集合住宅卫生间同层排水方式比较*——既有住区建筑更新的工业化技术研究

姜 涌 关文民 朱 宁 陈大鹏

1 前言：既有集合住宅的分户改造及同层排水

我国城市中的既有住区建筑中的住宅的保有面积巨大，既有住宅的维护及更新问题日益成为城市居住中的重要课题。我们在既有住区的集合住宅分户改造或室内装修中，为了加快工期和提升质量，同时减少对周边住户的干扰，尝试了工业化的改造更新方法（即设计标准化、生产的工厂化、施工装配化、部品产业化、管理数据化）。在实践的基础上总结了干法装修、整体卫浴与系统厨房、外窗阳台、同层排水等重要的模块[1]（图1）。

住宅建筑中的卫生间是一个重要的卫生功能组成部分。在住宅的发展过程中，卫生洁具尤其是抽水马桶的使用无疑是具有划时代意义的；同样，抽水马桶的回水弯、水封的隔气防虫的原理对住宅卫生具有极其重要的意义。早期的蹲便器和马桶，采用下出水方式和铸铁管道，需要一个较大的回水弯保证排水支管的水封，采用穿过楼板在下层住户的顶棚部分设置并接入排水立管[2]。蹲便器为了保证便池下卧和设置脚蹬，还需将蹲便器周边设置垫层抬高200～400 mm（图2-3）。

图1 既有住宅工业化改造的技术体系Fig.1 system of industrial renovation of apartment

在上下叠合、高度密集的集合住宅中，如何减少上下层之间的干扰、保障每户的独立性和隐私，是一个重要课题。建筑同层排水（same-floor drainage）是卫生用房内卫生器具的排水管和排水横支管不穿越楼板，在同层解决排水管道连接、敷设并接入排水立管的专用技术[2]。

同层排水的优点有以下五点。一、房屋产权明晰：卫生间排水管路系统布置在本层住户家中，管道检修可在本户内进行，不干扰下层住户；二、防水安全，渗漏机率小：卫生间楼板不被卫生器具管道穿越，防水层完整，减小了渗漏的机率；三、卫生器具布置和更改灵活：由于楼板上不设卫生器具的排水预留孔，可自由布置卫生器具的位置，并可在不干扰下层住户的前提下灵活更改，可满足家庭生活的个性化要求；四、排水噪音小：排水管布置在楼板上，不在下层住户室内或吊顶内，隔音效果好，排水噪音大幅减小；五、无冷凝水下滴：排水管不在下层住户室内，没有回水弯、排水支管等处冷凝滴水的问题。

图2 卫生间下排水方式的本户室内及下层住户顶棚[2]Fig.2 the household indoor and the lower ceiling of toilet drainage system

图3 下层排水住宅卫生间Fig.3 the housing toilet of the lower drainage system

同层排水需要在结构楼板之上解决回水弯、排水支管等空间，需要与土建结构、装修工程施工紧密配合，在设计中预留空间或改变楼板标高，与土建、装修工程的施工配合更加紧密，施工工种之间配合协调和现场成品保护的要求都很高。同时，由于需要在结构垫层或楼板下隐藏排水支管等管路，需要提高管材及其接口的品质，对专业配套厂商提出了更高的要求，造成造价的提升。

在住宅的设计和建造实践中，围绕着关键的排水空间、防水层等问题，形成了几种鲜明的解决方案：按照防水层设置可分为双层防水式下排、双层防水式后排、单层防水式后排三种同层排水系统；也可以按照结构楼板的位置分为降板式、整体架空式、不降板侧墙排水三种同层排水方式。为了便于建筑设计的整体把握，本文以后一种分类方式进行比较研究。

2 集合住宅同层排水的技术变迁

2.1 降板式同层排水（中式）

同层排水方式集合住宅发展后的产物，法律上和维护上要划清上下界限做好分户处理，防止干扰下层住户。由于必须满足回水弯等卫生要求，一般采用的有二种方式。

一、降板式同层排水。即将采用卫生间的混凝土楼板局部降板300 mm，将原来敷设在下层的回水弯、排水支管等全部包在降低的同层混凝土楼板内，形成沉箱构造，作为管道敷设空间，下沉楼板采用现浇混凝土并做好防水层，按设计标高和坡度沿下沉楼板敷设给、排水管道，排水立管预留排水支管接口在本层，所有排水支管在本层敷设完成，并用水泥焦渣等轻质材料填实作为垫层，垫层上用水泥砂浆找平、做防水层和面层至设计标高后安装卫生洁具（图4）。

卫生间局部结构降板300 mm以上，由于卫生间本身空间较小，层高要求不高，与原有的吊顶卫生间相比不占用层高。但是造成结构复杂，而且对卫生间的位置、尺寸都有限制，无法灵活调整室内格局。另外，由于必须做好面层和沉箱底部的双重防水和积水排除，需要设置专用的积水汇集器，否则面层渗水、管道接口的漏水都会在沉箱内部积存无法排出或挥发，使得疏松的垫层包含水分，很容易破坏防水层且极不卫生，修理困难，这是目前既有降板式同层排水的通病。

图4 降板式住宅卫生间Fig.4 the Drop board type housing toilet

二、垫高式同层排水。楼板水平不变而采用垫高卫生间地面的垫层的方式来容纳回水弯、排水支管等设备空间。这种方法除了具有卫生间布置灵活的优点外，具有降板式相同的问题：费工费料，增加楼体的承载负荷，同时还容易产生“内水外溢”，上下台阶无法实现无障碍通行，影响使用，也不美观。除非在改造工程中迫不得已，一般较少使用。

2.2 架空整体式同层排水（日式）

图5 整体架高式同层排水卫生间Fig.5 the overall heightening same-floor drainage system toilet

图6 侧墙排水卫生间[3]Fig.6 the side wall drainage system toilet

架空整体式同层排水，就是采用整体式卫生间和整体防水底盘，在结构楼板不做沉降处理的基础上，卫生间整体架高150～200 mm，在底盘下敷设排水支管。由于采用了工厂加工、装配式施工的整体防水底盘和整体卫浴间，防水性能好，安装较为方便。防水底板有整体薄膜、FRP、SMC等多种方式，可以标准化设计也可根据现场情况调整。同时卫生间的位置、大小可在装修中灵活调整（图5）。

由于整体卫生间架高后无法达到无障碍使用的要求，因此不得已采用住宅地面整体架高，做整体架空地板，保证与卫生间同高。架空部分做室内管线敷设。由于这种方式可保证卫生间的灵活设置，同时也符合传统木构建筑架空地板、敷设坐席的空间方式，因此在日本住宅公团的KSI做法推广下发展迅速，我国产业化住宅室内装修的SI体系也采用了这种做法。由于采用双重地板造价较高，而且我国没有日本进入室内在玄关土间脱鞋上一级台阶的习惯，因此到整个楼层包括公共部分均要做垫高处理，这样造成层高浪费严重，而且双重楼板都要满足承重和稳固的要求，提高了造价。

一种变通方式是采用卫生间局部混凝土楼板降板，保证整体防水底盘和室内其他部分楼板齐平。这种方式与上一种降板式同层排水相同，但无法达到灵活调整卫生间位置、尺寸的要求。另外还有一个潜在的问题，就是架空层的卫生和整体防水底板下的管道接口与维修。底板下的排水支管安装和维修都非常困难，需要提高管道的质量和接口的可靠性，否则漏水渗水后的维修需要拆除整个卫生间，维修不便。另外架空层的卫生问题，主要是防霉和防虫，日本的集合住宅要求有通风孔，并保证架空空间较高，且管道采用HDPE等高质量管材和焊接接口，这样都造成成本较高。

图7 满足50 mm水封要求的超薄型地漏和普通地漏，结构面上高度最小在80 mm以下[4]Fig.7 the super thin floor drain and ordinary drain which are fit for the requirements of 50 mm water seal

图8 利用地暖厚度实现卫生间不降板的同层排水方案Fig.8 the same-floor drainage system employing the thickness of underfloor heating to realize the non-descending board toilet

图9 薄型地漏微降板方案Fig.9 the slightly plate system of thin floor drain

2.3 不降板侧墙排水（欧式）

不降板的侧墙排，是指卫生间洁具后方砌一堵假墙，形成一定的宽度的布置管道的专用空间，排水支管不穿越楼板在假墙内敷设、安装，在同一楼层内与主管相连接。墙排水方式要求卫生洁具选用悬挂式洗脸盆（上部设置镜柜）、后排水式坐便器（隐藏水箱，上部可设置置物柜）。淋浴间或浴缸部分出水龙头位置设置夹墙和置物台或置物龛。该方式达到了卫生、美观、整洁的要求，同时便于维护和检修。

这种方式在欧洲采用较多，主要是欧洲习惯将卫生间与厨房一样，定义为干区，不设地漏。同时洗衣机采用滚筒上排水方式，马桶采用上排水方式，浴缸或淋浴房整体架高也可上排水，洗面器自然也可架高。这样可以在楼板不降低的前提下，保证各个用水器具的水封高度并将上述排水支管汇集到地面上的侧墙中，甚至将洁具的固定也附着于侧墙之上，保证地面及其防水层的完整，防水性能好，效果美观，无卫生死角。也可将排水竖井的设计与排水侧墙相结合，形成一个完整的系统[3]（图6）。

排水的侧墙也是装修假墙，主要考虑隐藏马桶排水支管100 mm直径和马桶水箱的尺寸，目前一般墙体厚度为150 mm，高度根据水箱按键的位置有两种：上按键高度为850 mm，立面按键为1 200 mm。排水侧墙一般和300 mm进深的排水立管和排风竖井相接，就近贴墙布置，可与竖向管井的装修结合进行。排水侧墙可以作为置物台，也可在上方设置镜柜、置物柜等储藏空间。

这种方式需采用钢架悬挂便器，造价较高。另外一个重要的问题是我国虽然在卫生间设计的强制性条文中没有规定卫生间必须设置地漏，但是居住习惯和对管线、洁具质量的担忧，目前住宅卫生间还普遍设置地漏，地漏就必须有50 mm水封高度保证卫生和敷设排水支管，采用超薄型地漏可压缩到90 mm左右，同时要保证卫生间无障碍使用要求和用水空间15～20 mm的高差，因此卫生间的楼板上还是需要有110～160 mm左右的垫层（图7）。

在北方采暖地区，由于低温热水辐射式采暖地面（地暖）系统，普通居室的垫层厚度达到130～160 mm，恰好可以在住宅整体楼板齐平的基础上设置非降板的同层侧墙排水系统（图8）。

3 非降板薄型面层同层排水方案

根据上述分析，若采用设备侧墙排水，集中布置管线，便于检修和灵活布置卫生间。卫生间地面可不降板，只做一层防水。但前提是采用欧式卫生间的干区设计方式。洗面盆、洗衣机、马桶、小便池、妇洁盆、拖布池以及浴缸及淋浴均可高位排水或后排水解决。主要问题是地漏的水封高度问题——地漏厚度。

若按照我国使用习惯，在卫生间设置地漏就必须有110～130 mm左右的装饰面到结构面的空间，若采用地暖则整体装修层厚度达到130 mm以上，可以解决地漏的设置问题。但是在不采暖的南方地区和未做地暖的住宅如何设置？我们提出通用薄型面层的非降板同层排水解决方案有以下三种。

3.1 薄型地漏微降板或不降板方案

保证50 mm水封的薄型地漏最薄可达80 mm，排水支管直径为50 mm无影响，还需要保证卫生间地面低于室内15 mm，另外卫生间室内有排水找坡1%预留15 mm。考虑地漏采用超薄型高度做到80 mm，普通室内的装修面层厚度为50 mm，这样卫生间的整体结构楼板面应低于居室结构楼板面60 mm。由于卫生间多设置在建筑的中心区域，空间跨度小，周边多为结构墙体或者主次梁，相对于客厅、卧室等大空间可微降板60 mm，或者在140 mm厚的居室楼板基础上减薄60 mm的卫生间混凝土楼板做到80 mm。考虑到未来卫生间的灵活布置，可在住宅的中心区域设置用水空间带，在未来可能的卫生间位置预留微降板（图9）。

也可在卫生间楼板的双向配筋的上层钢筋的中间位置，下卧一个100 mm见方、深20 mm的地漏底部空间，未来卫生间安装的地漏位置均设在此处，这样可以采用薄型地漏，实现卫生间楼板顶部减薄40 mm实现同层排水。当然这种做法需要破坏混凝土楼板的保护层，或者固定地漏的位置，设计与施工难度提高。

也可将室内装修垫层按照较好的装修标准整体提高10～20 mm，或者加厚混凝土楼板厚度20～140 mm，以增强楼板刚度减少撞击噪声干扰（日本集合住宅的楼板厚度已经达到180 mm左右）。这样可以在卫生间范围内的楼板减薄60 mm，达到不降板的目标。

当然还可考虑卫生间地漏仅做紧急和修理时偶尔使用，卫生间内可不设找坡，这样可减少降板10 mm左右[5-6]。

3.2 采用清水地漏不降板方案

考虑到厕所地漏主要用于清洗地面、漏水、修理时放水等极端情况，我国规范也没有对卫生间设置地漏有强制性规定。因此可以在管井内增加一个50 mm的清水排水立管与雨水管相接，不与污水合流，这样可示以取消地漏的水封，只需设有机械密封防虫即可。这样卫生间可以不设找坡，地漏的高度可以降低到50～60 mm，与卫生间地面做法高度相同，卫生间区域不做降板，只要采取卫生间局部减薄楼板20～30 mm的做法即可。这样也便于在底层敷设防水层时的泛水处理，与常规做法基本相同。但是由于要增加一个排水立管，接受度较低。

3.3 干湿分区取消地漏方案

国家规范没有强制要求卫生间有地漏，可以完全取消，欧美等国家更是将卫生间干湿分区，除浴缸和淋浴房之外直接设计为干区。取消后可防止地漏水封干涸造成的反味，如同近年来取消的厨房地漏一样。这样浴缸或淋浴房可通过适当抬高整体防水底盘或缸体安装地漏，马桶采用增后减排水方式可提升至地面上排水，洗衣机采用滚筒式上排水或者洗衣机底盘抬高下排水，可解决所有排水问题，并减少了一个设备、减少防水层面积，降低了造价、减少了一个卫生隐患，还可在厨卫空间均可采用与居室相同材质的地板材料装修，提升住宅的整体感和美观度（图10）。

4 结语——几种同层排水方式的比较

图10 卫生间干湿分区不设置地漏的非降板薄型面层解决方案Fig.10 the non-descending board thin layer solution of dry and wet partition in toilet without floor drain

表1 集合住宅卫生间排水方式的成本比较Tab.1 cost comparison of toilet drainage system in congregated residence

上述几种排水方式的成本分析与比较如下表（表1）。（参照北方某省会城市的2017年定额和市场数据为依据估算，假定卫生间4 m2，住宅套型建筑面积90 m2。汇总数值为包含材料、人工、管理费的总价。由中海通建设有限公司王宏海、郑鹏勋提供。）

综上所述，集合住宅中的同层排水的产权明晰、不干扰下层、洁具布置灵活等优点很多，但以往推广同层排水时选择的降板方式，需要垫层和两道防水，存在较大的渗漏隐患，且检查维修困难，管道连接和排水系统设计等都不成熟，反而不如简单的下层排水，因而造成了排水技术路线的反复。在装配式住宅中则大量采用日本的架空楼板同层排水方式，却没有积极思考架空层会带来的问题，造成造价的大幅提升。欧式的侧墙排水方式，只有在不设置地面地漏时才能完全实现，与中国的国情不符。利用地暖垫层或局部减薄楼板实现的非降板同层排水增加造价很少，检修方便，移动灵活，具有较高的推广价值。笔者通过集合住宅的改造实践和与专业厂商的研讨，尝试提出基于中国国情的非降板同层排水解决方案，希望通过与同行的交流，尽快得以完善和试用，以促进住宅产业的发展[7-8]。

图表来源：

图1、3-10：作者绘制

图2：作者拍摄