某民用建筑項(xiàng)目室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

任慶雨

（貴陽建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中的一個重要環(huán)節(jié)，對于提高居住品質(zhì)和居住環(huán)境質(zhì)量，有著重要的影響作用。在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)時，應(yīng)遵循建筑給排水的基本原則，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合理的給水系統(tǒng)。文獻(xiàn)[1]認(rèn)為在進(jìn)行消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，應(yīng)遵循節(jié)約用水、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、便于管理等原則，根據(jù)不同的建筑類型選擇合適的消防給水方式，如利用市政管網(wǎng)直接供水，或利用自備水源直接供水等。在進(jìn)行生活用水設(shè)計(jì)時，應(yīng)按照生活用水定額及使用要求選擇合適的給水設(shè)備、給水管和管材等。文獻(xiàn)[2]認(rèn)為在進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)建筑物的規(guī)模及使用要求確定排水方式和排水管道布局。對于高層建筑，應(yīng)考慮設(shè)置雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)，合理選用給排水管線管材及附件，在進(jìn)行給排水管線管材及附件選擇時，應(yīng)根據(jù)建筑物的規(guī)模及使用要求確定選用哪種管材及附件，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行選擇和校核。

1 工程概況

新華教育集團(tuán)貴州總部（貴陽新東方烹飪高級技工學(xué)校）項(xiàng)目，一期共有6 個單體，1#食堂/學(xué)生活動用房、3#學(xué)生宿舍、4#教學(xué)樓、5#圖書行政樓、6#教學(xué)樓、地塊一東地庫，總建筑面積為71 962.25m2。項(xiàng)目概況如表1 所示。

表1 工程概況表

2 民用建筑室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)工作中的常見問題分析

2.1 給排水管道線路設(shè)計(jì)問題

建筑室內(nèi)給排水管道線路設(shè)計(jì)存在的問題主要包含以下幾個方面：（1）在設(shè)計(jì)時沒有制定統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，給排水管道設(shè)計(jì)圖中有遺漏、缺失尺寸或文字標(biāo)注；（2）管道材質(zhì)和管徑的選擇沒有依據(jù)實(shí)際使用情況而確定，存在盲目選型的問題；（3）實(shí)際管道與設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖不匹配，因?qū)嶋H工程中的室內(nèi)環(huán)境比較復(fù)雜，部分管道需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改道和翻彎等；（4）設(shè)計(jì)時未考慮管道的水力特性，導(dǎo)致水流面臨較大的水阻，造成過多的水頭損失；（5）管道材質(zhì)選擇不當(dāng)，管材管件未滿足相關(guān)規(guī)范要求；（6）排水管道走向不合理，存在二次施工、返工等問題；（7）對室內(nèi)環(huán)境及功能要求的改變，沒有充分考慮管線與裝修風(fēng)格的匹配的問題；（8）空間結(jié)構(gòu)因素等對管道敷設(shè)產(chǎn)生影響等問題[3]。

2.2 供水設(shè)計(jì)問題

當(dāng)前在我國城市內(nèi)部，大量的高層民用建筑不斷出現(xiàn)，對于建筑室內(nèi)的供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，特別是在一些樓層相對較高的室內(nèi)供水方面，需要保證供水系統(tǒng)具有較大的工作壓力和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)工作過程中，因?yàn)橐恍┰O(shè)計(jì)單位并沒有做好前期的詳細(xì)勘察工作，對于民用建筑的室內(nèi)排水管道安裝的設(shè)計(jì)沒有進(jìn)行深入分析，沒有對管道和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)核，造成建筑供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作參數(shù)，以及具體的管道尺寸設(shè)計(jì)工作方面存在一定的偏差。不但如此，在供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)高層建筑室內(nèi)的供水壓力設(shè)計(jì)不合理、給排水管道的銜接位置沒有進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、供水管道的坡度和實(shí)際設(shè)計(jì)工作標(biāo)準(zhǔn)之間存在明顯的偏差等問題，這些問題會造成供水管道的連接位置產(chǎn)生明顯的滲水和漏水情況，嚴(yán)重的情況下在后續(xù)供水工作過程中會造成水管爆裂，或者是供水閥門無法完全開啟和關(guān)閉等各種情況，對高層民用建筑的用水安全和穩(wěn)定性都造成了比較嚴(yán)重的影響[4]。

2.3 減壓閥設(shè)計(jì)問題

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑越來越多，給排水系統(tǒng)的壓力越來越大，減壓閥是保證給排水管網(wǎng)安全運(yùn)行的重要閥件之一。建筑給水系統(tǒng)管道中水壓升高，減壓閥在高壓時開啟的閥門會由于內(nèi)部元件產(chǎn)生應(yīng)力而發(fā)生爆破現(xiàn)象。目前由于缺乏對減壓閥設(shè)計(jì)理論和使用特性的研究，和對不同地區(qū)民用建筑給水系統(tǒng)水壓變化規(guī)律掌握得不足，或未進(jìn)行水壓試驗(yàn)等原因，造成減壓閥在高壓下無法開啟，導(dǎo)致減壓精度不高甚至無法開啟等現(xiàn)象。目前設(shè)計(jì)中存在以下問題：一是沒有對減壓閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特性、設(shè)計(jì)參數(shù)等進(jìn)行分析；二是未考慮氣壓變化產(chǎn)生壓力波動對閥門動作性能的影響；三是缺少有關(guān)使用條件下閥門壓力特性與使用環(huán)境條件、操作條件關(guān)系的研究。因此，應(yīng)開展減壓閥設(shè)計(jì)理論和使用特性的研究工作，解決目前存在的主要問題。

民用建筑給排水系統(tǒng)加壓水泵與減壓閥間相互影響，加壓水泵運(yùn)行過程中存在流量減小、功率增大、壓力下降等現(xiàn)象，這會影響建筑物各樓層內(nèi)給排水管網(wǎng)中供水管網(wǎng)的壓力平衡狀態(tài)，有時會使得給排水系統(tǒng)不能夠正常運(yùn)行。在現(xiàn)有設(shè)備選型中，大多采用小流量、大壓力的水泵進(jìn)行管網(wǎng)加壓控制；采用大流速、低功率的水泵進(jìn)行管網(wǎng)加壓控制或采用大功率、高流速的水泵控制都存在較好效果，但同時造價較高，且容易出現(xiàn)漏水等問題。因此，應(yīng)通過對加壓水泵運(yùn)行工況和水壓變化范圍的研究分析，確定合理的小流速及大功率電機(jī)選型[5]。在實(shí)際工程應(yīng)用中通常采用小流量和大功率電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行方式，然而由于給排水系統(tǒng)水力特性變化規(guī)律，與建筑功能之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性，且管網(wǎng)水力特性受多種因素影響而變化較大（如：管網(wǎng)水頭損失、管材特性等），目前在給水管道系統(tǒng)水力性能參數(shù)研究上仍以小流量、大壓力為主，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中往往只考慮小流量而忽略了與其相關(guān)參數(shù)，如水泵揚(yáng)程等。

2.4 地漏設(shè)計(jì)問題

在建筑室內(nèi)地漏設(shè)計(jì)工作過程中，需要結(jié)合民用建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)工作要求標(biāo)準(zhǔn)，對地漏的各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作要求加以落實(shí)，其中普通地漏的積水深為15mm，同時地漏位置的水封深度不能小于50mm。通過這種設(shè)計(jì)工作方式，可以避免建筑給排水管道出現(xiàn)大量的有毒有害性氣體，避免水封受到破壞之后，有毒有害性氣體直接通過給排水管道進(jìn)入到建筑室內(nèi)，對人們的身體健康造成嚴(yán)重的影響。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)工作過程中，對于地漏的設(shè)計(jì)問題仍然比較明顯，很多設(shè)計(jì)工作人員并沒有充分重視地漏的設(shè)計(jì)工作內(nèi)容，并且為了節(jié)約前期的經(jīng)濟(jì)成本投入量，一些工程單位經(jīng)常會選擇使用一些成本較低、功能不滿足要求的地漏，造成建筑給排水系統(tǒng)的正常工作受到比較嚴(yán)重的影響。對于建筑室內(nèi)地漏設(shè)計(jì)工作內(nèi)容，需要結(jié)合民用建筑的實(shí)際工程特點(diǎn)，在保證地漏排水工作要求的基礎(chǔ)之上，對地漏的具體安裝位置進(jìn)行合理的設(shè)置。一般情況下，為了避免出現(xiàn)排水效果不佳的問題，需要對建筑室內(nèi)排水系統(tǒng)進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，通過安裝排水地漏的方式，來保證室內(nèi)給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行工作效果。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行地漏位置設(shè)計(jì)，同時對地漏排水口高度進(jìn)行合理的確定，避免出現(xiàn)排水口過低情況。為了避免地漏排水管道出現(xiàn)積水問題，需要對排水管道中的積水問題進(jìn)行解決。

3 民用建筑室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)問題優(yōu)化策略

3.1 對給排水管道線路實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)

在針對建筑室內(nèi)供水設(shè)計(jì)問題進(jìn)行優(yōu)化處理過程中，需要對以下幾個方面問題加以重視：（1）要考慮到不同民用建筑的面積、使用性質(zhì)、功能等因素，其中包含建筑的朝向及建筑所處的環(huán)境位置；（2）需要考慮到不同類型建筑用水要求及供水設(shè)備容量，用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和安全等級，建筑內(nèi)給水系統(tǒng)與生活用水設(shè)備間的距離。（3）需要做好室內(nèi)給排水系統(tǒng)的水壓控制和穩(wěn)定設(shè)計(jì)，如水頭位置及水流壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。（4）確定整個項(xiàng)目的供水方案，單體及總圖的管路設(shè)計(jì)、設(shè)備用房中的水泵等設(shè)備選型、進(jìn)水管網(wǎng)接入點(diǎn)、出水口的位置、室內(nèi)消火栓及滅火器設(shè)置、水箱容積及布置方式、管道平面圖和系統(tǒng)圖等多個方面的內(nèi)容。其中水頭布置工作方面，需要根據(jù)建筑功能特點(diǎn)，按室外水源的壓力和位置，來確定各用水場所的管道布置[6]。管路設(shè)計(jì)工作中，給水管道和消火栓管道一般都為圓形管，在建筑中直徑較大和較小的管道均有采用，管道變徑較為復(fù)雜，供水管網(wǎng)要滿足生活用水和相關(guān)消防要求，給水管網(wǎng)可選用鋼塑復(fù)合管，PPR 管等常見管材。一般而言，給排水平面圖及說明需要包含以下內(nèi)容：水源與供水地點(diǎn)，給水管道、管徑、位置和水壓，管路上的各種閥門及儀表，給水設(shè)備及附件，管材的選用等。水泵選型：一般根據(jù)供水規(guī)模、建筑用水量，消防用水標(biāo)準(zhǔn)等確定水泵類型及其布置位置；根據(jù)室內(nèi)環(huán)境條件考慮水泵運(yùn)行噪聲，依據(jù)水頭高差、用水點(diǎn)的水頭要求、管道局部和沿程損失等來合理確定水泵揚(yáng)程。在給排水管路系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)工作方面，用水點(diǎn)位置及水頭要求確定后，要進(jìn)行室內(nèi)管路走向繪制，平面圖要與系統(tǒng)圖保持一致；根據(jù)供水系統(tǒng)特點(diǎn)，還要考慮與其他專業(yè)管道綜合布置的影響，如圖1 所示。

圖1 建筑給排水管道三維圖設(shè)計(jì)

3.2 供水設(shè)計(jì)問題優(yōu)化

建筑室內(nèi)的供水系統(tǒng)主要是為人們的生活用水服務(wù)，為建筑內(nèi)的使用人群提供安全可靠的水源，其中民用建筑當(dāng)中的供水系統(tǒng)也可以分為直飲水系統(tǒng)和二次供水系統(tǒng)。直飲水就是通過管道，將通過建筑內(nèi)部集中直飲水處理系統(tǒng)處理好的，達(dá)到相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水，輸送到每個住戶家中，也稱之為“凈水”。直飲水的優(yōu)點(diǎn)是水質(zhì)安全沒有二次污染，整體的供水質(zhì)量相對較高，且能夠統(tǒng)一管理，安全系數(shù)也較高。而二次供水系統(tǒng)，主要針對將市政管網(wǎng)后的水，二次加壓后，輸送到地塊內(nèi)各個單體中。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，首先，根據(jù)建筑給排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，對排水管的間距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在建筑物內(nèi)埋的生活給水管線與排水管道在平行布置時，最小的凈距應(yīng)大于0.5m，交叉埋置時的最小凈距為0.15m 以上，而且在設(shè)計(jì)排水管道時，必須在給水管線下面進(jìn)行布置。在供水管線的敷設(shè)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，需要將給水管線安裝在建筑的特定的結(jié)構(gòu)位置上，以此來保證給排水管道的工作質(zhì)量和效果。在澆注、封孔工作當(dāng)中，用的是比地面等級更高的細(xì)石材料，以此可以避免管道的滲漏問題和影響。在具體的設(shè)計(jì)工作方面，需要預(yù)先埋好套管并加入防滲、防水劑等，有效避免出現(xiàn)嚴(yán)重的滲水和漏水現(xiàn)象。另外，在日常生活中也要考慮到排水管的材質(zhì)，需要盡量選擇隔音的材料，而且在日常生活中也會受到噪聲的影響，所以在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中需要盡可能地減少管道的諧振噪聲和設(shè)備帶來的空氣噪聲等。

3.3 減壓閥設(shè)計(jì)問題優(yōu)化

建筑室內(nèi)給排水系統(tǒng)減壓閥主要是由閥體，閥座，彈簧，螺栓，活塞等組成，減壓閥使用時間長了之后內(nèi)部的零件很容易會出現(xiàn)老化的情況，如果在這個時候沒有及時地對其進(jìn)行維修和保養(yǎng)，很有可能影響其使用壽命。減壓閥的閥門應(yīng)安裝在空氣流通而無腐蝕性氣體、蒸汽或其它有害介質(zhì)通過的地方，并應(yīng)能承受所產(chǎn)生的壓力、慣性和沖擊力。閥內(nèi)腔通常為金屬材料鑄造，通過調(diào)整閥體內(nèi)的啟閉件的開合，來發(fā)揮減壓的作用。同時，調(diào)節(jié)閥具備體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、直接安裝在管道上便可使用等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)建筑給排水系統(tǒng)中所有部件都正常工作時，系統(tǒng)壓力則會升至系統(tǒng)額定壓力，而當(dāng)某項(xiàng)設(shè)備故障時，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。根據(jù)系統(tǒng)原理及要求可以選擇使用電動調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品型號。通常情況下，減壓閥的使用能控制流體的流向和流量，而且對壓力變化非常敏感，在使用中，不允許有任何超過其額定值或使用不當(dāng)?shù)那闆r，避免造成不必要的損失。通過啟閉件來控制通過流體的流量和速度。電動調(diào)節(jié)閥采用了兩組行程控制臺分別控制兩個閥門同時動作，使得當(dāng)閥瓣處于完全開啟狀態(tài)時，可以使閥瓣通過閥門而改變其流量特性，閥門關(guān)閉時則反之，如圖2 所示。

圖2 減壓閥的設(shè)計(jì)

3.4 地漏優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在給排水系統(tǒng)地漏的設(shè)計(jì)中，根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，應(yīng)確保水封深度大于50mm，才能有效地避免地漏產(chǎn)生反味、滋生蟲子等現(xiàn)象。同時，盡量采用防干地漏，避免采用不帶存水彎的地漏，在建筑排水管的設(shè)計(jì)中，為了不影響美觀，地漏最好設(shè)置于角落，且保證水封深度大于50mm，這樣才可以確保地漏的各項(xiàng)功能可以正常發(fā)揮和使用，防止出現(xiàn)污水上涌和其他安全隱患問題。

4 結(jié)論

室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)作為建筑工程的重要組成部分，其重要性不言而喻，對于民用建筑來說，人們生活質(zhì)量和生命安全與室內(nèi)給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)息息相關(guān)。因此，相關(guān)工作人員在進(jìn)行室內(nèi)給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時，需要認(rèn)真地對其進(jìn)行分析和研究，根據(jù)民用建筑的具體情況，從人性化、規(guī)范化和智能化等方面出發(fā)，制定出合理的處理措施，從而提高整個給排水設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。