后疫情時代對城市住宅給排水系統(tǒng)設(shè)計的探討

文/中國建筑第四工程局有限公司EPC設(shè)計院 羅智華 許景業(yè)

0 引言

2020年，全球出現(xiàn)大規(guī)模新冠肺炎疫情，新冠病毒可通過氣溶膠傳播，故存在給排水系統(tǒng)傳播的可能性。2020年，廣州保利天悅小區(qū)同樓棟同單元的不同樓層住戶出現(xiàn)新冠病毒感染情況。2003年香港淘大花園發(fā)生集體感染SARS事件，經(jīng)調(diào)查，排水地漏水封有干涸散發(fā)臭味現(xiàn)象，業(yè)內(nèi)人士推測，病毒可通過便溺等污廢水進入排水系統(tǒng)，在不同住戶間串氣，導致病毒傳播。

1 給水安全

病毒可能通過以下途徑進入給水系統(tǒng)：住戶用水時通過虹吸效應污染水體；工作人員進入生活水箱（水池）維修清潔時帶入。為杜絕此類情況發(fā)生，建議采取以下措施。

1）入戶管 各戶入戶管設(shè)置真空破壞器，防止虹吸。

2）生活水箱（水池） 水箱設(shè)置自動清潔消毒裝置，減少人工清洗機會；出水管設(shè)置紫外線消毒，殺滅病菌；溢流管、放空管嚴格間接排放。

2 排水系統(tǒng)

2.1 器具水封的破壞與防止

水封是利用一定高度的靜水壓力來抵抗排水管內(nèi)氣壓變化，防止管內(nèi)氣體進入室內(nèi)的措施。水封通常用存水彎設(shè)置在衛(wèi)生器具排水口下，常用的管式存水彎有P形和S形兩種。因靜態(tài)和動態(tài)原因造成存水彎內(nèi)水封高度減少，不足以抵抗管道內(nèi)允許的壓力變化值時，管道內(nèi)氣體進入室內(nèi)的現(xiàn)象叫水封破壞。城市住宅衛(wèi)生間返臭現(xiàn)象極為普遍，主要原因是排水器具的水封被破壞、衛(wèi)生間地漏水封干涸，導致排水系統(tǒng)有害氣體逸出。

引起水封損耗破壞的原因包括：蒸發(fā)作用；虹吸作用，虹吸作用又分誘導虹吸、自虹吸；正壓噴濺；毛細作用。在設(shè)計過程中通過設(shè)計可控制虹吸及正壓噴濺（見圖1～3）。

圖1 自虹吸作用

圖2 誘導虹吸作用

圖3 正壓噴濺作用

2.2 存水彎臂

在歐美國家標準中提出存水彎臂概念?！睹绹ㄖo水排水設(shè)計》一書中對存水彎臂的定義為：衛(wèi)生器具存水彎與通氣管之間的距離稱為存水彎臂。如圖4所示，虛線A-B代表重力流管道的水力坡度線。B點是通氣管開始的地方，不得低于A-B線，否則存水彎的水封因自虹吸作用而損失。如表1所示，《美國建筑給水排水設(shè)計》書中提出的數(shù)據(jù)可作為設(shè)計參考，避免自虹吸造成水封損失。

圖4 存水彎臂示意

表1 存水彎臂長度的規(guī)定

2.3 器具通氣管

器具通氣管指設(shè)置在衛(wèi)生器具排水管存水彎起端，并連接至主通氣立管的通氣管。器具通氣管的主要作用是排出有害氣體，保持器具排水管段氣壓穩(wěn)定，保障排水暢通。設(shè)置器具通氣管可減少負壓、正壓的產(chǎn)生，防止排水管道系統(tǒng)中氣壓波動過大破壞衛(wèi)生器具的水封。GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計標準》第4.7.4條規(guī)定：對衛(wèi)生、環(huán)境要求較高的建筑物內(nèi)，生活排水管道宜設(shè)置器具通氣管。在歐美建筑設(shè)計中，器具通氣管的應用十分廣泛（見圖5）。

圖5 國外器具通氣管設(shè)置實例與設(shè)計

在住宅排水系統(tǒng)設(shè)計中，可通過設(shè)置器具通氣管，改善環(huán)境衛(wèi)生，減少噪聲，避免器具水封被破壞。

2.4 污廢分流系統(tǒng)

城市高層住宅應采用污廢分流且設(shè)置專用通氣立管的排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)可改善水力條件，增強排水能力，《建筑給水排水設(shè)計標準》中要求的生活排水立管最大設(shè)計排水能力如表2所示。

表2 生活排水立管最大設(shè)計排水能力

污廢分流的目的是將糞便污水與洗漱廢水區(qū)分排放。鐘南山院士團隊研究發(fā)現(xiàn)，新冠病人的糞便及尿液中檢測出新冠病毒，可認為便溺污水是潛在危險源；便溺污水管內(nèi)更易產(chǎn)生和聚集有害氣體。目前通用做法是污廢水雙立管通過H管件連接通氣立管。江蘇省建筑設(shè)計研究院方玉妹總工程師在課題試驗中發(fā)現(xiàn)，這種雙立管+H管件的連接方式，污廢水在通氣立管內(nèi)形成嚴重的返流現(xiàn)象，混合在通氣立管內(nèi)下落，并在底部匯合形成水舌效應，影響通氣效果，引起衛(wèi)生間返臭。建議高層住宅采用污廢分流系統(tǒng)，設(shè)置專用通氣管；排水立管與通氣立管的連接需進行優(yōu)化，不采用H管件連接，管井適當增加尺寸。

2.5 地漏設(shè)置

1）取消不必要地漏 不經(jīng)常排水的場所因長期得不到補水，地漏的水封干涸，地漏成為毒害氣體外溢的途徑。如衛(wèi)生間干區(qū)、廚房、封閉陽臺、管井等位置，建議不設(shè)置地漏；如確需設(shè)置地漏，應采用密閉地漏。住宅衛(wèi)生間功能建議干、濕分區(qū)，僅在淋浴處設(shè)置地漏。

2）設(shè)置地漏補水管 若無補水流入，短時間內(nèi)會造成地漏水封干涸，尤其是干燥地區(qū)的夏季，即使全天補水，也會造成地漏水封高度不足，臭氣外溢。設(shè)計時可在洗臉盆下的排水直管段設(shè)置1根DN32的補水管，連接地漏存水彎上端。使用洗臉盆時可自動給地漏存水彎補水（見圖6）。

圖6 地漏補水管設(shè)計示意

3）采用多通道補水地漏 在污廢分流系統(tǒng)中，淋浴與洗臉盆廢水分別通過管道接入地漏內(nèi)，通過地漏再流入排水立管，接口處設(shè)有防返溢裝置及保證水封高度的構(gòu)造，集中收納衛(wèi)生間廢水，有效避免水封干涸，防止臭氣溢出（見圖7）。

圖7 多通道地漏安裝示意

3 結(jié)語

隨著諸多傳染性病毒出現(xiàn)，提高居住環(huán)境的安全衛(wèi)生條件是建筑設(shè)計師需考慮的重要問題。給排水系統(tǒng)與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，從設(shè)計角度出發(fā)，減少毒害氣體產(chǎn)生，阻隔病毒傳染，為人們提供安全舒適的居住環(huán)境。在住宅給排水系統(tǒng)設(shè)計中應考慮：住戶入戶給水管上設(shè)置真空破壞器；生活水箱采用全自動清潔裝置；借鑒存水彎臂做法；設(shè)置器具通氣管；排水采用污廢分流系統(tǒng)，設(shè)置專用通氣立管；取消不必要地漏，設(shè)置補水地漏、多通道地漏。