建筑給水設(shè)計中的二次污染防治

（青島市旅游規(guī)劃建筑設(shè)計研究院有限公司，山東 青島 266071）

0 引言

目前，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展與社會建設(shè)的完善，我國的大部分地區(qū)城市化的水平越來越高。這個過程會伴隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，不論是居住建筑還是辦公建筑，以及人們?nèi)粘３鲂兴枰慕煌ńㄖ锏?，也都在城市化的過程中同步發(fā)展著。因此，我們會看到一座座高樓大廈拔地而起，它們不僅外觀漂亮、體型魁梧、內(nèi)部功能愈來愈完善，而且規(guī)劃合理，同時，各類建筑的內(nèi)部配套也愈加成熟、高端。建筑給水系統(tǒng)是建筑內(nèi)部配套的重要組成部分，并且也隨著時代的進步而演化出冷水、熱水、直飲水等多個分支系統(tǒng)。水是人類生活和生命中最重要的物質(zhì)，人們?nèi)粘Ｉ钭铍x不開的就是水，近幾年來國家對于生活用水的合格標準正在變得更加完善，隨著給水處理工藝水平的不斷提高，人們已不用擔心水源安全問題，但往往忽視了運輸水源的給水部分，不合理的給水設(shè)計會導(dǎo)致水的二次污染，使本來優(yōu)質(zhì)的給水遭到了破壞。因此，我們需要更加注重建筑的給水設(shè)計，考慮好如何防止生活給水的二次污染，目前建筑給水系統(tǒng)也漸漸的受到了人民群眾的密切關(guān)注[1]。

1 建筑給水二次污染的途徑分析

生活給水二次污染的原因有很多，既有設(shè)計方面的問題，也有施工方面的問題，同時也存在后期使用及管理方面的因素，本文僅從建筑給水設(shè)計方面加以闡述。

1.1 水箱設(shè)計不合理

生活水箱聯(lián)合變頻泵供水是較常見的一種供水方式，其顯著特征就是系統(tǒng)中會設(shè)置一個較大的水箱，市政供水先進入水箱，然后再經(jīng)過變頻泵加壓供至下游各用水點。作為該形式的重要組成部分，如果水箱設(shè)計不合理，則會造成較大的給水二次污染隱患。

水箱設(shè)計不合理主要體現(xiàn)在以下幾個方面。1、水箱過大。水箱大小應(yīng)該根據(jù)市政供水量和建筑生活用水量曲線或是相關(guān)規(guī)范合理確定，如水箱設(shè)計過大，雖然提高了供水可靠性，但是會造成水箱內(nèi)水的更新周期過長，細菌過度滋生；同時因為水流速度過小，會有更多雜質(zhì)沉淀于水箱中，這些沉淀的雜質(zhì)只有在水池箱清潔時才能被排除。這樣的設(shè)計既浪費了人力、物力又浪費了大量的時間，還導(dǎo)致了給水的二次污染[2]。2、進、出水管設(shè)計位置不合理。設(shè)計時往往會出現(xiàn)水箱進水、出水管位置太靠近的情況，這就會導(dǎo)致進入水箱的水很快就通過出水管流走了，未能與原有的水充分混合，使得水箱內(nèi)出現(xiàn)長期得不到更新的死水區(qū)，這些區(qū)域的水質(zhì)會很快變差，形成給水的二次污染。3、出水管設(shè)計過高。因重力因素，隨著水的流出，水箱內(nèi)上部的水會向下流動，從而達到更新的作用，但如果出水管設(shè)計過高，則出水管以下高度的水難以得到更新，一段時間過后，出現(xiàn)給水二次污染的現(xiàn)象也就難以避免了。4、水箱材質(zhì)不合要求。不同用途的水箱對材質(zhì)有不同的要求，而對于生活用水水箱其標準相對較高，如采用不合要求的材質(zhì)，則會向生活用水中析出有毒有害物質(zhì)，造成給水的二次污染。

1.2 給水管材不達標

給水管道是建筑給水的重要組成部分，是生活給水供至用戶末端的輸水途徑，如設(shè)計選用不達標的給水管材，則形成給水的二次污染也就難以避免了。

不達標的給水管材會造成給水二次污染的原因主要有以下幾個方面。1、管材所用原材料不環(huán)保，對人體有害的物質(zhì)超標，在長期的使用過程中會不斷析出有毒有害物質(zhì)，水質(zhì)變差，形成給水的二次污染。2、管材本身的性能指標不合要求，如壁厚、抗拉伸能力、承壓性等等，這些因素會導(dǎo)致給水管道的開裂、漏水等現(xiàn)象，這也使得原本處于管道內(nèi)密閉狀態(tài)的給水有了與外界的接觸，細微的雜質(zhì)、細菌等會慢慢對水質(zhì)造成影響，最終形成二次污染。3、管材抗老化、耐腐蝕性差，使得給水管道在不長的工作年限后就明顯達不到應(yīng)有的衛(wèi)生指標，微生物超標、銹渣、色度超標等現(xiàn)象頻繁發(fā)生，這都是給水二次污染的明顯表現(xiàn)。

1.3 管道排布不合理

建筑工程中有多個專業(yè)的眾多系統(tǒng)管道，僅給排水專業(yè)就有給水管道、消防管道、廢水管道、污水管道、雨水管道等，各管道內(nèi)水質(zhì)大不相同，規(guī)范對不同系統(tǒng)管道的排布間距都有要求，但設(shè)計中往往會出現(xiàn)管道豎向、橫向間距不滿足要求的情況，這樣在施工及后期使用、維護過程中就會出現(xiàn)給水管道受其他水質(zhì)管道影響的情況，如冷凝水的滴落、其他水質(zhì)水的噴灑等，長時間下去就難免對給水形成污染。因此，在設(shè)計及施工過程中將各類管道進行合理的鋪排，尤其是埋地管道，做好防漏措施，不產(chǎn)生漏水的現(xiàn)象[3]，是特別重要的。

1.4 不同水質(zhì)、用途管道的連接

建筑給水從廣義方面來說不僅僅指飲用方面的給水，還包括消防給水、景觀給水、澆灌用水、噴灑用水等等，不同用途或功能方面的用水其使用特點和水質(zhì)要求不同，如出現(xiàn)給水管道的不合理連接，則也會造成給水的二次污染，主要體現(xiàn)在以下方面。1、從生活飲用水管網(wǎng)接出消防等用水管道時未采取合理的防倒流措施。消防系統(tǒng)的用水長期處于停滯狀態(tài)，得不到更新，水質(zhì)自然會越來越差，如設(shè)計時未能在其系統(tǒng)管道接出的起端設(shè)置合理的防倒流措施，那么就可能出現(xiàn)背壓或虹吸回流的情況，這時生活用水就會受到二次污染。2、生活供水管道與自備水源管道直接連接。自備水源一般包括天然水塘、水庫、雨水或中水回用水、井水等，這些水源的供水一般未經(jīng)過嚴格的給水處理，如與生活供水管道直接連接，則難免會出現(xiàn)水的來回流動，就會對以市政自來水為水源的生活供水產(chǎn)生二次污染。

1.5 用水末端的空氣間隙不合要求

衛(wèi)生器具和用水設(shè)備、構(gòu)筑物等的生活飲用水管配水件出水口、消防水池等補水管道的出水口應(yīng)設(shè)置合理的空氣間隙。如出現(xiàn)淹沒出流，或是空隙間隙達不到要求，則可能會因為給水系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)負壓而將受水容器設(shè)施內(nèi)的水虹吸倒流進入給水系統(tǒng)的情況，被虹吸進去的水其水質(zhì)是明顯不能滿足生活飲用水的水質(zhì)標準的，也就是對給水造成了二次污染。

2 建筑給水二次污染的防治對策

2.1 合理設(shè)計水箱及給水系統(tǒng)形式

針對生活水箱設(shè)計中易出現(xiàn)的問題，采取相應(yīng)的措施，具體考慮如下。1、根據(jù)市政供水量和建筑生活用水量曲線或是相關(guān)規(guī)范合理確定生活水箱大小，同時也要考慮具體的建筑功能隨著社會的發(fā)展而出現(xiàn)的生活用水特點發(fā)生變化的情況，所以綜合考慮各方面因素確定水箱大小即可避免由此產(chǎn)生的污染問題。2、將水箱的進、出水管分設(shè)在水箱的對角，以保證水箱內(nèi)水的充分循環(huán)、及時更新。3、出水管貼水箱底部設(shè)置，不在底部形成死水區(qū)。4、選用合規(guī)、合標的水箱材質(zhì)，良好的材質(zhì)可延緩水箱內(nèi)微生物的滋生和水的腐壞，為合格的生活用水提供保障。

生活供水系統(tǒng)越簡單則供水過程中受到二次污染的幾率就越低，所以在設(shè)計中如無必要，建議盡量少的選用帶生活水箱的供水方式，這樣也是從源頭考慮減少二次污染的一個措施。

2.2 選用優(yōu)質(zhì)管材

現(xiàn)在的建筑設(shè)計中常用的給水管材很多，如PPR 管、PE 管、PSP 管、襯塑鋼管、不銹鋼管、銅管等，管材種類多，生產(chǎn)廠家更多，這也導(dǎo)致市場上給水管材的質(zhì)量參差不齊，如何選擇就是設(shè)計需要注意的一個重要問題了。我認為要綜合考慮建筑的功能類別、所處區(qū)域、服務(wù)對象、給水系統(tǒng)形式等多方面的因素，選擇既能滿足建筑功能需要、客戶需求，又能考慮經(jīng)濟合理，這樣才可能做出正確的選擇，實現(xiàn)優(yōu)秀的建筑設(shè)計。

當然，從工程的整體造價來說，給水系統(tǒng)管道的造價僅占很小的一部分，再考慮到不同管材之間的差價，那占比就更小了。所以，正常情況下可以選擇優(yōu)質(zhì)一些的管材，既可以在一定程度上減少建筑給水的二次污染，也可以減少后期維護、管理上的人力、物力投入。

2.3 優(yōu)化管道排布

隨著社會的發(fā)展，人們的生活需求層次也明顯提高，隨之而來的就是建筑功能的提升，因此建筑內(nèi)部配套的各系統(tǒng)管道也越來越多。這也就難免會在部分區(qū)域出現(xiàn)管道集中設(shè)置的情況，這是需要設(shè)計過程中的綜合考慮、合理排布?，F(xiàn)在已經(jīng)有了很多的通用原則，如壓力管道讓重力管道、小管道讓大管道、交叉時給水在上、排水在下、不同類別管道間的安裝凈距要求等，但在實際的建筑設(shè)計中遇到的大量管道交叉、并排敷設(shè)問題并不能通過上述原則輕松解決，這就需要設(shè)計人員付出大量的精力來考慮管道排布問題，做到既能滿足功能需求，又能兼顧到建筑凈高、美觀，同時還能避免因為管道的不合理排布帶來的建筑給水二次污染。

3 杜絕管道的不合理連接

生活給水系統(tǒng)是一個復(fù)雜的整體，既要實現(xiàn)為不同區(qū)域、不同功能、不同水質(zhì)、水量需求單位的供水要求，又要考慮到經(jīng)濟合理的系統(tǒng)形式和安全、可靠的供水保障，這是設(shè)計中的一個重點和難點?，F(xiàn)就可以有效避免給水二次污染的一些系統(tǒng)設(shè)置、管道連接的設(shè)計原則和方法簡述如下。1、從生活飲用水系統(tǒng)中接出的各種管道應(yīng)設(shè)置相對應(yīng)的防污染措施。接出消防系統(tǒng)管道時，需在消防管道的起端設(shè)置倒流防止器；利用城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)水壓且小區(qū)引入管無倒流防止設(shè)施時，向商用的鍋爐、熱水機組、水加熱器、氣壓水罐等有壓容器或密閉容器注水的進水管上應(yīng)設(shè)倒流防止器。這些也僅是較常出現(xiàn)的一部分給水系統(tǒng)的連接和設(shè)置，其他出現(xiàn)的管道連接均應(yīng)特別注意，一定要根據(jù)要求設(shè)置合適的防污染措施。2、避免生活供水管道與自備水源管道直接連接。市政自來水供水是經(jīng)過復(fù)雜的給水處理工藝和嚴格的檢測的，但自備水源基本不具備這些條件和監(jiān)督措施，如果將兩者系統(tǒng)的管道直接連接，則會出現(xiàn)自備水源供水串流至市政給水系統(tǒng)的情況，后者將會出現(xiàn)二次污染。因此，在建筑給水的設(shè)計中，應(yīng)堅決杜絕生活供水管道與自備水源管道的直接連接，合理規(guī)劃不同水源供水的服務(wù)對象，保證人們對不同水質(zhì)的供水需求。

4 用水末端設(shè)置合理的空氣間隙

生活給水系統(tǒng)使存在一定的虹吸回流的可能，所以在用水末端的給水管出水口應(yīng)滿足一定的空氣間隙要求，以防止系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生虹吸時不會出現(xiàn)已經(jīng)流出并停留在受水容器中的水回流至系統(tǒng)中產(chǎn)生二次污染的現(xiàn)象。所以相關(guān)標準明確規(guī)定，衛(wèi)生器具給水出水口高出承接用水容器溢流邊緣的最小空氣間隙不得小于出水口直徑的2.5 倍，生活飲用水水池（箱）進水管口最低點高出溢流邊緣的空氣間隙不應(yīng)小于進水管管徑，且不應(yīng)小于25mm。設(shè)置合理的空氣間隙是較少建筑給水二次污染的有效措施。

除了上述方面，我們還應(yīng)該充分利用市政供水壓力來設(shè)計建筑給水系統(tǒng)，既可以節(jié)約能源，還可以減少因為水資源通過蓄水池而產(chǎn)生的二次污染[4]。在工程建設(shè)方面，選擇較高實力的施工和監(jiān)理隊伍，這樣既能加強工程管理又能保證整個工程的質(zhì)量[5]，也可在一定程度上降低建筑給水的二次污染風險。

5 結(jié)束語

建筑給水系統(tǒng)關(guān)系到每一個人的生命健康問題，因此，應(yīng)該進行合理科學(xué)的設(shè)計，避免生活給水的二次污染，保證市政來水“最后一里路”的安全通行，將符合水質(zhì)要求的用水供至每個用水末端，這是人們較基本的生活需求，也是設(shè)計人員應(yīng)該竭力實現(xiàn)的工作目標。我們應(yīng)充分重視建筑給水的二次污染問題，多方面、多渠道的優(yōu)化、完善建筑給水設(shè)計，為人民的生命健康保駕護航，為中國給水行業(yè)的健康發(fā)展打下基礎(chǔ)。