浅析不降板(微降板)同层排水在民用建筑设计中的应用
2021-07-06杨槐
杨 槐
(成都基准方中建筑设计有限公司八公司, 四川成都 610000)
不降板、微降板同层排水作为一种新型的排水方式,一直以来都处于一种积极的变化之中。众多的专业供应商积极的投入到这项技术的研究、开发、创新、实践之中,并为该领域的技术发展带来了可喜的革命性成果。2019年12月1日,国家正式发行出版国家标准图集19S306《居住建筑卫生间同层排水系统安装》,2020年6月5日国家建筑设计标准网发布19S306《居住建筑卫生间同层排水系统安装》更正说明,对部分内容进行了修正。至此,该图集已经在设计领域、开发领域、科研领域均产生了较大的积极广泛的影响。本文以设计的视角浅析不降板、微降板同层排水在民用建筑设计中的应用方式、产品类型、工作原理及相关其他技术问题,并给出了几种产品型式的造价分析,并阐述了该系统与特殊单立管系统的关系问题。
1 不降板、微降板同层排水在民用建筑设计中应用的意义
(1)规范依据。GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》第4.4.6条规定:同层排水型式应根据卫生间空间、卫生器具布置、室外环境气温等因素,经技术经济比较确定。住宅卫生间宜采用不降板同层排水。
(2)不会有排水管道穿到下层住户,检修时不需要进入下层住户,也不会对下层住户产生管道排水噪音和凝结水。
(3)微降板或不降板同层排水可以节约层高,减少土建降板费用,节约土建造价。
(4)微降板或不降板同层排水跟穿板异程排水相比可以减少穿板位置的数量,减少漏水可能。跟传统降板排水相比,避免了降板空间积水,同时检修更方便。
(5)微降板或不降板同层排水更便于与装配式卫生间和成品卫浴配合,提高安装速度,呈现更完美效果。
2 不降板、微降板同层排水在民用建筑设计中的适用情况
(1)新建卫生间采用不降板或微降板同层排水的住宅、公寓。
(2)卫生间采用不降板同层排水的旧楼改造项目。
(3)LOFT公寓内跃二层加建不降板同层排水卫生间项目。
(4)阳台飘雨不降板同层排水。
(5)座便器下方清洁度要求高的项目。
3 昆明群之英产品技术要点
(1)群之英产品的核心技术产品是排水汇集器。排水汇集器跟排水立管套结在一起,直接埋设于结构板内。采用排水汇集器公用水封,保证水封高度大于50 mm, 不会出现水封干涸现象,不会出现返臭现象 。后排水座便器自带水封,单独排水至排水立管,不经过排水汇集器,管道内壁附着的污垢的臭气不会散发出来。其余用水器具排水管(脸盆、浴缸、L型地漏)由于在器具排水管接口处设置一个单向阀(排水时打开,平时关闭),用水洁具至排水汇集器间管段臭气不会散发出来。后排水座便器单独接自排水汇集器上方DN100排水接口,其余用水器具排水管(脸盆、浴缸、L型地漏)可独立或合并排水至排水汇集器DN50或DN75排水接口。所有废水排放器具排水管道有条件时,应单独接入排水汇集器,受条件限制时,应优先保证地漏单独接入排水汇集器集成水封。所有废水排放器具均不单独设置存水弯等水封装置,全部接入排水汇集器集成水封。排水汇集器背后有一个专门排出地面集水的排水接口,设置有挡板,具有止回功能,不会散发臭气。排水汇集器顶部有一个可以揭开的检修口,在排水汇集器的管井外墙上可以设置可以开启的检修门,在淋浴间的墙上可以设置可开启的检修洞,在座便器的旁边排水汇集器所在的位置设置检修洞,检修洞设置可密封的橡胶条,或是涂抹防水材料。检修洞尺寸约为200 mm×200 mm,只能伸手进去检修。
(2)地漏采用L型地漏。L型地漏可以自带洗衣机插口。地漏排水横支管管径应设计采用DN75规格。地漏应尽量靠近排水立管并靠墙布置。设计选用的L形排水地漏具有墙面调平功能,带有拦截污物的网格面板,自带防返流装置(地漏内设置了止回挡板),排水地漏拦污网板可以清掏。地漏排水流量满足现行行业标准CJ/T 186-2003《地漏》的规定。L型地漏外观呈“L”形状,不带水封,用于同层排水,既有地面下排水功能,又有地面侧排水功能,L型地漏高度86 mm,可敷设于60 mm高建筑地面面层内。L型地漏设置在座便器外的假墙上;淋浴间也采用L型地漏,淋浴间设置反坎高度高于L型地漏;同时排水支管均敷设于假墙内,或是沿墙敷设在地面上,后加保护外包措施。地漏调节器和地漏多向调节器,可以实现地漏和排水汇集器接管偏差的过渡连接。在以上条件下,群之英产品可以0降板,实现不降板同层排水。
正是群之英产品设计的L型地漏才使真正意义上的不降板同层排水成为现实。
(3)坐便器应选用后排水式,并尽量靠近排水立管,布置在排水立管两侧。群之英排水汇集器只有一个座便器接口,只能排一个卫生间的污水(座便器个数最多2~3个,根据座便器后排水高度与排水横管的高差计算确定)。群之英排水汇集器有两个DN50排水支管接口,两个DN75排水支管接口,DN100接口方向可以旋转。DN75的两个接口为垂直方向, DN50的两个接口也为垂直方向,可旋转选择安装 。排水汇集器的排水总流量为1.7 L/S。
(4)排水汇集器应符合下列要求:
①应在生产工厂内组装成型,并通过产品标准规定的密封性试验;②集成水封接纳废水的管口底部应高出水封体溢流面不小于30 mm;③排水汇集器最小流道宽度应不小于25 mm,流道面积应不小于2 500 mm2;④排水汇集器应有防止立管排水返流的构造措施;⑤排水汇集器应有便于清扫和疏通的装置。
(5)适用地点:卫生间排水、阳台排水,厨房排水一般不做此系统。主立管管材有UPVC和铸铁管两种,每种管材均有与之配套的排水汇集器,支管均为UPVC。建筑高度超过100 m的高层建筑,排水立管应采用柔性接口机制铸铁排水管及管件;抗震设防地区建筑高度超过50 m的建筑,排水立管宜采用柔性接口机制铸铁排水管及管件。系统中排水横干管(或排出管)宜采用柔性接口机制铸铁排水管,排水横支管宜采用硬聚氯乙烯(PVC-U)光壁排水管。
(6)群之英产品分为普通单立管系统、普通双立管系统和特殊单立管系统,普通单立管系统和普通双立管系统采用不带旋流功能的排水汇集器(包括UPVC和铸铁材质两种)和光壁UPVC排水管道或光壁铸铁管;特殊单立管系统必须采用带旋流功能的排水汇集器(包括UPVC和铸铁材质两种)和UPVC加强型内螺旋管或光壁铸铁管。排水汇集器的材质应跟排水立管的材质对应。特殊单立管排水系统:PVC-U立管DN100,出户管径DN150时,立管流量为7.5 L/S;铸铁排水立管DN100+铸铁旋流器接头+底部大曲率变径弯头系统,铸铁排水立管流量为8.0 L/S 。双立管排水系统立管流量参照国家规范执行。排水横支管沿墙布置难以实现时,允许DN50规格的排水横支管沿地面布置在局部抬高区域。排水横支管可以敷设在假墙内,也可以局部墙角包管来解决排水横支管的敷设隐蔽及美观问题。排水横支管的敷设坡度应符合现行国家标准GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》的规定,敷设在回填层内的排水支管按0.026粘结考虑。座便器后假墙宽度250 mm。不降板同层排水系统有接纳洗衣机排水时,应注意区分洗衣机排水方式,当采用重力排水或排水方式不确定时,洗衣机排水地漏应设在地面最低处。
(7)排水汇集器地漏是群之英可上下连接排水立管,同时排放地面积水和洗衣机排水的特殊排水部件,底面不穿越结构楼板,自带水封,水封高度不小于50 mm,多用于阳台。立管偏置校位器是用于上、下层排水立管及通气立管中心有偏差时进行连接的特殊排水部件。排水横支管多向较位器是在排水横支管或防水底盘的器具排水口和其所要连接的排水部件的接口位置均已固定且无法移动调整并存在偏差的情况下,在不改变原有各接口位置和流道宽度情况下,能调整各接口不同位置的多向偏置,使各接口正常快速密封连接的特殊排水部件,多用于不降板同层排水装配式集成卫生间排水横支管连接。当采用特殊单立管排水系统的时候,底部出户采用底部专用大曲率变径弯头。CJJ 232-2016《建筑同层排水工程技术规程》 第3.1.10条规定:存水弯接管管径不得小于卫生器具排水管管径,卫生器具与存水弯之间的排水管道长度宜小于800 mm,卫生器具的排水管段上不得设置双水封。双水封会形成气阻、排水不畅、气泡破裂噪音等问题。存水弯接管管径的大小,卫生器具与存水弯之间的排水管道的长度均会影响水封的作用。群之英排水系统的排水支管距离排水汇集器的距离可能会超过800 mm,脸盆、浴缸、L型地漏排水支管起端设置排水单向阀(排水时打开,平时关闭), 排水支管内臭气不会散发到室内,同时群之英的水封水体积量比较大,不容易影响水封。
(8)有条件时,尽量采用直接预埋排水汇集器的方式,排水立管穿楼板部位采用预留孔洞的方式时,应根据选用的排水汇集器产品型号和立管型式确定孔洞尺寸。DN100双立管系统预留洞尺寸约为:620 mm×240 mm 。不同汇集器种类预留洞口尺寸参见国标图集19S306 《居住建筑卫生间同层排水系统安装》昆明群之英科技有限公司相关技术资料。不降板同层排水系统中伸缩节、阻火圈和清扫口的设置应符合现行国家有关标准的规定。排水汇集器下方应设置阻火圈作为阻火措施。不同材质排水管道和管件穿越楼板、屋面、室内墙、止水反坎、地下室外墙等的防水措施应符合现行国家有关标准的规定。UPVC塑料排水支管与UPVC排水汇集器、铸铁排水汇集器连接时,均采用橡胶圈连接,不得埋地安装。群之英下排DN50地漏厚度为85 mm,不带存水弯。采用下排地漏时,需降板150 mm,卫生间DN50排水管道可以敷设在回填层内,当建筑面层为60 mm时,回填层总高度为210 mm。降板回填层内可以设置DN50降板积水排除器,以排出回填层内的积水。排水汇集器现浇在结构板中,UPVC材质的排水汇集器施工损坏率约为10 %,高于铸铁排水汇集器。UPVC管材埋在回填层内时,由于热胀冷缩容易老化破碎,强度及耐久性不如HDPE管材,建议尽量做在假墙内,或是沿墙地面敷设。
4 宁波世诺产品技术要点
(1)采用SPEC加强型旋流器,材料为HDPE材质,旋流器本身不带水封,旋流器直接浇筑在结构板内。地漏采用超薄地漏或双通道地漏,地漏均自带水封,超薄地漏高度77~139 mm,双通道地漏高度122~184 mm,地漏可以设置在回填层内,也可以部分直接敷设在结构板内,需现场预留安装孔洞。地漏必须配有法兰类结构,通过物理方式把装饰面层防水膜固定于地漏主体上,形成面层防水与地漏主体一体化,保证装饰面层在地漏处的防水收口功能。地漏必须有消除面层防水层与完成面之间的积水功能或者结构。管材(包括主立管、排水支管及旋流器)为HDPE高密度聚乙烯塑料管,电热熔连接。世诺产品主推单立管排水系统,底部出户弯头采用整体式一体化大曲率弯头,DN100特殊单立管系统立管排水流量为6 L/S。世诺产品设置CSP台口积水排水系统,安装SPEC台口,排除回填层内的积水,设置DN50积水排水管。
(2)SPEC加强型旋流器带一个座便器安装接口,一个到五个DN50或DN75排水支管接口,最多可以做到七通,具体位置需根据世诺加强型旋流器标准管件选用。浴缸排水采用地漏排水,该地漏自带水封,浴缸排水管及溢流管不用再设水封,在浴缸下面设置一个带插口地漏,将浴缸排水管直接插入地漏即可。洗衣机地漏只需要更换地漏篦盖,换成洗衣机专用篦盖即可。双通道地漏可以用于共用水封,脸盆排水、地面排水可以共用地漏水封,脸盆排水可以补充地漏共用水封。
(3)世诺的产品可以设计特殊双立管排水系统,排水能力大于特殊单立管系统。排水立管与专用通气立管连接处采用带旋流器的H管件,可以有效避免污水立管内的污水进入通气立管。世诺的座便器为后排水,采用专门的水箱支架,分为墙面式固定和地面式固定两种,地面式固定的支架可承重可达400 kg。排水立管旋流器下方板下位置应设置阻火圈。
(4)DN100单立管排水系统(包括台口排水系统立管)预留孔洞尺寸450 mm×320 mm。当地面敷设DN50排水管道不能沿墙板上敷设时,回填层高度最少需要150 mm(结构最少降板100 mm,建筑面层60 mm),才能安装DN50排水管及排水地漏,当回填层厚度不够时,地漏需要局部安装在结构板内。排水横支管沿墙布置难以实现时,允许DN50规格的排水横支管沿地面布置在局部抬高区域。排水横支管可以敷设在假墙内,也可以局部墙角包管来解决排水横支管的敷设隐蔽及美观问题。排水横支管的敷设坡度应符合现行国家标准GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》的规定,敷设在回填层内的排水支管建议按不小于GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》中规定的通用坡度考虑,一般采用0.015。座便器后假墙宽度250 mm。世诺产品当卫生间不设地漏;设置浴缸,不设置淋浴间;同时排水支管均敷设于假墙内,或是沿墙敷设在地面上,后加保护外包措施。在以上条件下,世诺产品可以0降板,实现不降板同层排水。
(5)世诺产品材质较好,管材及旋流器质量及寿命较长,但是价格比较UPVC管材高很多,价格约为UPVC管材的2倍。HDPE管材静音效果明显好于UPVC管材。
5 上海吉博力产品技术要点
(1)苏维托单立管排水系统由苏维托、泄压管、排水管材、通气管材和普通排水管件组成。苏维托本身不带水封。吉博力 HDPE排水系统除了苏维托外,其余管件均可以采用与之适配的普通管件。苏维托内部空间分为立管水流腔和横支管水流腔,苏维托内设挡板,挡板上部应有空气通道。苏维托带乙字弯,内径不得小于立管内径。苏维托有上下两排三个方向预留接口,共6个接口,上面接口均为DN100,下面接口均为DN75 。这些接口可以接排水横支管。必须避免斜对角连接的组合,避免水流相互影响,同时避免排水时产生对冲现象。苏维托单立管排水系统的管材不宜采用内螺旋管(普通型内螺旋管、中空壁内螺旋管、加强型螺旋管、钢塑复合加强型螺旋管),应采用光壁HDPE排水立管。在苏维托特殊单立管排水系统,排水立管与排水横支管处不得连接苏维托以外的其他特殊管件(旋流器等)。
(2)苏维托单立管排水系统立管底部应设置泄压管,泄压管应由竖向管段和横向管段组成,泄压管应以45 °管件与排水立管和排水横管连接,连接点在竖向和横向距离立管底部距离均不应小于2 m。泄压管与立管连接处可采用1个110Y三通,3个45°110弯头,或采用1个H通,1个110堵头。若泄压管与立管相距较远可采用2个110Y三通替换H通。一般首层加泄压管的管井尺寸为550 mm×250 mm,若管井空间不足则采用加H通的方法。底层卫生器具排水管接入泄压管时,泄压管管径应与排水立管管径相同。底层卫生器具单独排出不接入泄压管,泄压管管径可比排水立管管径小一级。在长度小于2m的排水横干管上设置泄压管时,泄压管末端应与排水立管连接。泄压管管材应与排水管管材相同且泄压管横向管段坡度应与排水横干管坡度相同。
(3)当设置器具通气管或环型通气管时,器具通气管或环型通气管应以45 °管件与本层排水立管连接,与排水立管连接处的器具通气管或环型通气管应设置虹吸管段(上凸弯管设计), 防止污、废水流入环型通气管。吸气阀不得用于吉博力HDPE苏维托立管,因为它们可能会对立管的排水能力产生负面影响。
(4)当排水立管有偏置管时,偏置管下端可接出辅助通气管,辅助通气管可与本层排水立管连接(设计虹吸管段、上凸弯管设计)。上、下层排水立管偏置的距离不大于1 m时,上、下层排水立管可通过两个45 °的弯头直接连接,水流偏转角度必须小于45 °。上、下层排水立管的偏置距离超过1 m时,下层偏置管宜接辅助通气管,辅助通气管以45 °管件与上层排水立管连接。辅助通气管管径应与排水立管管径相同。偏置管的设计与泄压管的设计类似,当偏置管长度大于2 m时,辅助通气管下端可以在偏置横管2 m处以45 °斜三通连接,上部以45 °斜三通接到距离立管底部2 m的排水立管上。当偏置距离在1~2 m之间时,辅助通气管下部应以45 °斜三通接到偏置后的排水立管下1 m处,上部以45 °斜三通接到距离立管底部2 m的排水立管上。有辅助通气管的管井尺寸可参照有泄压管的管井尺寸550 mm×250 mm预留,若管井空间不足则采用加H通的方法。
(5)因户型限制无法采用增加泄压管来释放压力时,则采取管径增大做法作为泄压方式,在首层楼板下增加160/110变径,将De110管道增大到De160,首层需要增加De160伸缩节,De160检查口。当受管井尺寸条件限制时,偏置辅助通气管及泄压管可以不再设置,而是采用速倍通系统,在立管底部设置沛通弯头,偏置后立管顶部设置沛利弯头来解决。
(6)吉博力单通道自带水封DN50排水地漏高度117 mm,双通道自带水封DN50排水地漏高度105 mm。当DN50排水管敷设在回填层内时,地面回填层高度最少需要150 mm(结构降板至少100 mm,建筑面层60 mm)。当回填层厚度不够时,地漏需要局部高度安装在结构板内,需要现场预留安装孔洞位置。淋浴房排水采用DN50淋浴盘存水弯,厚度80 mm。吉博力产品当卫生间不设地漏;设置浴缸,不设置淋浴间;同时排水支管均敷设于假墙内,或是沿墙敷设在地面上,后加保护外包措施;在以上条件下,世诺产品可以0降板,实现不降板同层排水。
(7)苏维托特殊单立管排水系统1~15层DN100排水塑料立管流量为7.5 L/S, 大于等于16层DN100铸铁排水立管流量为6.5 L/S。吉博力新型苏维托DN100排水立管流量可达8.5 L/S 。吉博力苏维托及其管材均为HDPE材质,采用电熔焊接或对焊焊接。吉博力普通双立管系统只做同层排水,立管不考虑设置苏维托。
(8)吉博力DN100苏维托尺寸:长×宽×高=290 mm×180 mm×740 mm,预留管井或孔洞尺寸:250 mm×350 mm。横管变径时应采用管顶平接方式,不得采用管底平接或同心异径管管件中心对准的连接方式。排水横支管沿墙布置难以实现时,允许DN50规格的排水横支管沿地面布置在局部抬高区域。排水横支管可以敷设在假墙内,也可以局部墙角包管来解决排水横支管的敷设隐蔽及美观问题。排水横支管的敷设坡度应符合现行国家标准GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》的规定,敷设在回填层内的排水支管建议按不小于GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》中规定的通用坡度考虑,一般采用0.015。座便器后假墙宽度250 mm。吉博力排水系统苏维托排水汇集器四周均设置止水反坎,止水反坎高度高于排水支管。吉博力排水系统采用后排水座式大便器,水箱支架有墙面固定式和地面固定式,隐蔽式水箱支架,可承重400 kg。吉博力排水系统管道可以考虑在管道外壁包裹消音软管、消音垫、消音带等措施降噪。塑料管穿越楼板处采用阻火圈阻火,苏维托穿板处设置阻火带,当采用阻火带阻火时,必须缠绕两圈,阻火胶带宽度应根据楼板高度确定。所有支管必须通过吉博力HDPE苏维托配件连接到立管上。同一立管上吉博力HDPE苏维托配件和吉博力支管配件或顺水支管配件不得混合安装。
6 三个厂家的技术对比分析
见表1。
表1 三个厂家的技术对比分析
7 价格分析
如果采用同一厂家的产品,单从管道敷设方式的区别来看,按穿板不降板排水、0降板(微降板)同层排水、降板同层排水的顺序,造价依次增加,前二者的价格差距很小。虽然0降板(微降板)同层排水比降板同层排水价格更便宜,但是由于后排水座便器的价格高于下排水的座便器。从最后的综合造价来看,0降板(微降板)同层排水的总造价跟降板同层排水的总造价相比并没有优势。
8 不降板、微降板同层排水与特殊单立管系统的关系
(1)不降板同层排水、微降板同层排水系统往往跟特殊单立管系统结合在一起,特殊单立管系统是实现不降板同层排水、微降板同层排水系统最常见的手段。
(2)特殊单立管系统往往由上部特殊管件(包括苏维托、普通型旋流器、加强型旋流器三种,加强型旋流器又分为 导流叶片型旋流器和螺旋肋旋流器 )、下部特殊管件(包括变径弯头和整流接头)、立管管材(包括内螺旋管和普通管材,普通管材又分为塑料管和铸铁管)组成。
(3)整流接头,又称导流接头,内有竖直或与加强型旋流器导流叶片方向相反的叶片,起整流作用,位于立管底部,可与大曲率半径变径弯头配套设置。
(4)每个厂家的上部特殊管件、下部特殊管件及管材的配置情况不同,设计时应根据厂家的要求进行设计配置。
(5)特殊单立管排水系统分为三种:管件特殊单立管排水系统、管材特殊单立管排水系统、管材与管件均特殊单立管排水系统。
9 结论
不降板(微降板)同层排水是跟特殊单立管排水系统同时存在、相互依存的一种新型的排水方式。随着大家对这种排水系统更广泛、更深入的学习、研究、探索、实践和改进后,这种排水系统必会更加广泛、贴切地服务于我们的建筑和生活,也会极大的提升其在整个建筑排水领域中所占的份额。