鋼結構住宅衛生間模塊化同層排水節水系統的施工技術

何松蒼

（中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056）

0 引言

為解決傳統同層排水系統存在的施工工藝復雜、漏水情況頻發、水資源消耗量過大等問題，現代鋼結構住宅大力推廣模塊化同層排水節水系統。近年來，國內關于衛生間模塊化同層排水節水系統的研究日益豐富，例如趙西久[1]等人對模塊化同層排水節水系統的施工技術要點展開了詳細分析；康飛[2]則針對模塊化同層排水節水系統應用中存在的滲水問題提出了改進方案。本文在總結前人研究結論的基礎上，創新性地提出了一種基于自動控制裝置的模塊化同層排水節水系統，可實現“三洗”廢水過濾、消毒、補水的自動化，操作更加簡便、節水效益顯著。

1 模塊化同層排水節水技術

模塊化同層排水節水系統是基于“分質分級排水節水”設計理念，將系統中使用到的三通、四通、彎頭、管段等部件，從現場組裝改由工廠集成化制作，這樣不僅極大地提升了安裝效率，而且模塊集成度更高，整體防滲性能更好，解決了傳統排水系統的滲漏問題。模塊化同層排水節水系統使用大容量儲水箱和專用地漏，收集“三洗（洗臉盆、洗衣機、洗澡）”廢水，然后利用內置的過濾裝置、消毒裝置，對廢水進行過濾、消毒，最后通過水泵將凈化后的水抽到大便器水箱中。利用自控器完成自動補水，滿足大便器的用水需求。如果儲水箱滿水，多余的廢水會通過高處的溢流口直接進入排水管道。該系統的組成如圖1 所示。

圖1 模塊化同層排水節水系統

相比于傳統的同層排水技術，本文介紹的模塊化同層排水節水技術有3 個突出優勢：其一是實現廢水循環使用，節水效益明顯。以三口之家每日總生活用水300L 為例，每日“三洗”用水量大約為120L/戶，沖廁用水量大約為100L/戶，使用模塊化同層排水節水系統的廢水回收率可達到70%。則每天可節約沖廁用水120×70%=84L。其二是采用集成化模塊，整個裝置采用注塑工藝制造而成，內部沒有接頭、沒有接縫，這樣就避免發生滲漏問題。其三是易于維護，在自控器的控制下，水箱上水、補水，以及消毒等都能自動實現，不需要人工管理。

2 模塊化同層排水節水系統施工技術

2.1 建筑結構設計

在住宅衛生間內設置降板，并且要求結構降板的凈深≥300mm；在衛生間樓板處預留一個尺寸為500mm×500mm的洞口，用于穿插排水立管，同時在預留洞口的周遭使用鋼筋加固。衛生間排水節水模塊做法為：在現澆干凈混凝土樓板的基礎上，使用水泥砂漿（砂與水泥質量比為1:3 配制而成）做一層厚度為30mm、坡度為2%的找坡層；待泥漿干燥后，再使用相同的材料繼續做15mm 厚的找平層；在找平層上做防水層，內部使用輕質材料填充，外側使用1:3 質量比的水泥砂漿涂抹，厚度為20mm。做好防水層后，安裝PVC 模塊化排水節水裝置。為保護裝置，需要在該裝置的四周布置鋼筋，然后向鋼筋框架內澆筑C20 細石混凝土，厚度為50mm。待混凝土初凝后，再做一層防水層，厚度不低于150mm，四周翻起至地面以上，最后進行地面面層施工。

2.2 預埋件安裝施工

排水立管穿樓板專用預埋件安裝于衛生間現澆板中，上接排水節水模塊，下連排水立管。排水立管穿樓板專用預埋件安裝工藝流程為：施工準備，測量定位，修整預留洞，敷設吊固鋼筋及鋼絲網，安裝專用預埋件，澆筑抗滲混凝土。預埋件安裝前需要參考設計圖紙中的標注做好現場的測量定位，保證預埋件的位置精確。正常情況下，預埋件的圓心位置應當與排水立管的圓心位置重合，并且預埋件邊緣與墻之間的距離也要符合規范要求。在模塊化排水節水裝置的安裝中，在住宅首層和標準層的預留洞位置有所區別。首層為單獨出戶預留洞，尺寸為500mm×500mm，并且預留洞內需要布置2 條立管；而標準層預留洞的尺寸為450mm×450mm，預留洞內只需要布置1 條立管，具體參數見圖2。

圖2 標準層預留洞及預埋定位

在安裝預埋件時，要求預埋件的上口與衛生間的樓板保持相同的高度；如果樓板的實際厚度超過了設計厚度，可以通過加長預埋件下部連接管的方式，使預埋件上方與衛生間樓板保持齊平。另外，在安裝預埋件后，與結構板之間會存在一定寬度的縫隙，可使用與住宅樓板強度相同的細石混凝土進行填塞。為保證縫隙的填充效果，要求澆筑混凝土時應做到分層澆筑，每層的厚度大約為50mm。每澆筑1層，立即進行振搗，保證密實，然后再進行第二層澆筑。

2.3 衛生間防水施工

衛生間樓板采用降板結構，防水層的具體做法如下：在衛生間樓板上進行鑿毛處理，使用掃帚清理雜物后，刷一層薄素漿。晾置10min 后，使用水泥砂漿（砂與水泥質量比為1:2）做坡度為2%的找平層和1%的找坡層，兩者合計厚度為30mm。然后按照“一布四涂（刷1 遍膠料，干燥后刷第2遍膠料，趁著膠未干鋪上玻璃布，然后刷第3 遍膠料，干燥后刷第4 遍膠料）”施工工藝做防水層，之后進行蓄水試驗，觀察防水效果，確保不存在滲漏情況即可完成衛生間防水施工。在衛生間防水層作業中，要注意以下技術要點：首先是降板地面必須按照設計要求選擇專用預埋件，并且預埋件的布置位置、安裝方法等均要符合相關的規范。其次是防水材料盡量挑選冷凝防水涂料，并且防水層需要內翻至專用預埋件的底部，確保整體防水效果。最后是專用預埋件的周圍需要設置防水加強層，寬度大概在200～300mm，并且翻入預埋件內的厚度≥5mm[3]。

2.4 同層組合排水套管施工

（1）排水套管預埋固定

相比于單節管件，模塊化同層排水節水系統中大量使用的組合排水套管對安裝技術提出了更為嚴格的要求。在安裝前，施工人員要根據設計圖紙進行預埋定位，保證預埋位置準確無誤后再開始排水套管的預埋。在作業中要注意以下幾點：組合排水套管與墻壁之間的距離控制在60～80mm，然后蓋上定位蓋板。調整兩根管件的位置，使兩者的中心間距為250mm，擰緊定位蓋板上的螺絲，使管件牢牢固定。然后再調節止水環的凈距，確保不低于50mm，這樣后期做混凝土保護層后，能夠起到理想的保護效果。最后放置預埋座，下放套管，完成預埋作業。組合排水套管預埋完成后，對于露出混凝土地面的部分，應當通過澆筑細石混凝土的方式進行保護，防止后續施工中對排水套管的端口造成破壞。

（2）沉箱結構閉水試驗

同層排水節水系統的儲水箱（沉箱）雖然采用模塊化制作，具有良好的防水、防漏性能，但是因為生產質量、存放管理等因素的影響，也有一定概率受損、漏水。因此，在安裝沉箱前還要進行閉水試驗，具體步驟為：挑選一段長度略高于沉箱的排水管，直徑為160mm。檢查排水管的兩端管口，保證平齊；然后將一端插入套管承口，不涂膠水；將排水管的另一端與套管內壁緊密貼合，作為管口封堵。然后向沉箱內注水，進行24小時的閉水試驗。檢查沉箱外側有無滲漏跡象，如果無滲漏，則閉水試驗成功，說明沉箱密封良好。最后將用于封堵的排水管拔出，后期作為排水管使用。

（3）沉箱找平

在預埋組合排水套管時，可能會對沉箱產生一定的碰撞和擾動，導致沉箱的位置移動或高低不平。對于此類情況，可以提前制作一個木框，將排水套管固定住，同時保證排水套管四周與木框之間的距離恒定為50mm[4]。以木框作為參照，檢查沉箱是否齊平。如果有凸起或沉降，應及時找平。在完成找平后，撤去木框，并在沉箱四周抹一層砂漿用于固定。

（4）砌筑管井

在砌筑管井前，需要緊貼著管洞內壁攤鋪一層土工布，一方面能夠起到保護管井的效果，另一方面也能發揮擋土、防滲的作用。然后使用準備好的水泥砂漿按照從下往上的順序砌筑管井[5]。砌筑過程中隨時對照控制線，保證管井垂直。當管井砌筑到沉箱防水層的上方時，要在防水層上做一道橫梁，然后在橫梁之上繼續砌筑管井，避免管井擠壓沉箱防水層。管井砌筑完畢后，需要保證管井的正面全部打開，作為檢查口和過水口。最后將管道根部的碎石、泥渣等清理干凈，確保排水套管出水暢通。

2.5 排水立管的施工

施工前需要檢查排水立管，要求在排水立管的端部必須加裝專用的伸縮接頭，接頭內部放置橡膠墊，保證排水立管對接以后接頭部位不會出現漏水的情況。同時，施工人員還要使用卷尺測量衛生間頂板預埋件的直管底部與本層立管插口之間的垂直距離，根據測量結果確定排水立管的下料長度。其計算公式為：

式中，L 表示排水立管的下料長度，L1表示現場測量長度，L2表示專用伸縮接頭的長度，L3表示預留伸縮量。其中，L2以50mm 計，L3根據國家有關規定取30mm。在排水立管的用材方面，可選用PVC-U 型管材，其特點是有較高的硬度和剛度，抗老化和耐腐蝕能力強，正常情況下使用壽命可以達到50 年以上，并且密封性好，不易發生滲漏。插入PVC-U 排水立管之前，要使用干凈紗布擦拭預埋件的內壁，并分別在預埋件內壁和PVC-U 排水管的外壁上涂刷一層專用膠，然后將PVC-U排水立管插入預埋件。

2.6 自控安裝設計施工

自動控制系統可實現水箱自動上水、補水和廢水消毒，是模塊機同層排水節水系統的重要組成部分[6]。自控裝置的核心設備為控制器，另外還包括配套的潛水泵、自動閥、感應器，以及若干的電線。自控系統的安裝如圖2 所示。

圖3 自動控制系統安裝示意圖

現場安裝自動控制系統時，應把握好以下要點：

一是對照設計圖紙確定自動控制器的具體位置，通常將其布置在大便器水箱上方30～40cm 處，或者是靠近大便器的側面隔墻上[7]。要求自動控制器與地面之間的垂直距離為1.3m。為了便于操作和提高控制靈敏度，在自動控制器下方10cm 范圍內安裝電磁閥。

二是合理選擇電源。自動控制器由220V、50Hz 的單相交流電源進行供電，同時配備專用的漏電斷路器作為保護，當漏電動作電流≥30mA 時，自動短路起到保護作用。

三是考慮到衛生間內比較潮濕，為了避免接線端等金屬生銹，應當將自動控制器放置在塑料接線盒（寬×高×深=140mm×200mm×60mm）中[8]。接線盒內配線為明敷，進出孔配線為暗敷。

四是所用潛水泵必須具備國家強制安全認證，并且確保在pH 為6～8 范圍內的水環境下可以長期使用。

五是自動控制系統中使用的自動閥、感應器等部件，均自帶無接頭、無破損的電纜，延長使用壽命。電纜穿線施工時，管口需放置柔軟材料，可有效防止電纜絕緣層摩擦破損。自動閥、潛水泵等設備之間的連接線纜，以及自控器與電源之間的連接線纜，都要按照說明書連接，并且在接線完畢后及時注水，使用萬用表測試線纜有無漏電情況，如果有要及時處理。經檢查或處理，確定無漏電情況后，再檢查自動控制系統的整體聯動效果，保證控制功能的順利實現。最后，在自動控制系統檢查無問題后，在自動控制器面板的周圍打膠，起到防水、固定的效果。

3 模塊化同層排水節水系統的施工質量控制

施工過程中處理要把控各流程的技術要點外，還應嚴格執行《建筑給水排水與節水通用規范》（GB55020-2021），加強誤差控制。對于排水立管，立管垂直度允許最大偏差為3mm；立管與墻之間的距離，偏差不得超過5mm。另外，根據《衛生間模塊化同層排水節水系統應用技術規程》（DBJ61/T 74-2013），進行同層排水節水系統安裝后，外觀應無裂紋、缺角等外觀質量問題，同時頂板平整度≤5mm，撓曲度≤5mm。

4 結論

本文在介紹衛生間模塊化同層排水節水系統結構組成與應用優勢的基礎上，分別從建筑結構設計、預埋件安裝、衛生間防水作業、組合排水套管施工以及自控裝置布置等方面，詳細分析了模塊化同層排水節水系統的施工技術要點，為現代鋼結構住宅施工中應用模塊化同層排水節水系統提供了一定的經驗支持，對建設節能減排的綠色建筑也有積極幫助。