高层住宅卫生间排水立管设计若干问题探讨

杨俊槐

(厦门特房建设工程集团有限公司 福建厦门 361000)

0 引言

在近几年的工程设计中，高层住宅刚需户型愈发紧凑，卫生间尺寸较小，存在卫生洁具布置紧致，可安装排水立管的位置有限的问题。另一方面，开发商严格控制经济指标，且对户内美观性要求越来越高。在高层住宅卫生间排水立管设计中，由于专业间配合协调不到位，尤其在一层为架空层或商业服务网点，二层及以上为住宅的项目中，极易出现排水立管影响观感及卫生间使用的情况。基于此，本文拟探讨高层住宅卫生间排水立管设计若干问题。

1 排水立管遇剪力墙变截面

由于结构刚度需要等原因，在百米高层住宅设计中，结构专业常出现剪力墙变截面的情况，如一层剪力墙厚度300 mm，二三层剪力墙厚度250 mm，四层及以上200 mm，在超高层中则经常出现阶段式变截面。排水立管在穿越楼板遇剪力墙变截面处，以往设计常采用在板上设置45°乙字弯弯头进行过渡处理，如图1所示。

图1 排水立管乙字弯转换方式

此种处理方法存在两个问题：

(1)乙字弯位于板上，高出板面150 mm～300 mm，影响了本层卫生间使用，如图2所示。

图2 排水立管乙字弯转换实例

(2)由于乙字弯管件规格尺寸原因(DN100乙字弯轴向偏位约150 mm),而剪力墙变截面偏位尺寸一般为50 mm～100 mm，导致在变截面层，排水立管外壁距墙较远(约150 mm),影响美观及卫生间的使用。

遇到这种情况，应优先考虑另选立管位置；若立管位置无法改变，则需想办法解决偏移的问题。通过与部分排水管材厂家的沟通，以及与结构专业的协商，同时考虑现场施工可行性，采取以下解决方案：结构专业在剪力墙变截面处预留500 mm(高)×200 mm(宽)的凹槽，深度同变截面偏置尺寸；给排水专业在变截面上一层将管材改为柔性铸铁排水管(适用于一类高层或超高层建筑)或PE排水管(适用于二类高层建筑)；穿楼板后，在凹槽内采用乙字弯弯头进行偏置。柔性铸铁排水管采用Ⅰ型(变截面偏置为50 mm时)、Ⅱ型(变截面偏置为100 mm时)乙字弯弯头，PE排水管采用两个22.5°弯头热熔对接(偏置距离同剪力墙变截面偏置尺寸)，如图3～图5所示。

图3 排水立管遇剪力墙变截面做法剖面图(PE排水管)

图4 排水立管遇剪力墙变截面做法剖面图(铸铁排水管)

图5 排水立管遇剪力墙变截面结构做法平面图

当排水立管所在墙角两面墙均发生剪力墙变截面时，立管先在楼板上沿墙采用乙字弯弯头偏置至预留凹槽上方，下至凹槽后再按图3～图4进行偏置。

此方案可完美解决图1中存在的问题，且22.5°弯头乙字弯导流顺水能力优于45°弯头乙字弯，立管排水能力更佳。

2 特殊单立管辅助通气立管影响洁具布置

在紧凑型卫生间排水系统设计中，特殊单立管因占用空间小，排水量大等优点，越来越受到开发商及设计师的青睐，但排水立管下到底层(一层)时，常出现排水立管需要管位偏置的情况。根据协会标准《特殊单立管排水系统技术规程》CECS 79:2011[1]中第4.4.6、4.4.7条规定：排水立管不宜偏置，当必须设置偏置管时宜采用45°弯头连接。当偏置管位于底层时，辅助通气管应从横干管接至偏置管上层的上部特殊管件或加大偏置管管径。做法见国标图集《建筑特殊单立管排水系统安装》10SS410[2]，如图6所示。

图6 立管偏置距离>1m时，辅助通气管设置方式

在工程实例中，排水立管连接辅助通气立管，将在二层卫生间占去约600 mm(宽)×200 mm(深)×2200 mm(高)的使用空间，严重影响卫生洁具的布置和卫生间的使用。

根据相关文献[3]，在122.9 m高试验塔和在特定的测试条件下，DN100加强型旋流器特殊单立管在下部楼层分别采用45°弯头和90°弯头进行立管偏置时，不设辅助通气管的排水立管排水能力分别为3.0L/S和2.2L/S，最大正负压分别出现在偏置前和偏置后；同等情况下增设辅助通气管时，排水立管排水能力分别为5.6L/S和3.7L/S。可见，辅助通气管对偏置前最大正压和偏置后，最大负压都起到了很好的缓解作用。若将偏置弯头改为大曲率半径扩径弯头，在不设置与设置辅助通气管的情况下，排水能力分别为4.7L/S和6.0L/S。可见，大曲率半径扩径弯头后水流流速变化较缓和，水跃深度不高，空气流动条件好，因而最大正负压都得到了一定的缓解。

鉴于此，推出以下解决方案：在底层顶板下立管偏置处采用大曲率半径扩径弯头，弯头后排水管采用DN150。设置DN100辅助通气管，上接一层顶板下大曲率半径扩径弯头上方，下接偏置后排水横管下弯600 mm处。二层卫生间排水支管单独设立管，接至主排水立管底部下游3000 mm处，同主排出管一并排出，或直接排出，如图7所示。

图7 排水立管转换偏置做法

此方案可以解决二层排水立管及辅助通气管占用二层卫生间使用空间的问题，也能消除二、三层因正压喷溅导致水封破坏的隐患。

对一层亦有卫生间，层高较高，且排水立管需偏置的情况，为避免DN150排水立管及二层卫生间排水支立管影响一层卫生间使用功能，可考虑将二层排水支管接至排水横管下弯600 mm处。

对于排水立管偏置不在一层顶板下而是在中间楼层的情况，因大曲率半径扩径弯头尺寸较大，且弯头后DN150立管对下游住户卫生间影响较大的情况，建议采用双立管排水系统。

3 梁系偏位导致排水立管悬空

住宅卫生间多紧邻卧室、走道或客厅，出于美观考虑，建筑专业多要求梁系向卫生间偏位。在工程实例中，由于梁系宽度比墙体厚度大(约50 mm～100 mm)，影响美观，甚至影响卫生洁具的布置，如图8所示。

图8 梁系影响排水立管示意图

因每个项目情况不一，设计人员需根据具体平面功能布局、洁具布置、梁系布置等因素，与建筑专业、结构专业及业主单位共同讨论解决。大致有以下几种解决方案：

(1)与建筑专业协商，综合考虑排水立管位置及卫生洁具布置，为排水立管预留出无梁系突出的角落。

(2)与结构专业协商，使得局部梁、墙同厚，或者结构专业取消部分次梁，使得立管可贴墙安装。

(3)当(1)、(2)均无法实现时，应同建筑、结构专业协商，在排水立管安装的角落至少应有一面墙体与梁平齐。

4 结语

排水系统的安全问题直接影响到人们的生活质量、健康甚至是生命安全，所以，在进行给水排水设计时，设计人员必须核对建筑、结构等相关专业条件图，将可能导致排水立管过多的离墙、偏移和占位等问题解决于设计阶段。在具体项目设计中，对于按以往设计思路无法满足预期及实际使用要求的情况，应从设计原理出发，结合项目自身特点，寻找合理的解决方案，做到安全、实用、经济、美观。同时，希望规范组能对第1章和第2章解决方案中的排水立管排水能力进行测试，以确保设计留有足够的余量。