淺析高層住宅室內污廢水管道設計

沈天利 張新元

摘要:本文針對高層住宅污廢水系統設計中立管的布置、匯總橫干管的設計、底層單排管道的設計以及立管消能裝置的設置等問題闡述了自己的觀點。

關鍵詞:污廢水管道；匯總橫干管；立管消能裝置

Abstract: In this paper, the layout of the neutral tube of high-rise residential water and wastewater system design, summary of the horizontal main pipe design, the design of the underlying single row of pipes and riser damper settings presented their views.

Key words: water and wastewater pipelines; summary of horizontal trunk mains; riser damper

中圖分類號：P756.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

在近些年的工程設計實踐中,發現高層住宅內的污廢水管道設計存在著一些應該引起注意的問題。在此,將這些問題進行歸納和探討。

一、合理布置污廢水立管的位置

《建筑給水排水設計規范(GB5001522003)》,(以下簡稱《規范》)第4.3.3條第6款規定:“排水立管不得穿越臥室、病房等對衛生、安靜有較高要求的房間,并不宜靠近與臥室相鄰的內墻?！贝颂?靠近與臥室相鄰的內墻,《規范》用了“不宜”。從實際使用效果來看,目前的塑料排水立管普遍存在著噪音偏大的問題。從提高居住品質的角度出發,筆者認為,一方面,盡量不要將立管布置在靠近臥室的墻角,實在無法避免的,應該提高要求,采用雙壁芯層發泡或其他有消音效果的排水立管。

二、排水匯總橫干管(以塑料管道為例)

（一）匯總橫干管上所接納的污水立管的根數對于底層是商鋪或者架空層(以下稱非住宅層)的高層住宅來說,污水立管到了非住宅層的頂板下,存在著匯總以后排出的問題。對于這根匯總橫干管,《規范》只明確了De160時最小坡度0.003,最大充滿度0.6,沒有給出排水能力的數值。在《全國民用建筑工程設計技術措施/給水排水》(以下簡稱《技術措施》)表4.4.7-2中,可以查到相關數據。下面就常見的幾種情況進行簡單的計算和分析:

De160的匯總管,i=0.003,h/D=0.6時,排水能力為8.39L/s?，F以30層的高層住宅為例:

(1)污廢分流時:

1根De110污水立管的設計排水量為:

Qp=0.12×α×Np1/2+qmax

α=1.5,Np=6×30=180,qmax=2L/s

算得Qp=0.12×1.5×13.4+2=4.41L/s

6根De110污水立管匯總時,算得設計排水量為：

Np=6×6×30=1080,Qp=0.12×1.5×32.9+2=7.92L/s

1根De110廢水立管的設計排水量為(洗臉盆、浴缸、洗衣機各一):

α=1.5,Np=5.25×30=158,qmax=1L/s

算得Qp=0.12×1.5×12.6+1=3.27L/s

8根De110廢水立管匯總時,算得設計排水量為:

Np=8×5.25×30=1260,Qp=0.12×1.5×35.5+1=7.39L/s

(2)污廢合流時,1根De110合流立管設計排水量為:

Np=(5.25+6)×30=338,qmax=2L/s

算得Qp=0.12×1.5×18.4+2=5.31L/s

3根De110污廢合流立管匯總時,算得設計排水量為:

Np=3×11.25×30=1013,Qp=0.12×1.5×31.82+2=7.73L/s

單從計算結果來看,1根De160匯總橫管可以接納6根De110污水立管或者8根De110廢水立管或者3根De110污廢合流立管,但筆者認為,以接納不超過4根污水立管、6根廢水立管或者2根污廢合流立管為宜。因為匯總橫管在排至室外檢查井的過程中至少需要兩個90℃轉彎,多數情況下還會有若干個45℃轉彎,這樣該橫管的排水能力會打折扣,設計上需要考慮一定的余量。

（二）匯總橫管的坡度

《規范》規定了De160的橫管其最小坡度為0.003,筆者認為,在設計中,應該將坡度稍微放大一些,以不小于0.005為好。一方面,可以增大管道內的水流速度,增強對管道內污物的沖刷力度;另一方面,可以適當減小施工誤差所帶來的影響。

（三）工程實例分析

筆者在2001年參與一個大規模高層住宅小區的施工圖設計,該工程33層,1層是大空間商業用房,2層以上是住宅。其中由一家設計院先期設計的一期工程住宅交付使用后,出現了多處3層住宅衛生間污水返溢現象。經過分析,出現污水返溢情況的原因如下:

(1)目前的高層住宅,以毛坯房交付住戶的情況居多。由于對住戶的裝修無法實施有效的監控管理,在裝修階段往排水管道里傾倒裝修廢棄物的情況經常發生。在交付的初期階段,由于入住的住戶少,排水量小,排水管道得不到經常沖刷,這些廢棄物很快就凝固、沉積在匯總橫管里面,大大削弱了排水能力甚至將橫管完全堵塞。這是出現污水返溢現象的最主要原因。

(2)開發商過于強調大空間的商業價值,一味要求提高大空間的凈空高度。設計人員在這樣的要求下,匯總橫干管采用了《規范》規定的最小坡度。在施工時,施工單位也是基于這種要求,未經設計同意,再次減小了橫管坡度,造成管道排水能力減弱。這是出現污水返溢現象的次要原因。

三、底層單排與充分利用專用通氣立管

這里的底層單排是個廣義的概念。本文把緊鄰非住宅層上面的那一層住宅統稱為底層?！兑幏丁返?.3.12條第4款規定:當底層排水支管與排水干管的連接不能滿足表4.3.12以及第4.3.12條第2款的要求時,排水支管應直接排至室外檢查井。

但應注意到,表4.3.12的前提是“排水立管僅設置伸頂通氣管”,對于設置了專用通氣管的排水管系中,底層排水支管與排水干管的連接要求,并沒有明確的規定。有的設計人員就以此為依據,對于設置了專用通氣管的排水管系,底層排水支管不再單排。筆者認為,這樣不妥。底層排水支管單獨排出,是為了避免立管底部正壓影響到底層衛生器具的使用;盡管設置了專用通氣立管以后,立管底部正壓可以通過專用通氣管得到有效釋放,但出于安全使用和提高居住品質的要求,底層支管的單獨排出還是需要的。

四、立管上是否需要設置消能裝置

現行《建筑給水排水設計規范(GB5001522003)》和《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范(GB5024222002)》中,對于高層建筑排水立管上是否需要設置消能裝置都沒有明確的要求。目前有些地區規定高層建筑排水立管(包括雨水立管)上必須設置消能裝置,實際做法是每隔一段距離在立管上用兩個乙字彎對接形成一個U型彎。

實際上,污水在立管中向下流動時,下落一段距離以后就變成了附壁流,附著在管壁上呈螺旋狀向下流動,對立管底部轉彎處的沖擊力并不會非常大。盡管塑料立管的內壁光滑,但這種沖擊力也沒有超出轉彎處管件的承受能力。實際工程中需要消能裝置的原因是在施工過程及交付后的裝修過程中,如果有固體碎塊進入立管,會在掉落到立管底部時,砸破轉彎處管件造成管道漏水。

筆者認為此種U型消能裝置沒必要安裝。僅就住宅內排水立管來說,U型彎的存在,一方面增加了管道在住宅內占用的空間,無論是采用封閉管井的方式還是交付后由住戶自行裝修處理,U型彎所在的那些住宅都在無形中減少了住戶實際的可用面積。另一方面,在正常投入使用后的若干年里,U型彎的存在失去了原有的意義,還增加了所在處的管道噪音。

五、結語

百年大計,設計為先。給排水工程雖然是民用建筑工程中的一個附屬工程,但卻是不可或缺的重要組成部分。有了良好的給排水設計,才有今后舒適使用的可能。本文僅就高層住宅污廢水系統設計中遇到的一些問題,進行了粗淺的歸納和探討,希望在與廣大同行交流的過程中,得到進一步的學習和提高。