建筑工程排水管道设计分析

摘　要：本文对民用建筑工程排水管道的系统选择、透气立管、布置、敷设及雨水排出等问题进行了分析探讨，具有较强的实用性和操作性，供借鉴参考。

关键词：民用建筑工程；排水系统；管道
随着我国经济建设的快速发展，人民生活水平的提高，对民用建筑工程的要求也越来越高。人们在关注住宅的建筑面积、户型、朝向的同时，也越来越关注住宅的核心部分厨房、卫生间的设计。排水管道设计的正确与否与居住环境卫生有着直接的关联。中国建筑标准设计研究所出版的国家标准图《住宅卫生间》《01SJ914》《住宅厨房》(01SJ913)，对厨房、卫生间的设计给出了统一的的指导原则，对提高民用建筑给排水平起到了积极作用。
　　1　排水系统的选择
　　民用建筑室内排水系统是采用污水、废水分流还是采用污水、废水合流，应根据所在城市室外排水制度、市政主管部门的要求及是否有利于综合利用与处理要求来确定。《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003(以下称“规范”)第4.1.2条当生活污水需经粪池处理时，其粪便污水宜与生活废水分流。从资料上了解到，此条款在各地执行情况也不相同。北京市、深圳市、广州市都有城市污水处理厂，生活污水在排水人城市污水管网前按地方主管部门的要求均需设化粪简单处理。但北京市、深圳市建筑物的排水系统采用的是合流制(建筑物采用中水系统除外)，而广州市建筑物的排水系统则采用的是分流制生活废水在化粪池后与粪便污水合并排人城市污水管网。从提高建筑物的卫生标准来讲，广州市的做法是合理的，污、废水分流还可以减小化粪池的容积，有利于嫌氧菌腐化发酵分解有机物，提高化粪池的污水处理效果，有城市污水处理效果，有城市污水处理厂还要设化粪池的目的是由于城市(尤其是居住小区)的快速发展，污水处理厂的建设不能适应城市建设的要求，污水处理构筑物处于超负荷的运转，为减轻污水处理厂的负担而设置化粪池。污、废水分流制的缺点是增加了室内的排水立管及室外检查并的数量。《建筑给水排水设计规范》采、废水分流的条款，既也可根据建筑物的标准来决定排水系统。
　　2　专用透气立管
　　“规范”第4.4.11条表4.4.44—1、表4.44—2给出了生活排水立管的最大排水能力，对流量超过表中的规定值，是采用增大一号立管径还是专用通气立管各设计单位的作法也不一致。一般设计单位在10层及十层以上高层建筑采用设专通气立管，排水立管每隔二层与专用通气立管以H管连接。在上海市地方标准《民用建筑设计标准》中规定“多层住宅连接坐便器的污水立管，应设置专用通气立管，隔层设H管”设置专用通气立管的标准更高些。而有些设计单位采用增大一号立管管径的方法(高档住宅楼除外)。采用哪种方式更合理更安全呢？笔者经过这些年设计实践及回访业主，推荐设专用通气立管。在工程回访中发现，不设专用通气立管的住宅，最下面一层卫生间的大便器内有翻气泡的现象发生，住户对此投诉的较多。设专用通气立管的住宅，基本上无此现象发生。由于污水立管的水流流速大，污水排出管的水速小，在立管底部管道内产生正压区，这个正压区使靠近立管底部的卫生器具内的水封遭受破坏，卫生器具内发生翻气泡。专用通气立管的设置可平衡排水立管内的气流，减少正压的正压值，使其不足以对卫生器具内的水封形成威胁。新规范第4.6.2条中“建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管可设置专用通气立管”的条款是必要的。
　　3　排水管道布置和敷设
　　3.1对民用建筑底层设架空层、商场或商铺的情况，上部排水立管必须在底层进行转换，以不影响底层的使用功能。转换后的出户管不应少于二根，宜控制在4根左右。排水横干管的管径不应大于DN200，采用DN150为宜。排水横干管所服务的户数宜超过100户。在实际工程中发现有的设计将一栋楼的排水立管均汇到一根排水横干管上出户，若发生管道堵塞或破裂将影响整栋楼的用户，是不安全的。出户管过多，在地下室外墙上所预的防水管(设地下车库的住宅楼)及室外的检查并均增多，给施工及室外环境带来不利。
　　3.2设有专用通气立管的住宅楼，底层卫生器具的排水管道是否还要与其它楼层管道分开单独排出？在专用通气立管一节的分析中我们知道，专用通气立管的设置是可以防止卫生器具水封遭受破坏、内部冒气泡现象的发生。也就是说，排水立管设有专用通气立管时，其底层卫生器具的排水支管可以接到排水立管上。但住宅内排水管道在使用过程的复杂性，排水管道内有固体废物的存在，影响排水的通畅，使与排水立管底部连接的卫生器具有溢水的可能，此现象在实际工程中也有发生。因此，底层卫生器具的排水管道不接到排水立管上为好，应单独的排出，排水立管需要进行转换时，底层卫生器具的排水支管可以接到排水横干管上，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.0m，不得小于1.5m。对满足不了上述要求的排水支管，应以单独的排出管排至室外检查井。排水横支管的管径“规范”规定按立管工作高度小于等于3m的数值确定，但在条文说明中又推荐按立管工作高度小于等于2m的数值确定，给设计人员在设计中选用造成混乱。《民用建筑给水排水设计技术措施》中推荐按立管工作高度小于等于2m的数值确定，笔者也认为按立管工作高度小于等于2m的数值确定比较合理，在工程设计中的应用也没有发生问题。在立管工作高度为3m时DN100不通气的生活排水立管最大排水能力为2.41/s，对应卫生器具的排水当量为1.78—2.78，而浴盆的排水量为3，也就是说卫生间只设浴盆及大便器时其排水支管的管径DN100管已满足不了排水量的要求，而要加大到DN150，这显然是不合理的，其单独排出时其管道的排水能力改。
　　4　屋面及阳台雨水的排出
　　位于住户上部的屋面，雨水斗不能采用65型或87型雨水斗(雨水横管不能走在住宅内部)，而应用侧墙式雨水斗。但在用侧墙式雨水斗时其最大汇水面积不能套用《建筑给水排水设计手册》表4.3—3的数值，而应按《屋面工程技术规程》(GB50207—94)第4.3.10的规定，一个侧墙式雨水斗最大汇水面积宜小于200m2。侧墙式雨水斗的构造见标准图集01S302《雨水斗》。阳台雨水应设专用的立管由无水封地漏来收集，而不应接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管内的压力分布是由负压到正压的一个变换过程，零压力点的位置约在距立管 末端以上1/3—1/2的高度处，将阳台雨水地漏接到屋面立管上部负压区，将通过地漏吸入大量的空气，影响雨水立管的水量;将阳台雨水地漏接到屋面雨水立管下部正压区，则有返水倒灌的可能，顺实际工程中发生的频率是很高的。屋面雨水与阳台雨水各自分开是必要的，不能因为在建筑立面上增多了几根雨水立管而将其合并。阳台雨水应排到室外雨水检查井中，而不应排到污水检查井中。
　　5　管材及附件
　　5.1 UPVC排水塑料管已在民用建筑中得到了广泛的应用，取得了成功经验，但也存在缺点及不足。最大的问题是噪声远大于铸铁管，管壁隔音效果较差，对日常生活有一定的影响。为解决噪音问题，在UPVC管内壁增加了凸起的螺旋型导流线，使水流条件得到改善，有效的降低了噪声，即目前市场上的UPVC螺旋管。为解决管壁音效果较差的问题，又开发了UP-VC芯层发泡管(PSP管， )不仅具有传统UPVC实壁管的优点，还具有高抗冲击、隔音、阻燃、绝缘、热稳定性好的特性。排水管道设于室内时，应优先选用螺旋管、芯层发泡管或离心铸造排水铸铁管。在实际工程中，笔者建议高屋住宅底层排水立管需要转换时，排水横干管、转换层以下的排水立管、出户管应采用离心铸造排水铸铁管，提高排水管道因堵塞后下部管路系统为受压状态时的承压能力，提高整个排水管道系统的安全度。
　　5.2地漏是排水管道系统中一个重要附件，功能就是排除地面的积水，在民用建筑中，地漏主要设在卫生间，厨房可不设置。这是由于在厨房中，地面不会经常形成积水，只有少量的溅水，用抹布即可保持地面的干净。“规范”第4.5.9规定地漏的水封深度不得小于50mm，是依据排水管道系统内压力的波动值和水封蒸发等因素确定的。水封的深度越高，越有利于防止因管道内压力的波动对其的破坏。
　　结语
　　民用建筑工程的排水管道系统看似简单，但确与我们的生活息息相关，关系到了人民的生命安全、身心健康，应引起设计人员高度重视。正确的选择系统的形式、节水且噪音低的卫生设备、全适的管材及附件，满足人们对居室内环境的要求。
依据标准:
[1]国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003
[2]国家标准《屋面工程技术规程》GB50207—94 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/sklw/slgc/249830.html