建筑給排水設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

李剛 蘇白鴿

1. 西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院 陜西 西安 710003；2. 寶雞華星工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司 陜西 寶雞 721000

1 建筑給排水工程設(shè)計(jì)意義

對于建筑工程來說，給排水工程作為一項(xiàng)設(shè)備工作，需要與建筑工程施工工作進(jìn)行配合，但是在配合的過程中不代表一味地被動受影響，而是將給排水設(shè)計(jì)工作與建筑工程施工工作有效結(jié)合，加強(qiáng)與建筑單位協(xié)商與溝通，通過協(xié)調(diào)配合，展開合理化的給排水設(shè)計(jì)工作，制定科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的給排水設(shè)計(jì)方案。一般情況下，給排水工程在建筑工程施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)結(jié)束后進(jìn)行，容易出現(xiàn)設(shè)備間面積不足，給排水管道鋪設(shè)不暢的情況，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懡o排水工程的功能性，導(dǎo)致不必要的建筑工程施工設(shè)計(jì)變更，產(chǎn)生返工、窩工等問題。所以，建筑給排水工程應(yīng)該與工程初步施工設(shè)計(jì)階段介入，根據(jù)建筑工程實(shí)際情況以及后期的使用功能，將設(shè)備間的面積以及位置等要求提供給建筑工程施工設(shè)計(jì)人員，由雙方溝通協(xié)商不同設(shè)備的設(shè)備布置位置以及設(shè)備間距，能夠有效避免因溝通不暢導(dǎo)致的設(shè)計(jì)變更問題。在工程設(shè)計(jì)階段，工程施工圖紙修改或調(diào)整不可避免，在圖紙改動后，要及時(shí)通知設(shè)備工作人員，以便設(shè)備及時(shí)調(diào)整給排水工程設(shè)計(jì)方案。在建筑工程整體施工圖紙完成后，給排水工程設(shè)計(jì)人員將出局詳細(xì)的給排水設(shè)計(jì)圖紙，明確設(shè)備間以及管道井的布置，防止影響因素考慮不全面導(dǎo)致給排水工程設(shè)計(jì)方案不合理，造成整個(gè)建筑工程給排水系統(tǒng)變更，不僅影響工程施工進(jìn)度，而且導(dǎo)致建筑項(xiàng)目工程造價(jià)增加，出現(xiàn)工程超預(yù)算等問題[1]。

2 建筑給排水設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的作用

2.1 給水設(shè)計(jì)

2.1.1 自動排氣閥設(shè)計(jì)。在建筑工程給排水系統(tǒng)中，自動排氣閥主要是為延時(shí)自閉閥蹲式大便器供水，在辦公樓、學(xué)校等公共場所應(yīng)用比較多，供水管道系統(tǒng)的頂層自動排氣閥一般會裝置在管道的最高點(diǎn)。延時(shí)自閉閥在應(yīng)用過程中能夠有效控制水流量，但是對于氣流的控制并不理想。在建筑物的供水系統(tǒng)停止工作時(shí)，管道內(nèi)會積存大量的空氣，在供水系統(tǒng)恢復(fù)正常工作時(shí)，管道內(nèi)的空氣會在水壓作用下被壓縮到供水管道系統(tǒng)的頂部，出現(xiàn)部分壓縮空氣區(qū)。假如此時(shí)啟動延時(shí)自閉閥，會出現(xiàn)大便器沖洗不凈的情況。

2.1.2 戶外控制閥門設(shè)計(jì)。對于住宅建筑來說，在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中立管底部給水閥門適當(dāng)增設(shè)戶外控制閥門尤為重要。戶外控制閥門能夠在住宅建筑底層住戶的下水管道堵塞而地面冒水時(shí)，及時(shí)關(guān)閉給水總閥門，能夠控制排污量。

2.2 排水設(shè)計(jì)

2.2.1 地漏與存水彎的配合。一般來說，建筑物的排水設(shè)計(jì)并未明確規(guī)定排水地漏對于存水彎的設(shè)置，但是不設(shè)置存水彎，會在一定程度上影響建筑物排水系統(tǒng)的正常使用。因此，進(jìn)行建筑工程排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)合理進(jìn)行地漏和存水彎之間的配套問題。當(dāng)前，我國通用的給排水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)圖中規(guī)定了存水部分的高度，可是在實(shí)際的安裝施工過程中存在一定困難，無法滿足設(shè)計(jì)要求。所以，通常來說會將建筑工程給排水系統(tǒng)的地漏設(shè)置在室內(nèi)，并配置相應(yīng)的存水彎，能夠有效防止建筑物出現(xiàn)室內(nèi)排水系統(tǒng)出現(xiàn)的傳味現(xiàn)象。

2.2.2 室內(nèi)排水管最小管徑。在實(shí)際的建筑工程給排水系統(tǒng)施工質(zhì)量以及后期使用情況來說，建筑物的室內(nèi)排水管道的口徑不得低于DN75，建筑物內(nèi)部的底層排出橫管應(yīng)使用DN150管徑的管道，能夠有效控制建筑給排水系統(tǒng)投入資金，并且能夠有效防止排水系統(tǒng)管道堵塞，符合建筑行業(yè)長久性發(fā)展理念。在建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)下，能夠?qū)崿F(xiàn)給排水系統(tǒng)實(shí)用性以及空間的節(jié)約性效果[2]。

3 提高建筑給排水設(shè)計(jì)合理性策略

3.1 室內(nèi)排水管、通氣管設(shè)計(jì)

在建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，室內(nèi)排水管道設(shè)計(jì)與污水排放屬性直接相關(guān)，可以選擇直徑比較小一些的管道作為地下排水管，能夠有效避免排水管堵塞問題出現(xiàn)。當(dāng)然，地下排水管管道的口徑不得低于DN75，在節(jié)約工程造價(jià)的同時(shí)，節(jié)省建筑空間。室內(nèi)排水通氣管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)全面考慮建筑屋面情況，將排水通氣管道設(shè)置應(yīng)高于建筑物的屋面，防止臭氣、污濁氣體進(jìn)入室內(nèi)，有效保障建筑物室內(nèi)新鮮空氣。對于排水管道布置規(guī)劃時(shí)，應(yīng)避開臥室的位置，并合理控制水流速度，特別是一些高層建筑，應(yīng)該適當(dāng)放大排水立管管徑。在考慮衛(wèi)生間排水管布置時(shí)，應(yīng)盡量將排水管遠(yuǎn)離臥室，可以使用UPVC螺旋管，能夠有效降低水流導(dǎo)致的噪音問題。實(shí)際上，建筑物中排水管路使用的普通塑料管道排水噪音比較大，并且現(xiàn)澆樓板的隔音效果并不強(qiáng)，導(dǎo)致住戶在臥室中依然能夠感受到排水管路中存在的噪音，甚至影響住戶的生活質(zhì)量。我們可以利用內(nèi)螺旋消音塑料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通塑料管道，來避免水流造成的噪音污染。

3.2 污水、雨水排放設(shè)計(jì)

在建筑高層給排水設(shè)計(jì)工作中，污水與雨水排放系統(tǒng)是整個(gè)給排水工程的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，將雨水立管的負(fù)壓力轉(zhuǎn)換為正壓力，同時(shí)把經(jīng)過建筑物陽臺雨水地漏將其與立管相連接，間接排至室外散水，利用空氣壓力發(fā)揮污水雨水排放系統(tǒng)的功能與作用。對于建筑物污水與雨水的排放來說，應(yīng)重點(diǎn)注意建筑屋面雨水和陽臺出現(xiàn)的雨水排放，并進(jìn)行分開處理。建筑陽臺雨水向室外散水間接排放，屋面雨水向雨水檢查井排放。建筑陽臺的地漏設(shè)計(jì)過程中，要避免將陽臺雨水立管和污水檢查井相互連接，否則將導(dǎo)致污水系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢氣沿著管道流向起居室。因此，建筑工程給排水系統(tǒng)要全面考慮建筑雨水排放設(shè)計(jì)[3]。

3.3 給排水管道設(shè)計(jì)安裝

在建筑工程給排水管道設(shè)計(jì)結(jié)束后，管道安裝穿過樓板操作結(jié)束之后，部分工程施工人員會認(rèn)為管道安裝已經(jīng)完成，或是為了趕工期為進(jìn)行給排水管道支模，只是用水泥砂漿將管道縫隙與孔洞填滿。在這樣的情況下，由于硬聚氯乙烯管的管體比較光滑，并且不容易與混凝土黏結(jié)牢固，容易出現(xiàn)樓板處管道滲漏問題，導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)應(yīng)用質(zhì)量大打折扣，所以要避免使用硬聚氯乙烯管。

3.4 給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑工程在使用過程中，給排水系統(tǒng)由于壓力不穩(wěn)定、水龍頭開關(guān)不合理等問題會導(dǎo)致超出額定水流量的問題，導(dǎo)致原有的水資源分配比例失衡。而水龍頭長期處于水壓過大的情況下，管道容易出現(xiàn)震動，導(dǎo)致閥門磨損速度加快。或者給水管道磨損會導(dǎo)致一定的水資源損耗，尤其是一些地下管道破壞不容易被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致大量的水資源浪費(fèi)。又或者給排水系統(tǒng)中給水配件選擇不合理，也會導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。在建筑行業(yè)長期的實(shí)踐與發(fā)展中，建筑工程給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性與必要性逐漸突顯出來。

3.4.1 設(shè)備與材料的選擇。在建筑工程給排水系統(tǒng)中，選用節(jié)能節(jié)水設(shè)備與材料是實(shí)現(xiàn)建筑物給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件。一是建筑物衛(wèi)生器具選擇。對于建筑給排水設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)選擇節(jié)能節(jié)水型衛(wèi)生器具。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，使用節(jié)能節(jié)水型的衛(wèi)生器具能夠有效節(jié)約水資源。例如，在公共衛(wèi)生間使用感應(yīng)式水嘴洗手盆，或腳踏式?jīng)_洗閥的蹲便器等，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物給排水工程節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。二是市政自來水的水壓利用。我們發(fā)現(xiàn)市政自來水的水壓通常情況下都比較高，可以利用市政自來水管網(wǎng)中存在的余壓，向建筑物的底層用戶直接供水，對于中層以及高層用戶可以通過管網(wǎng)疊壓供水設(shè)備來實(shí)現(xiàn)供水，能夠有效保障建筑物給排水系統(tǒng)在后期使用過程中的節(jié)能效果。三是加壓泵的使用。對于不同功能的建筑物來說，不同用戶的用水高峰時(shí)段以及用水量都不同，通過科學(xué)、合理、規(guī)范的設(shè)計(jì)給水泵組系統(tǒng)加壓，將水泵流量與揚(yáng)程有效結(jié)合，能夠有效控制給排水系統(tǒng)水流量[4]。同時(shí)，可以通過單臺水泵特性曲線、實(shí)際建筑物給排水使用情況以及給排水管道線路曲線情況，合理設(shè)定主泵工況點(diǎn)，適當(dāng)增加流量比較小的輔助泵，在小流量下不啟用主泵，能夠有效節(jié)約水資源以及電力資源；四是浮球閥的使用。在建筑物給排水系統(tǒng)中，屋頂水箱進(jìn)水可以使用浮球閥，同時(shí)配置水位控制顯示儀器等設(shè)備。浮球閥能夠有效地防止建筑物屋頂水箱出現(xiàn)水溢流的問題

3.4.2 中水與雨水回收利用。首先，中水的利用。一般情況下，人們?nèi)粘Ｉ钪邢匆孪床说扔盟畷ㄟ^下水管道直接排放。實(shí)際上，這些水式可以通過特殊的處理方式處理后在此投入使用的，這就是我們所謂的中水，經(jīng)過處理的中水可以用作市政生活與環(huán)境中非飲用水來使用。相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，住宅建筑、辦公寫字樓等建筑物生活廢水排放量能夠達(dá)到中水的80%以上?？梢?，大部分生活廢水都被直接排放掉，只有少數(shù)的廢水被收集、處理后再次進(jìn)行利用。在高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以把生活廢水進(jìn)行收集，在經(jīng)過處理后用作消防用水、周邊道路清洗以及建筑物周邊綠化灌溉等。其次，雨水回收利用。當(dāng)前，收集來的雨水可以通過水資源凈化系統(tǒng)或相關(guān)藥劑的有效利用進(jìn)行雨水凈化，之后將凈化之后的雨水可以融入中水系統(tǒng)，作為可利用的水資源。雖然，中水工程的實(shí)現(xiàn)需要大量的資金投入，但是在水資源節(jié)約再利用方面具有不可替代的重要作用，可以將中水用于消防工程、城市綠化工程、廁所沖洗等多個(gè)方面，能夠順應(yīng)我國節(jié)能節(jié)水的發(fā)展理念，同時(shí)也能夠有效降低市政雨水管道的用水壓力[5]。

3.4.3 給水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。當(dāng)今社會秉承可持續(xù)發(fā)展理念，通過能源節(jié)約以及合理性開發(fā)利用，推動我國社會經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)行建筑給排水工程節(jié)能設(shè)計(jì)對于環(huán)境保護(hù)工作建設(shè)具有重要作用。建筑工程給水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展與科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，摒棄傳統(tǒng)水泵與水箱系統(tǒng)中水污染給水形式，使用變頻調(diào)速水泵以及氣壓罐給水的方式。氣壓罐給水的供電頻率是通過變頻器來改變電機(jī)頻率，并且能夠根據(jù)給水量大小循環(huán)轉(zhuǎn)動與調(diào)速。當(dāng)前我國現(xiàn)代化的變頻設(shè)備已經(jīng)開始使用通過變量變壓的給水方式。合理選擇室內(nèi)給水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)備，結(jié)合建筑工程給水系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇最適當(dāng)?shù)墓?jié)能方式，例如通過自動加熱設(shè)備來解決實(shí)際給水問題等[6]。

4 結(jié)束語

對于建筑工程來說，給排水系統(tǒng)是建筑設(shè)備中重要部分，直接影響人們的日常生活。在建筑行業(yè)不斷發(fā)展背景下，給排水系統(tǒng)也在逐漸創(chuàng)新與優(yōu)化。建筑給排水系統(tǒng)要滿足給排水系統(tǒng)的基本使用功能，并保證整個(gè)給排水系統(tǒng)的環(huán)保性與給排水系統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)安全性、合理性。同時(shí)，建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)還要考慮后期給排水工程的檢修與維護(hù)工作的便捷性。進(jìn)行建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)全面考慮建筑工程實(shí)際情況以及后期的使用功能，做好室內(nèi)排水管、通氣管設(shè)計(jì)，加強(qiáng)污水、雨水排放設(shè)計(jì)，關(guān)注給排水管道設(shè)計(jì)安裝工作，重點(diǎn)進(jìn)行給排水工程節(jié)能設(shè)計(jì)。通過不斷積累給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，不斷提升給排水設(shè)計(jì)水平，保證建筑工程給排水系統(tǒng)施工安全以及施工質(zhì)量，還要考慮建筑工程整體的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，為建筑行業(yè)創(chuàng)新與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展而服務(wù)。