建筑给排水设计常见问题及其改进措施研究
2023-09-29石文新
石文新
(容海川城乡规划设计有限公司, 山西 太原 030000)
在过去几十年的发展中, 建筑给排水设计已经从最初的排水专业化及室内给排水阶段, 过渡到了当前的建筑给排水阶段, 并且已经有了相当丰富的建筑给排水设计经验, 但在实际的建筑给排水设计中仍旧存在一些常见问题, 影响着建筑住宅品质,等着人们去改进、 去解决。
1 建筑给排水设计标准
按照设计标准, 建筑给排水设计通常分为一般、基础、 专用三大类, 其中, 一般标准是针对所有给排水目标来制定的, 具备普遍性、 普通型、 适应范围广、 使用范围广的特点, 如环境保护技术、 建筑管理技术等; 基础标准会使用一些带有指导性的词汇, 如常用计量单位与图形符号、 类别与基本原理等, 相较一般标准, 基础标准更适合某一类专业领域使用; 专用标准使用范围较小, 其主要是对一般规范的扩展, 多用于建筑验收项目计划中[1]。
2 建筑给排水设计价值
建筑给排水设计直接与建筑住宅的居住品质挂钩, 高质量的建筑给排水设计不仅能够提高水资源利用率, 节约用水, 缓解城市用水压力, 还能够通过合理的市政给排水管网规划, 推进城市的可持续发展。 在当前的建筑给排水设计中, 给排水设计目的是为了确保给排水系统的持续稳定运营, 以此保障居民生活用水。 并且在整个建筑工程的设施中,建筑给排水系统需要承担的任务很多, 如保障建筑设施用水充足、 保障建筑生活污水顺利排放等, 任何环节的疏忽、 失误都会对住户的日常生活造成影响。 由此可以看出, 给排水系统是建筑设施必不可少的组成部分, 而给排水系统的运行质量又是由给排水设计质量决定的, 如果给排水设计中存在漏洞,那么建成的给排水管网必定会在后期的运行使用中,不断出现大大小小的问题, 影响给排水系统的正常运行, 降低居民的生活用水质量。 同时, 建筑给排水系统所涉及的标准与其他设施设计标准不同, 给排水系统设计的目的是确保居民生活用水的正常供给及排除, 给排水系统在投入使用后是不断循环利用的, 一个建筑如无意外, 它搭载的给排水系统会一直持续不断的运行下去, 直到给排水系统停止使用为止。 因此, 国家对排水系统的施工材料质量、 施工质量、 设备质量、 以及设计质量都提出了较高的要求。
此外, 水是人们赖以生存的保障, 各行各业都需要大量的水资源维持行业运转, 无形中加剧了水资源的短缺局面, 面对这种情况, 国家颁布了一系列的节水措施, 人们又将这些节水措施应用到了建筑给排水设计中, 通过不断的优化建筑给排水设计,能够在一定程度上, 提高水资源利用率, 减少水资源的浪费现象[2]。
3 建筑给排水设计常见问题
3.1 管道间距设计不合理
给排水管道间距设计不合理是建筑给排水设计常见的问题之一, 出现这种问题的主要原因是, 建筑给排水设计人员在对给排水管道进行设计时, 并未充分考虑建筑主体结构的基本特征, 摸清建筑工程施工影响因素, 导致实际敷设的建筑给排水管道间距过窄或过宽, 不符合建筑给排水工程施工标准要求, 影响其他管线的正常运行, 从而为居民用户的日常生活带来不便。
3.2 给水管道噪声
随着社会生产力的发展, 人们对建筑物的外形要求也愈来愈高, 相应的建筑结构设计也变得越来越复杂, 这在一定程度上, 加大了建筑给排水设计的难度。 在这种背景下, 建筑给排水设计人员如果仍旧采取传统的管线对接方式, 不仅无法适应当前复杂的建筑结构, 还会导致给排水管道在使用过程中出现噪音, 影响住户的身心健康。 同时, 在高层建筑越发普及的当下, 为了确保每层用户都能够有充足的水资源供应, 使得给排水管道的垂直高度提升, 对供水水压提出了更高的要求, 只有加大水压,才能更好的满足高层用户用水需求, 然而, 供水水压的增大, 水流冲击会变得越发猛烈, 使给水管道出现一定程度上的晃动, 产生管道噪音, 干扰居民的日常生活。
3.3 倒流防止器的设置存在问题
为了保障居民用水的持续、 连贯性, 大多数的建筑给水管道都属于市政给水管网分支, 为了防止出现污水倒流问题, 建筑给排水设计人员必须在给水引入管道上设置相应的倒流器。 同时, 给水系统在运行的过程中, 容易出现水压不稳, 如果没有安装倒流阀, 给水管的水流在压力作用下, 会从高压处流向低压处, 位于低压处的用户会发生水表倒转现象, 当水压差达到一定数值后, 不仅水表会失灵,还会发生污水倒流问题, 污染给水系统, 如果低压区居民不小心使用了被污染的水源, 轻则生病, 重则危及生命。 一些设计人员在对给排水管道进行设计时, 没有结合建筑给排水系统的实际需求与情况,合理安装倒流阀, 会导致无法避免水压不稳造成的污水倒流问题, 无法充分保障住户用水安全。
3.4 地漏水封深度的设计
部分建筑给排水设计人员, 在设计给排水系统的过程中, 由于自身考虑不周全, 导致部分建筑的地漏水封深度不符合建筑给排水设计的标准要求,排水系统在排水时, 会发生水压波动现象, 当地漏水封深度达不到限定标准, 水封结构会被破坏, 污水散发的臭气会从地漏处泄出, 反向室内, 严重影响室内空气质量。 还有部分设计单位为了最大程度上节约施工成本, 通常把地漏水封深度设为3cm左右, 这种情况下的地漏水封效果近乎等于无, 根本起不到阻挡臭气及正常排污的目的。
3.5 消防水箱注水的设计不合理
高层建筑由于其建筑结构特征, 为了保障住户的生命安全, 必须配有相应的消防系统, 而消防水箱进水系统的正常运行, 又是保障消防系统正常运行的基础, 因此, 在建筑给排水设计中, 必须提高对高层建筑顶楼消防水箱进水系统设计的重视度,常见的顶楼消防水箱进水系统主要是借助变频加压,将建筑给水系统的水源送入到消防水箱内, 以此确保消防水的供水需求。
3.6 室内排水管和排水通气管的设计不合理
部分设计单位在对室内排水管道进行设计时,往往会发生排水管直径设计不规范的问题, 水管堵塞现象时有发生, 且水管堵塞维修麻烦、 费用不低,不仅影响居民的正常生活, 还会给居民造成一定的经济负担。 同时, 当水管发生堵塞时, 如果室内排水管与室外排水管间没有安装相应的水封, 室外排水管中囤积的毒气会顺势返回室内, 对居民的身体健康造成影响。 此外, 部分设计人员在设计卧室区域内的排水管道时, 没有选择可以消除噪音的内螺旋排水管, 而选用塑料管道, 这种塑料管道无法消除水流噪声, 影响居民生活质量[3]。
3.7 屋面和阳台雨水排水系统设计不合理
顶楼由于其所处建筑结构位置的特殊性, 其排水设计应与其他楼层排水设计区分开, 结合屋顶与阳台朝向、 尺寸、 楼高等对顶楼排水系统进行合理设计。 当前, 大部分的建筑屋面及阳台雨水排水系统都存在设计不合理的问题, 部分建筑给排水设计人员在设计的过程中, 并未因地制宜, 认真研究雨水在屋顶及阳台的自然流向, 一味模仿过往成功案例设计排水系统, 这样设计的排水系统根本发挥不了预期的排水作用, 一旦遇到暴雨或暴雨天气, 雨水很容易顺着屋顶或阳台, 流到室内地板上, 导致底板受潮无法使用。 同时, 一些建筑的雨水斗户及雨水采集方式也存在一些问题, 轻则雨水流入阳台,重则流入室内, 影响居民日常生活。 当前建筑的排水系统主要采取的是雨、 污分流制, 小便器、 厨房等排放的污水会进入到污水管道, 而屋顶雨水、 阳台雨水、 控台冷凝水会汇入雨水管道, 在这种背景下, 如果业主的房屋设计, 是根据原有的建筑给排水系统进行的室内装修的, 那么就不会产生污染问题, 反之, 则会导致污染问题[4]。
4 建筑给排水设计城建问题改善措施
4.1 合理设计排水管道间距
建筑给排水设计中, 给排水管道与墙面及各种管道的间距应符合下列要求: 1) 中水、 给排水、 消防立管等管道的外壁与墙面的水平间距应为50mm;2) 给排水管道之间间距的水平管距应为60mm; 3)消防立管管道间距的水平管距应为70mm; 4) 表前阀门段到表后直线管段间的最小长度为60mm; 5)立管与地漏间的连接距离为30mm; 排水立管管道中心与地漏中心间距为300mm; 6) 排水横管管道间隔不得低于30mm。
4.2 采取降噪处理措施
为了有效解决水管噪音问题, 首先, 设计人员应选用噪音分贝较低的管道, 如螺旋形导水管等。与普通塑料管道相比, 螺旋形导水管在使用的过程中可以改变水流形态, 通过有效控制水流速度, 改善水压波动, 降低噪音分贝。 其次, 可以通过在管道间隙填充橡皮垫、 或在管道外部包裹隔音材料的办法, 有效改善管道振动效应, 从而降低管道噪音分贝。
4.3 合理安装倒流器
利用倒流阀, 可以有效避免排水管道发生污水倒流, 防止污水倒流造成的水污染。 因此, 建筑给排水设计人员在进行给排水管道设计时, 必须结合建筑结构及整栋建筑的管道分布概况, 合理选择倒流阀的安装位置, 确保排水管道内水流的单向流动,规避可能出现的污水倒流问题。
4.4 确保地漏水封深度达标
地漏水封深度是否达标, 关乎着居民的生活质量, 如果地漏水封不合格, 会出现臭气退返现象,污染室内空气, 危害居民的身体健康。 因此, 建筑给排水设计人员在对地漏水封深度进行设计时, 必须严格按照国家规定设计水封深度, 同时, 设计人员要充分考虑给排水管道整体概况, 合理选择地漏位置, 且选择质量较佳的地漏产品, 避免因地漏产品质量不达标导致的地漏失效。 对卫生间、 厨房等排水量较多的功能区域, 除了要确保地漏水封深度达标外, 还应在地漏排水管上架设一段装存水弯,增加水封效果, 避免臭气回流。 在排水量较小的区域设置地漏, 可以选用密封地漏, 以应对护筒出现的紧急排水需求。 无论是哪种地漏, 它的作用都是排水防臭, 避免臭气反流, 影响空气质量, 为人们提供良好的居住体验。
4.5 合理设计消防水箱注水系统
为了确保消防水箱注水系统设计的合理性, 可以将遥控浮球阀安装在进水阀门上, 有效解决储水及消防水箱注水问题。 部分建筑给排水系统没有为消防水箱设计独立的注水管道, 必须借助给水系统相连才能保障消防用水需求, 在这种情况下, 可以在给水系统与消防水箱注水系统相连处安装变频装置, 对注水水压进行有效控制。 此外, 建筑给排水设计人员在对消防水箱进行设计时, 可以通过水位传感器及电动阀门, 对消防水箱水位及水压变化进行控制, 有效提升水资源利用率, 杜绝水资源浪费问题。
4.6 确保室内排水管和排水通气管的合理性
室内排水管道的横管直径应大于0.75m, 干管半径不得低于0.5m, 以此确保排水管道的通畅运行, 降低排水管道拥堵概率。 在排水通气管道设计时, 设计人员应对室内功能区域分布状况有清晰的认识, 将排水通气管道安装在屋面上方, 只有这样才能顺利排出室内臭气, 保障室内控制质量。 此外,排水管道应尽量远离卧室, 避免管道噪音影响用户的睡眠质量。
在进行高层建筑的给排水管道设计时, 为了有效减少水流速度、 降低水流噪音, 应选择乙字管作为排水管道, 借助导流装置可以让水流顺管壁流下,有效降低管道内部的水流压力。 在卫生器具的设计时, 应选择UPVC管道或UPVC螺旋管作为排水管道, 且排水管安装位置应远远离卧室。
4.7 确保屋面雨水排放管道设计合理性
顶楼的排水管道应选择侧墙雨水斗, 侧墙雨水斗能够增大雨水汇集面积, 为了便于排放阳台雨水,应选择无水封地漏对阳台渗入雨水进行收集。 同时,建筑给排水设计人员应把屋面雨水地漏安装在屋面雨水立管上部, 这样一来, 地漏收集到的雨水, 可以直接通过雨水经屋面雨水立管流入雨水管道。 此外, 屋面雨水排水管道必须与阳台雨水排水管道区分开, 二者不能拿混为一谈, 避免因两者分工不明确而影响房屋雨水排放质量。
4.8 设置雨水斗辅助阳台排水
设计人员在设计屋面雨水排水系统时, 常见的雨水立管属于非满流设计, 雨水在下落时, 经重力拉扯流入管道内, 遇暴雨天气, 水流过大过满, 立管上方会出现较大负压, 会吸掉立管存水弯水封,导致臭味回流, 或立管下端出现较大正压, 导致阳台地漏溢出雨水, 无论是哪种情况, 都会对室内空间产生较大影响。 因此, 建筑给排水设计人员要充分考虑这两种情况, 在每层阳台设置雨水斗辅助阳台雨水立管排水, 雨水斗能够暂时对过多雨水进行储存, 雨水经由雨水斗在进入雨水立管, 压力会小很多, 不会出现立管存水弯水封失效或阳台地漏溢水问题, 最大程度上防止雨水导流。 最后, 为了有效避免阳台地漏泛臭味, 庭院雨水排水管道与阳台雨水排水系统不能直接相连, 应采取间接排水的方式进行连接[5]。
5 结语
建筑给排水作为建筑工程设计的核心环节, 是确保居民日常用水需求及消防用水需求的基础和保障, 为了确保建筑给排水系统的稳定正常运行, 必须重注给排水系统的系统性、 规范性、 综合性、 科学性、 以及合理性, 优化建筑给排水系统设计方案,有效改善建筑给排水设计中的常见问题, 保障人们的生活品质。