后疫情时代对城市住宅给排水系统设计的探讨

文/中国建筑第四工程局有限公司EPC设计院 罗智华 许景业

0 引言

2020年，全球出现大规模新冠肺炎疫情，新冠病毒可通过气溶胶传播，故存在给排水系统传播的可能性。2020年，广州保利天悦小区同楼栋同单元的不同楼层住户出现新冠病毒感染情况。2003年香港淘大花园发生集体感染SARS事件，经调查，排水地漏水封有干涸散发臭味现象，业内人士推测，病毒可通过便溺等污废水进入排水系统，在不同住户间串气，导致病毒传播。

1 给水安全

病毒可能通过以下途径进入给水系统：住户用水时通过虹吸效应污染水体；工作人员进入生活水箱（水池）维修清洁时带入。为杜绝此类情况发生，建议采取以下措施。

1）入户管 各户入户管设置真空破坏器，防止虹吸。

2）生活水箱（水池） 水箱设置自动清洁消毒装置，减少人工清洗机会；出水管设置紫外线消毒，杀灭病菌；溢流管、放空管严格间接排放。

2 排水系统

2.1 器具水封的破坏与防止

水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。水封通常用存水弯设置在卫生器具排水口下，常用的管式存水弯有P形和S形两种。因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值时，管道内气体进入室内的现象叫水封破坏。城市住宅卫生间返臭现象极为普遍，主要原因是排水器具的水封被破坏、卫生间地漏水封干涸，导致排水系统有害气体逸出。

引起水封损耗破坏的原因包括：蒸发作用；虹吸作用，虹吸作用又分诱导虹吸、自虹吸；正压喷溅；毛细作用。在设计过程中通过设计可控制虹吸及正压喷溅（见图1～3）。

图1 自虹吸作用

图2 诱导虹吸作用

图3 正压喷溅作用

2.2 存水弯臂

在欧美国家标准中提出存水弯臂概念。《美国建筑给水排水设计》一书中对存水弯臂的定义为：卫生器具存水弯与通气管之间的距离称为存水弯臂。如图4所示，虚线A-B代表重力流管道的水力坡度线。B点是通气管开始的地方，不得低于A-B线，否则存水弯的水封因自虹吸作用而损失。如表1所示，《美国建筑给水排水设计》书中提出的数据可作为设计参考，避免自虹吸造成水封损失。

图4 存水弯臂示意

表1 存水弯臂长度的规定

2.3 器具通气管

器具通气管指设置在卫生器具排水管存水弯起端，并连接至主通气立管的通气管。器具通气管的主要作用是排出有害气体，保持器具排水管段气压稳定，保障排水畅通。设置器具通气管可减少负压、正压的产生，防止排水管道系统中气压波动过大破坏卫生器具的水封。GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》第4.7.4条规定：对卫生、环境要求较高的建筑物内，生活排水管道宜设置器具通气管。在欧美建筑设计中，器具通气管的应用十分广泛（见图5）。

图5 国外器具通气管设置实例与设计

在住宅排水系统设计中，可通过设置器具通气管，改善环境卫生，减少噪声，避免器具水封被破坏。

2.4 污废分流系统

城市高层住宅应采用污废分流且设置专用通气立管的排水系统，该系统可改善水力条件，增强排水能力，《建筑给水排水设计标准》中要求的生活排水立管最大设计排水能力如表2所示。

表2 生活排水立管最大设计排水能力

污废分流的目的是将粪便污水与洗漱废水区分排放。钟南山院士团队研究发现，新冠病人的粪便及尿液中检测出新冠病毒，可认为便溺污水是潜在危险源；便溺污水管内更易产生和聚集有害气体。目前通用做法是污废水双立管通过H管件连接通气立管。江苏省建筑设计研究院方玉妹总工程师在课题试验中发现，这种双立管+H管件的连接方式，污废水在通气立管内形成严重的返流现象，混合在通气立管内下落，并在底部汇合形成水舌效应，影响通气效果，引起卫生间返臭。建议高层住宅采用污废分流系统，设置专用通气管；排水立管与通气立管的连接需进行优化，不采用H管件连接，管井适当增加尺寸。

2.5 地漏设置

1）取消不必要地漏 不经常排水的场所因长期得不到补水，地漏的水封干涸，地漏成为毒害气体外溢的途径。如卫生间干区、厨房、封闭阳台、管井等位置，建议不设置地漏；如确需设置地漏，应采用密闭地漏。住宅卫生间功能建议干、湿分区，仅在淋浴处设置地漏。

2）设置地漏补水管 若无补水流入，短时间内会造成地漏水封干涸，尤其是干燥地区的夏季，即使全天补水，也会造成地漏水封高度不足，臭气外溢。设计时可在洗脸盆下的排水直管段设置1根DN32的补水管，连接地漏存水弯上端。使用洗脸盆时可自动给地漏存水弯补水（见图6）。

图6 地漏补水管设计示意

3）采用多通道补水地漏 在污废分流系统中，淋浴与洗脸盆废水分别通过管道接入地漏内，通过地漏再流入排水立管，接口处设有防返溢装置及保证水封高度的构造，集中收纳卫生间废水，有效避免水封干涸，防止臭气溢出（见图7）。

图7 多通道地漏安装示意

3 结语

随着诸多传染性病毒出现，提高居住环境的安全卫生条件是建筑设计师需考虑的重要问题。给排水系统与人们日常生活息息相关，从设计角度出发，减少毒害气体产生，阻隔病毒传染，为人们提供安全舒适的居住环境。在住宅给排水系统设计中应考虑：住户入户给水管上设置真空破坏器；生活水箱采用全自动清洁装置；借鉴存水弯臂做法；设置器具通气管；排水采用污废分流系统，设置专用通气立管；取消不必要地漏，设置补水地漏、多通道地漏。