件时,可采取原阳台雨水立管改造,排入室外污水系统,新增雨水立管的措施。原阳台雨水立管顶部截断,顶部拐弯后伸出屋顶进行伸顶通气。在原阳台排水立管位置附近加设屋面雨水立管,立管顶部接入原屋面雨水斗,底部埋地排入雨水沟或雨水检查井。此改造措施可避免因重新安装雨水斗而破坏屋面板结构,同时减少屋面因雨水斗位置变化重新找坡,增加造价等优点。

(3)如原阳台雨水立管还有承接屋面雨水,且立面因住户加装防盗网、雨棚等(图3)导致无加设雨水立管条件时,可采取原阳台雨水立管先接入室外截留井,旱流时,废水排入室外污水系统;雨天时,超过溢流排水能力的雨水,将越过截流井内的溢流堰,通过截流井内的雨水管,排至室外雨水系统。这样可避免大量雨水排入化粪池,超过原有化粪池的处理能力和污水管网的排水能力,但也存在着一定程度对雨水系统的污染。

图3 建筑立面安装防盗网

2.4 餐饮、洗车、理发店等排水用户改造

(1)小区配套的餐饮商业等存在着油脂污水排出,需经隔油池处理后,方可排入室外污水管道[1]。

(2)洗车店的洗车污水需经洗车污水隔油沉淀池处理后,方可排入室外污水管道。

(3)理发店排需经毛发集污井处理后,方可排入室外污水管道。

3 常见的技术难点、问题

3.1 改造前小区排水顺畅,改造后堵塞

排水管网改造时,有时会出现改造前小区排水顺畅,改造后堵塞的情况。根据施工前后、现场调查分析,一般分为以下集中情况:①改造前市政接驳口或市政管道已堵塞,但小区内部的排水管道或检查井等破损,雨、污水渗漏到土壤里或通过暗渠等排走,造成排水顺畅的假象;②小区排水管网改造的同时,市政排水管网在同期改造。市政管网改造施工时,一般会把附近各小区排入的接驳口先行堵住,以满足施工清通、安装管道的需求。往往导致小区改造好后,虽已与市政管道接驳好,但出现短暂堵塞的假象,此情况一般需与市政管理部门协调,以满足小区正常雨、污水排放需求;③小区管网改造施工质量存在问题,如施工过程中出现管道断裂、倒坡等各类问题,需加强现场质量管控,出现问题时,应积极剖析原因、整改质量问题。

3.2 管网改造工程的协调性问题

(1)与其他改造工作的协调。排水管网改造除了要与老旧小区景观、电力、电信、自来水等改造协调之外,还需与楼栋立面改造工作等相协调。因楼栋立面改造通常与小区改造工程不在一个工程包内,协调的工作量更大,经常会出现不同施工单位在施工界面、施工工序、施工过程工作量返工等问题上的冲突。这方面需要建设单位在工程启动前,协调各单位置前做好各项工作统筹布置,同时建立流程管控、磋商解决问题机制。

(2)与毗邻小区的协调。老旧小区一般室外空间都较为局促,管网改造开挖时,对毗邻小区路面、围墙等产生影响。因此施工时应提前做好预案,由建设单位牵头协调,评估开挖影响范围,落实好施工期间安全围挡、安全支护措施、警示标志等措施。

图4 落地式脚手架作业 图5 吊篮式脚手架作业 图6 蜘蛛人作业

3.3 施工期间扰民问题

老旧小区的管网改造要尽量避免及减少施工期对居民生活的不利影响。一般不利影响主要集中在噪音扰民、日常生活排水、停车出行等方面。噪音方面:施工方在噪音防治方面,要严格落实《中华人民共和国环境噪声污染防治法》及所在地区关于环境噪声污染防治的规定,应当符合国家规定的建筑施工场界环境噪声排放标准。根据时段要求,控制好施工时间,有条件采取隔音墙、隔音屏障等降低噪声影响。日常生活排水、停车出行方面:施工方需要做好有效施工组织,统筹规划好施工道路、临时围挡、干管、支管管网铺设、区外停车等事宜,与交警、街道、物业等部门联动协调,在分阶段满足居民停车、生活排水需求的前提下,保证施工进度,同时保障居民的通行安全。

3.4 施工安全问题

老旧小区管网改造除了一般施工现场的安全问题之外,一般还有诸如外墙蜘蛛人施工安全、检查井井下施工人员安全、管网施工影响单体建筑结构安全等问题。

(1)建筑物外墙立管安装施工,一般有落地式脚手架(图4)、吊篮式脚手架(图5)、蜘蛛人(图6)等高空作业方式,但基于对造价、工期、对住户生活影响等多方面考虑,立管施工多采用蜘蛛人高空作业。该作业方式虽具有操作空间要求小、操作灵活、施工效率高等特点,但也存在着安全性较低等问题,需加强施工人员的岗前安全培训及施工现场安全组织把控。

(2)老旧小区的管井施工有别于新建工程,部分检查井进行的是疏通或者修补作业,特别是污水检查井中可能存在有毒气体。因此,在检查井作业前,须做好毒气检测工作,作业人员下井前提前佩戴好隔离式防护设备(供压缩空气),施工期间每30 min监测气体指标情况,判断井下是否存在毒气情况(尤其是污水井需连续监测),以保障作业人员的安全。如遇指标异常,需立即采取应急措施。

(3)老旧小区内建筑年代久远,结构形式不一,管道施工空间有限,但如距单体建筑过近对结构安全造成影响,施工开挖时应尽量缩减开挖的范围,根据开挖深度等,做好开挖断面等支护工作。遇到异常情况,应第一时间邀请设计单位的给排水及结构专业人员现场研究,协同各方共同确定施工方案,必要时调整走线方案。

3.5 冷凝水改造问题

老旧小区的冷凝水系统经常会成为改造的盲区,较多老旧小区的冷凝水排水立管在一层直接埋地排到盲沟(未采取间接排放措施),且住户直接将冷凝水支管排水口与室内空调机排水软管相连接,导致盲沟中的污染气体等很可能通过管道溢入室内,造成臭气,影响健康(图7)。改造策略上,建议采取在冷凝水立管底部改造增设排水空气间隙(应满足不同管径对应的最小空气间隙要求)的措施,具体技术做法如图8所示。

图7 未间接排放措施 图8 间接排放措施

4 展望和思考

老旧小区改造是城市旧区提升品质的重要手段之一,需做好前策划、中执行、后评估等多流程控制。即使经过缜密的前期调研、深入的现状分析、可靠的技术措施,老旧小区改造的过程、成果难免还存在着一些痛点或是遗憾,诸如改造设计方案不能完全有效实施、现场出现各种意想不到的特殊情况影响方案实施、改造还未与韧性城市、适老化、健康住宅理念等完全契合等。展望新时代的老旧小区改造,要借力好城市更新的东风,结合韧性城市、适老化、健康住宅、海绵城市等新理念,运用BIM三维信息化工具,构建信息化、智能化的城市智慧韧性安全体系,以更加完美的形态在城市中焕新重生。

4.1 韧性城市下的水系统

当前,城市面临的不确定因素和未知风险不断增加。因此,城市能够化解和抵御外界的冲击,保持其主要特征和功能不受明显影响的能力极为关键,“韧性城市”的概念也应运而生。特别是新冠疫情蔓延以来,韧性城市的构建思路引起了极大的关注。从水专业来说,城市内涝、水资源短缺、水污染等问题尤为突出,实现水资源的可持续管理,是推动韧性城市建设的关键。建议在水系统规划时,注重以下几点:①优化用水结构、严控用水总量,同时建立水源互补备用机制,完善供水网络同时,留有冗余备份量降低风险;②落实雨污分流,同时采用雨水、污水管网水质、水量监测机制,区域协同、信息互动,辅以大数据分,构建信息化、智能化的城市韧性水系统;③从小区、市政、跨区域等多方面入手,推进海绵城市建设,构建生态型与工程型深度融合的城市排水防涝体系,确保流域及城市防涝安全。

4.2 适老化改造理念

老旧小区的改造可引入适老化改造概念,各类设备设施的设计要满足老年人无障碍、安全性、舒适性的要求。排水管网改造时,特别要注意以下几点:

(1)各类阀门井、检查井不宜设置在建筑出入口或室外人行通道上,以免影响老年人安全;无法避免时,井盖应固定并与路面保持平整,且要有防滑措施。

(2)排水沟盖板或雨水口箅子等,不应妨碍轮椅的通行和拐杖等其他代步工具的使用,且应采用防滑盖板或箅子,排水沟建议采用线性排水沟或暗沟。

4.3 健康住宅设计理念

在资金条件允许的情况下,适度引入健康住宅理念。要以可持续发展的理念,进一步完善和提高住宅质量与生活质量,营造舒适、安全、卫生、健康的居住环境。在管网改造上,适度满足《健康住宅建设技术规程》[3]的要求,让小区给水卫生安全、排水顺畅无堵。

4.4 海绵城市设计理念

在做好充分调研的基础上,老旧小区改造可结合所在地区的海绵城市建设要求,引入海绵城市设计理念。在解决老旧小区的雨污混流、管网破损、雨天积水等问题基础上,促进雨水的吸纳、蓄渗和缓释,削减面源污染,改善城市的水循环过程,改善生态环境,提升宜居程度。常见的低影响开发措施有下凹式绿地、透水铺装、生物滞留设施等[2]。资金及空间等条件允许的情况下,还可设置雨水回收利用系统,用于绿化喷灌等。

4.5 BIM三维信息化

老旧小区管网改造完建议进行管线探测,一可复核改造设计图纸与现场施工的吻合情况,同时也可结合设计图纸,形成竣工完的地下室综合管线实际平面图纸。有条件的情况下,可进行三维BIM综合管线翻模,将传统的二维图纸转化为三维信息模型,达到可视化、信息化的效果应用,作为后期物业管理的有效工具,大大改善物业管理效率和服务水平,实现设计、建造、运维全生命周期数字化管控。

5 结语

排水管网改造作为老旧小区改造中的基础功能必选项,改造的成果如何,直接影响居民对整个项目的评价。既要根据所处地区政策要求、资金情况、工期情况、小区现状管网情况、居民诉求、外部管网条件等具体情况进行科学分析,精准施策,也要保证极端条件下的安全使用。在改造工作开展中,让群众参与进来,同时协调好跨部门联动,高效及时的优化设计及施工;改造完成后,更要建立或完善物业管理服务,建立长效维护机制,保障改造成果的长治久安,产生更大的社会效益和环境效益。相信在国家及各地政府的有利政策加持下,立足于“十四五”城市品质提升计划,辅以科学有效的技术改造措施,越来越多的老旧小区将更加美丽动人。

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