建筑给水设计中的二次污染防治

（青岛市旅游规划建筑设计研究院有限公司，山东 青岛 266071）

0 引言

目前，随着中国经济的发展与社会建设的完善，我国的大部分地区城市化的水平越来越高。这个过程会伴随着建筑行业的发展，不论是居住建筑还是办公建筑，以及人们日常出行所需要的交通建筑物等，也都在城市化的过程中同步发展着。因此，我们会看到一座座高楼大厦拔地而起，它们不仅外观漂亮、体型魁梧、内部功能愈来愈完善，而且规划合理，同时，各类建筑的内部配套也愈加成熟、高端。建筑给水系统是建筑内部配套的重要组成部分，并且也随着时代的进步而演化出冷水、热水、直饮水等多个分支系统。水是人类生活和生命中最重要的物质，人们日常生活最离不开的就是水，近几年来国家对于生活用水的合格标准正在变得更加完善，随着给水处理工艺水平的不断提高，人们已不用担心水源安全问题，但往往忽视了运输水源的给水部分，不合理的给水设计会导致水的二次污染，使本来优质的给水遭到了破坏。因此，我们需要更加注重建筑的给水设计，考虑好如何防止生活给水的二次污染，目前建筑给水系统也渐渐的受到了人民群众的密切关注[1]。

1 建筑给水二次污染的途径分析

生活给水二次污染的原因有很多，既有设计方面的问题，也有施工方面的问题，同时也存在后期使用及管理方面的因素，本文仅从建筑给水设计方面加以阐述。

1.1 水箱设计不合理

生活水箱联合变频泵供水是较常见的一种供水方式，其显著特征就是系统中会设置一个较大的水箱，市政供水先进入水箱，然后再经过变频泵加压供至下游各用水点。作为该形式的重要组成部分，如果水箱设计不合理，则会造成较大的给水二次污染隐患。

水箱设计不合理主要体现在以下几个方面。1、水箱过大。水箱大小应该根据市政供水量和建筑生活用水量曲线或是相关规范合理确定，如水箱设计过大，虽然提高了供水可靠性，但是会造成水箱内水的更新周期过长，细菌过度滋生；同时因为水流速度过小，会有更多杂质沉淀于水箱中，这些沉淀的杂质只有在水池箱清洁时才能被排除。这样的设计既浪费了人力、物力又浪费了大量的时间，还导致了给水的二次污染[2]。2、进、出水管设计位置不合理。设计时往往会出现水箱进水、出水管位置太靠近的情况，这就会导致进入水箱的水很快就通过出水管流走了，未能与原有的水充分混合，使得水箱内出现长期得不到更新的死水区，这些区域的水质会很快变差，形成给水的二次污染。3、出水管设计过高。因重力因素，随着水的流出，水箱内上部的水会向下流动，从而达到更新的作用，但如果出水管设计过高，则出水管以下高度的水难以得到更新，一段时间过后，出现给水二次污染的现象也就难以避免了。4、水箱材质不合要求。不同用途的水箱对材质有不同的要求，而对于生活用水水箱其标准相对较高，如采用不合要求的材质，则会向生活用水中析出有毒有害物质，造成给水的二次污染。

1.2 给水管材不达标

给水管道是建筑给水的重要组成部分，是生活给水供至用户末端的输水途径，如设计选用不达标的给水管材，则形成给水的二次污染也就难以避免了。

不达标的给水管材会造成给水二次污染的原因主要有以下几个方面。1、管材所用原材料不环保，对人体有害的物质超标，在长期的使用过程中会不断析出有毒有害物质，水质变差，形成给水的二次污染。2、管材本身的性能指标不合要求，如壁厚、抗拉伸能力、承压性等等，这些因素会导致给水管道的开裂、漏水等现象，这也使得原本处于管道内密闭状态的给水有了与外界的接触，细微的杂质、细菌等会慢慢对水质造成影响，最终形成二次污染。3、管材抗老化、耐腐蚀性差，使得给水管道在不长的工作年限后就明显达不到应有的卫生指标，微生物超标、锈渣、色度超标等现象频繁发生，这都是给水二次污染的明显表现。

1.3 管道排布不合理

建筑工程中有多个专业的众多系统管道，仅给排水专业就有给水管道、消防管道、废水管道、污水管道、雨水管道等，各管道内水质大不相同，规范对不同系统管道的排布间距都有要求，但设计中往往会出现管道竖向、横向间距不满足要求的情况，这样在施工及后期使用、维护过程中就会出现给水管道受其他水质管道影响的情况，如冷凝水的滴落、其他水质水的喷洒等，长时间下去就难免对给水形成污染。因此，在设计及施工过程中将各类管道进行合理的铺排，尤其是埋地管道，做好防漏措施，不产生漏水的现象[3]，是特别重要的。

1.4 不同水质、用途管道的连接

建筑给水从广义方面来说不仅仅指饮用方面的给水，还包括消防给水、景观给水、浇灌用水、喷洒用水等等，不同用途或功能方面的用水其使用特点和水质要求不同，如出现给水管道的不合理连接，则也会造成给水的二次污染，主要体现在以下方面。1、从生活饮用水管网接出消防等用水管道时未采取合理的防倒流措施。消防系统的用水长期处于停滞状态，得不到更新，水质自然会越来越差，如设计时未能在其系统管道接出的起端设置合理的防倒流措施，那么就可能出现背压或虹吸回流的情况，这时生活用水就会受到二次污染。2、生活供水管道与自备水源管道直接连接。自备水源一般包括天然水塘、水库、雨水或中水回用水、井水等，这些水源的供水一般未经过严格的给水处理，如与生活供水管道直接连接，则难免会出现水的来回流动，就会对以市政自来水为水源的生活供水产生二次污染。

1.5 用水末端的空气间隙不合要求

卫生器具和用水设备、构筑物等的生活饮用水管配水件出水口、消防水池等补水管道的出水口应设置合理的空气间隙。如出现淹没出流，或是空隙间隙达不到要求，则可能会因为给水系统内部出现负压而将受水容器设施内的水虹吸倒流进入给水系统的情况，被虹吸进去的水其水质是明显不能满足生活饮用水的水质标准的，也就是对给水造成了二次污染。

2 建筑给水二次污染的防治对策

2.1 合理设计水箱及给水系统形式

针对生活水箱设计中易出现的问题，采取相应的措施，具体考虑如下。1、根据市政供水量和建筑生活用水量曲线或是相关规范合理确定生活水箱大小，同时也要考虑具体的建筑功能随着社会的发展而出现的生活用水特点发生变化的情况，所以综合考虑各方面因素确定水箱大小即可避免由此产生的污染问题。2、将水箱的进、出水管分设在水箱的对角，以保证水箱内水的充分循环、及时更新。3、出水管贴水箱底部设置，不在底部形成死水区。4、选用合规、合标的水箱材质，良好的材质可延缓水箱内微生物的滋生和水的腐坏，为合格的生活用水提供保障。

生活供水系统越简单则供水过程中受到二次污染的几率就越低，所以在设计中如无必要，建议尽量少的选用带生活水箱的供水方式，这样也是从源头考虑减少二次污染的一个措施。

2.2 选用优质管材

现在的建筑设计中常用的给水管材很多，如PPR 管、PE 管、PSP 管、衬塑钢管、不锈钢管、铜管等，管材种类多，生产厂家更多，这也导致市场上给水管材的质量参差不齐，如何选择就是设计需要注意的一个重要问题了。我认为要综合考虑建筑的功能类别、所处区域、服务对象、给水系统形式等多方面的因素，选择既能满足建筑功能需要、客户需求，又能考虑经济合理，这样才可能做出正确的选择，实现优秀的建筑设计。

当然，从工程的整体造价来说，给水系统管道的造价仅占很小的一部分，再考虑到不同管材之间的差价，那占比就更小了。所以，正常情况下可以选择优质一些的管材，既可以在一定程度上减少建筑给水的二次污染，也可以减少后期维护、管理上的人力、物力投入。

2.3 优化管道排布

随着社会的发展，人们的生活需求层次也明显提高，随之而来的就是建筑功能的提升，因此建筑内部配套的各系统管道也越来越多。这也就难免会在部分区域出现管道集中设置的情况，这是需要设计过程中的综合考虑、合理排布。现在已经有了很多的通用原则，如压力管道让重力管道、小管道让大管道、交叉时给水在上、排水在下、不同类别管道间的安装净距要求等，但在实际的建筑设计中遇到的大量管道交叉、并排敷设问题并不能通过上述原则轻松解决，这就需要设计人员付出大量的精力来考虑管道排布问题，做到既能满足功能需求，又能兼顾到建筑净高、美观，同时还能避免因为管道的不合理排布带来的建筑给水二次污染。

3 杜绝管道的不合理连接

生活给水系统是一个复杂的整体，既要实现为不同区域、不同功能、不同水质、水量需求单位的供水要求，又要考虑到经济合理的系统形式和安全、可靠的供水保障，这是设计中的一个重点和难点。现就可以有效避免给水二次污染的一些系统设置、管道连接的设计原则和方法简述如下。1、从生活饮用水系统中接出的各种管道应设置相对应的防污染措施。接出消防系统管道时，需在消防管道的起端设置倒流防止器；利用城镇给水管网水压且小区引入管无倒流防止设施时，向商用的锅炉、热水机组、水加热器、气压水罐等有压容器或密闭容器注水的进水管上应设倒流防止器。这些也仅是较常出现的一部分给水系统的连接和设置，其他出现的管道连接均应特别注意，一定要根据要求设置合适的防污染措施。2、避免生活供水管道与自备水源管道直接连接。市政自来水供水是经过复杂的给水处理工艺和严格的检测的，但自备水源基本不具备这些条件和监督措施，如果将两者系统的管道直接连接，则会出现自备水源供水串流至市政给水系统的情况，后者将会出现二次污染。因此，在建筑给水的设计中，应坚决杜绝生活供水管道与自备水源管道的直接连接，合理规划不同水源供水的服务对象，保证人们对不同水质的供水需求。

4 用水末端设置合理的空气间隙

生活给水系统使存在一定的虹吸回流的可能，所以在用水末端的给水管出水口应满足一定的空气间隙要求，以防止系统内发生虹吸时不会出现已经流出并停留在受水容器中的水回流至系统中产生二次污染的现象。所以相关标准明确规定，卫生器具给水出水口高出承接用水容器溢流边缘的最小空气间隙不得小于出水口直径的2.5 倍，生活饮用水水池（箱）进水管口最低点高出溢流边缘的空气间隙不应小于进水管管径，且不应小于25mm。设置合理的空气间隙是较少建筑给水二次污染的有效措施。

除了上述方面，我们还应该充分利用市政供水压力来设计建筑给水系统，既可以节约能源，还可以减少因为水资源通过蓄水池而产生的二次污染[4]。在工程建设方面，选择较高实力的施工和监理队伍，这样既能加强工程管理又能保证整个工程的质量[5]，也可在一定程度上降低建筑给水的二次污染风险。

5 结束语

建筑给水系统关系到每一个人的生命健康问题，因此，应该进行合理科学的设计，避免生活给水的二次污染，保证市政来水“最后一里路”的安全通行，将符合水质要求的用水供至每个用水末端，这是人们较基本的生活需求，也是设计人员应该竭力实现的工作目标。我们应充分重视建筑给水的二次污染问题，多方面、多渠道的优化、完善建筑给水设计，为人民的生命健康保驾护航，为中国给水行业的健康发展打下基础。