为进一步优化给排水工程的设计效果,首先针对建筑给排水系统的运行特征进行系统分析,之后分析当前在给排水设计期间所出现的一般问题,最后从设计理念、卫生间沉箱排水、排水管及通气管等方面,针对有效的处理措施进行探讨,希望所获得的成果能为建筑给排水设计及相关施工提供一定的参考依据。在我国城镇化不断发展和经济水平持续提高的时代背景下,建筑给排水项目的数量不断增加,同时对质量的要求也日益提升。这对于给排水设计工作来说不但是机遇,也是一种挑战。由于给排水体系的复杂程度较高,多种因素均可对其产生影响,因此便需选择更为经济、可行的给排水方案,这样才能不断提高项目设计的质量,这也是项目设计人员所需重点探索的问题。
一、建筑给排水设计特点及存在的问题
1.建筑给排水设计特点
建筑给排水系统可作为整个工程中的核心内容,与市政给排水等共同形成完整的给排水体系。建筑给排水系统主要分为给水和排水两种系统。前者能够提供洗涤和饮用的水源,包括管道系统、配水系统等。后者主要是收集和排放生活污水、屋面雨水等,包括污水管系统、水封系统等。给排水系统中的各个子系统并不具有完全的独立性,而是相互协调和作用,这样才能形成更为完整和高效的给排水体系,保证建筑能够正常发挥功能。
2.建筑给排水设计常见问题
由于在设计理念、施工水平及造价等方面存在差异,因此在建筑给排水系统的使用期间便会出现管线布局设计缺乏合理性、地漏水封设置不当、排水及通气管道布设科学性不足等问题。
(1)管线布局不合理
管线位置的设置会直接决定给排水工程设计的质量。建设方需与设计单位建立良好的沟通关系,避免由于管线布局缺乏合理性而对建筑物的正常使用产生影响。如厨房下水管道不应在墙角位置设置,这样会影响整个厨房的布局,压缩厨房的使用面积,同时也会提高装修成本。此外,这种设置方法也会导致下水管与上水管之间的距离过大,上水管需要多次转角才能与下水管重叠,转弯处由于受到流水的冲击,也会加速老化。可见,给排水管道的空间和间距设计可对给排水设计的质量产生重要的影响。如果给水和排水管道之间的间距过小或处于平行位置,一旦出现排水管漏水的情况,便会渗入到给水管道中,对水质也会产生负面影响。如果由于特殊原因导致给水与排水管线处于平行位置,则二者之间的间距需控制在50cm以上。
(2)地漏水封效果较差
在设计建筑给排水系统时,需更为重视优化人的体验,保证污水管的异味不会扩散到居住环境中。但部分建筑在应用后,由于施工方单纯追求压缩成本,便选择了质量较差的水管材料和水封产品等,其质量和高度均难以达到行业的标准要求。因此地漏水封的质量较差,导致整个建筑内的排水系统处于失衡状态。下水道的臭气涌入到居住空间内,对居住者的健康也会形成不利的影响。
(3)给水压力问题
(4)为最大限度发挥出土地面积的应用价值,当前城市建筑多以高层为主,这也对给排水设备的水压能力提出了更高的要求。通常,建筑结构越高,所需的给水压力也会随之增加。如果供水设备难以达到水压方面的要求,便无法为高层居民提供正常的用水资源。而如果水压过大,也会形成一定的能量损失和资源浪费,在经济上缺乏一定的合理性。此外,建筑的给排水管道系统混乱,便会提高给排水管道的压力。设计者一般可选择低区和高区供水结合的方案来为高层建筑供水。但施工方为了提高施工过程的便捷性,同时压缩经济成本,会普遍将水箱设置在较低的位置,这便导致高层水流量过低,甚至是难以获取正常用水。
(5)地下室污水提升困难
通常住宅建筑的结构户会选择在地下室夹层设置。为提升地下室的污水,行业设计规范要求科学设置污水池。其体积需高于功率最大水泵5min的抽水量。但上述操作方法的难度较高,且需投入较高的成本。污水池的密封性也难以达到理想的要求,对室内环境产生一定的污染。对此,只需使用污水提升器便可有效解决上述问题。污水提升器主要由集水箱、控制系统等部分构成,其能够提升污水,解决地下室排水的问题。
由于地下室的区域存在差异,因此需采取不同的排水方式方法,在选择污水提升器的类型时便需严谨慎重。如针对卫生间选择污水提升器时,便可倾向于考虑带有切割功能的设备类型。其具有强力碾磨的系统功能,可将进入箱体内的粪便纸屑进行切除,同时还能全自动完成排污。如果污水达到指定的水位,便会自动发挥排污功能,并反冲洗装置,这样便可冲洗掉水箱内的污垢,为后续的维护提供便利,全自动地完成所有程序。
(5)排水管和通气管设计不当
如果对建筑结构内的排气和通气管道设计缺乏合理性,不但会导致排水管发生堵塞,有害气体流出,同时还会提高维修的成本和难度。如排水沟和排水管道的连接处并未设置水封,则有害气体便会从管道内渗入到室内空间。卫生间的排水管原料如果为普通材质的PVC管,则水流经过管道时就会出现较大的噪音,且噪音会顺着管道一直传播。
二、建筑给排水设计问题解决措施
1.树立良好的设计理念
在针对建筑的给排水方案进行优化设计时,不但需充分发挥其功能,同时还需努力实现最优的技术和经济效果。由于能够影响给排水设计工作的因素较多,在设计时无法全面兼顾,便须以基本的设计理念为指导原则,即整体性、服务性、社会性等。
(1)整体性
若想建筑物结构能够正常发挥作用,便需保证电气、给排水、暖通等系统协同作业。在设计给排水系统之前,需全面搜集相关的资料信息,不能仅关注本专业信息,同时还需与其他专业的人员进行沟通,相互配合完成系统的设计,避免由于专业差异导致方案设计存在冲突,影响建筑物的总体性能。
(2)经济性
设置给排水方案期间,不能仅参照技术指标,同时还需在经济性方面进行衡量,保证给排水的建设成本和后续维护的费用投入尽量降低,年折算的费用可依据下述公式计算得出:
其中:Wmin为最小年费折算量;C代表官网的总体建设成本;T为投资回收期限;Y1为折旧费用;Y2为维修养护费用。
(3)服务业主并兼顾社会效益
设计人员需以为业主提供服务为工作宗旨,因此在设计方案前,便需明确掌握业主的要求,在迎合基本需求的前提下尽量采取甲方的意见。但具有服务意识并不意味着要盲从业主,同时也需兼顾社会效益,如环保等,这也是发挥给排水系统价值的重要方面。
2.提高地漏水封设计质量
地漏的位置主要集中在厕所、浴室等地面存有积水的区域,其设计的重点是高质量完成水封的设置,从而实现对地下管道和化粪池的阻隔。在设计水封时,需依据下述要求完成:首先,水封的设置需在清洁方面具有一定的便利性,同时要耐腐蚀。在材料进场前,须对材料的质量进行严格的把控。其次,水封深度需高于50mm。再次,水封需具有一定的存水量,避免出现异味。最后,合理增加横向与竖向的排水管直降。
3.改进卫生间沉箱的二次排水
当前,在对卫生间的二次排水进行处理时,一般是在原有排水立管的基础上增加二次排水支管。但上述设置方案也存在一定的安全问题,即管道中存有的有害气体,会沿沉箱渗入到地面裂缝,此后进入室内,对居住者的健康造成威胁。本人认为可在卫生间设置独立的沉箱排水立管,并将出户管与水封井进行连接,具体的设计方案见下图:
图1:卫生间沉箱二次排水改进方案
4.采用新型给水方式
建筑的给排水系统需在给水压力方面达到要求,能够发挥行业技术的先进作用,并在经济性与合理性方面发挥优势。以往,建筑的给水顺序主要为:市政水源、水池、高压水箱、用户。但目前国家相关机构不断加大对节能减排的重视力度,更多的工程也开始倾向于节能化的设置,将二次供水前置设备和高效变频给水设备全面应用到建筑中,形成的给水顺序为:市政水源、二次供水设备、高效变频给水设备、用户。其中,二次供水设备便替换了原来的蓄水池,该设备可在不影响市政供水系统的前提下,充分利用供水管的余压,降低二次加压扬程,此外还可避免受到二次污染,明显提高水资源的安全性。高效变频给水设备可依据既定的秒流量划分出不同的流量段和扬程,利用PLC编程来对水泵进行控制,保证各流量段的水泵均能够处于高效运行状态。
5.合理设计排水管和通气管
为降低排水管道出现堵塞的几率,便需尽量提高排水沟横管的直径,保证支路的排水管的直径高于75cm,同时排水管道与卧室保持相应的距离,便可避免水声对居住者产生影响。如必要,可将排水立管改成“乙”字型水管,这样便可降低水流速度,以此来减少噪声污染。此外,通气管的高度需高于楼层,这样便可降低有害气体扩散到室内的几率,依据不同的通气形式将通气管分成伸顶、环形、专用通气管等类型,依据项目的特征选择一种或多种进行综合应用。
三、结语
本文基于对建筑给排水的特征进行分析,重点研究建筑给排水在设计期间出现的常见问题,并列举相应的解决方案。主要总结出下述结论:
第一,建筑给排水体系主要为给水和排水系统两种,且不同的系统能够相互协调与作用。
第二,在设计给排水系统时,通常会出现下述问题:管线布局缺乏合理性、地下污水提升存在障碍、给水压力过大、排水和通气管道的设计缺乏科学性等。
第三,设计者可基于行业前沿的设计理念,不断对地漏水封的设计质量进行优化提升,对卫生间的沉箱二次排水进行改进,积极运用新的给水方式,科学设计出排水和通气管道,这样便可从整体层面来对建筑的给排水设计质量进行优化改进。
参考文献
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