高層住宅衛生間排水立管設計若干問題探討

楊俊槐

(廈門特房建設工程集團有限公司 福建廈門 361000)

0 引言

在近幾年的工程設計中，高層住宅剛需戶型愈發緊湊，衛生間尺寸較小，存在衛生潔具布置緊致，可安裝排水立管的位置有限的問題。另一方面，開發商嚴格控制經濟指標，且對戶內美觀性要求越來越高。在高層住宅衛生間排水立管設計中，由于專業間配合協調不到位，尤其在一層為架空層或商業服務網點，二層及以上為住宅的項目中，極易出現排水立管影響觀感及衛生間使用的情況。基于此，本文擬探討高層住宅衛生間排水立管設計若干問題。

1 排水立管遇剪力墻變截面

由于結構剛度需要等原因，在百米高層住宅設計中，結構專業常出現剪力墻變截面的情況，如一層剪力墻厚度300 mm，二三層剪力墻厚度250 mm，四層及以上200 mm，在超高層中則經常出現階段式變截面。排水立管在穿越樓板遇剪力墻變截面處，以往設計常采用在板上設置45°乙字彎彎頭進行過渡處理，如圖1所示。

圖1 排水立管乙字彎轉換方式

此種處理方法存在兩個問題：

(1)乙字彎位于板上，高出板面150 mm～300 mm，影響了本層衛生間使用，如圖2所示。

圖2 排水立管乙字彎轉換實例

(2)由于乙字彎管件規格尺寸原因(DN100乙字彎軸向偏位約150 mm),而剪力墻變截面偏位尺寸一般為50 mm～100 mm，導致在變截面層，排水立管外壁距墻較遠(約150 mm),影響美觀及衛生間的使用。

遇到這種情況，應優先考慮另選立管位置；若立管位置無法改變，則需想辦法解決偏移的問題。通過與部分排水管材廠家的溝通，以及與結構專業的協商，同時考慮現場施工可行性，采取以下解決方案：結構專業在剪力墻變截面處預留500 mm(高)×200 mm(寬)的凹槽，深度同變截面偏置尺寸；給排水專業在變截面上一層將管材改為柔性鑄鐵排水管(適用于一類高層或超高層建筑)或PE排水管(適用于二類高層建筑)；穿樓板后，在凹槽內采用乙字彎彎頭進行偏置。柔性鑄鐵排水管采用Ⅰ型(變截面偏置為50 mm時)、Ⅱ型(變截面偏置為100 mm時)乙字彎彎頭，PE排水管采用兩個22.5°彎頭熱熔對接(偏置距離同剪力墻變截面偏置尺寸)，如圖3～圖5所示。

圖3 排水立管遇剪力墻變截面做法剖面圖(PE排水管)

圖4 排水立管遇剪力墻變截面做法剖面圖(鑄鐵排水管)

圖5 排水立管遇剪力墻變截面結構做法平面圖

當排水立管所在墻角兩面墻均發生剪力墻變截面時，立管先在樓板上沿墻采用乙字彎彎頭偏置至預留凹槽上方，下至凹槽后再按圖3～圖4進行偏置。

此方案可完美解決圖1中存在的問題，且22.5°彎頭乙字彎導流順水能力優于45°彎頭乙字彎，立管排水能力更佳。

2 特殊單立管輔助通氣立管影響潔具布置

在緊湊型衛生間排水系統設計中，特殊單立管因占用空間小，排水量大等優點，越來越受到開發商及設計師的青睞，但排水立管下到底層(一層)時，常出現排水立管需要管位偏置的情況。根據協會標準《特殊單立管排水系統技術規程》CECS 79:2011[1]中第4.4.6、4.4.7條規定：排水立管不宜偏置，當必須設置偏置管時宜采用45°彎頭連接。當偏置管位于底層時，輔助通氣管應從橫干管接至偏置管上層的上部特殊管件或加大偏置管管徑。做法見國標圖集《建筑特殊單立管排水系統安裝》10SS410[2]，如圖6所示。

圖6 立管偏置距離>1m時，輔助通氣管設置方式

在工程實例中，排水立管連接輔助通氣立管，將在二層衛生間占去約600 mm(寬)×200 mm(深)×2200 mm(高)的使用空間，嚴重影響衛生潔具的布置和衛生間的使用。

根據相關文獻[3]，在122.9 m高試驗塔和在特定的測試條件下，DN100加強型旋流器特殊單立管在下部樓層分別采用45°彎頭和90°彎頭進行立管偏置時，不設輔助通氣管的排水立管排水能力分別為3.0L/S和2.2L/S，最大正負壓分別出現在偏置前和偏置后；同等情況下增設輔助通氣管時，排水立管排水能力分別為5.6L/S和3.7L/S。可見，輔助通氣管對偏置前最大正壓和偏置后，最大負壓都起到了很好的緩解作用。若將偏置彎頭改為大曲率半徑擴徑彎頭，在不設置與設置輔助通氣管的情況下，排水能力分別為4.7L/S和6.0L/S。可見，大曲率半徑擴徑彎頭后水流流速變化較緩和，水躍深度不高，空氣流動條件好，因而最大正負壓都得到了一定的緩解。

鑒于此，推出以下解決方案：在底層頂板下立管偏置處采用大曲率半徑擴徑彎頭，彎頭后排水管采用DN150。設置DN100輔助通氣管，上接一層頂板下大曲率半徑擴徑彎頭上方，下接偏置后排水橫管下彎600 mm處。二層衛生間排水支管單獨設立管，接至主排水立管底部下游3000 mm處，同主排出管一并排出，或直接排出，如圖7所示。

圖7 排水立管轉換偏置做法

此方案可以解決二層排水立管及輔助通氣管占用二層衛生間使用空間的問題，也能消除二、三層因正壓噴濺導致水封破壞的隱患。

對一層亦有衛生間，層高較高，且排水立管需偏置的情況，為避免DN150排水立管及二層衛生間排水支立管影響一層衛生間使用功能，可考慮將二層排水支管接至排水橫管下彎600 mm處。

對于排水立管偏置不在一層頂板下而是在中間樓層的情況，因大曲率半徑擴徑彎頭尺寸較大，且彎頭后DN150立管對下游住戶衛生間影響較大的情況，建議采用雙立管排水系統。

3 梁系偏位導致排水立管懸空

住宅衛生間多緊鄰臥室、走道或客廳，出于美觀考慮，建筑專業多要求梁系向衛生間偏位。在工程實例中，由于梁系寬度比墻體厚度大(約50 mm～100 mm)，影響美觀，甚至影響衛生潔具的布置，如圖8所示。

圖8 梁系影響排水立管示意圖

因每個項目情況不一，設計人員需根據具體平面功能布局、潔具布置、梁系布置等因素，與建筑專業、結構專業及業主單位共同討論解決。大致有以下幾種解決方案：

(1)與建筑專業協商，綜合考慮排水立管位置及衛生潔具布置，為排水立管預留出無梁系突出的角落。

(2)與結構專業協商，使得局部梁、墻同厚，或者結構專業取消部分次梁，使得立管可貼墻安裝。

(3)當(1)、(2)均無法實現時，應同建筑、結構專業協商，在排水立管安裝的角落至少應有一面墻體與梁平齊。

4 結語

排水系統的安全問題直接影響到人們的生活質量、健康甚至是生命安全，所以，在進行給水排水設計時，設計人員必須核對建筑、結構等相關專業條件圖，將可能導致排水立管過多的離墻、偏移和占位等問題解決于設計階段。在具體項目設計中，對于按以往設計思路無法滿足預期及實際使用要求的情況，應從設計原理出發，結合項目自身特點，尋找合理的解決方案，做到安全、實用、經濟、美觀。同時，希望規范組能對第1章和第2章解決方案中的排水立管排水能力進行測試，以確保設計留有足夠的余量。