建筑排水技术的回顾与展望-暨排水分会工作规划

—、前言

　　建筑排水的任务是：通过排水管系统，把建筑物内的污水、废水和雨水迅速、无害地出。其排水内容包括卫生器具，雨水，各类污、废水和排水构筑物。
　　建筑排水的流态，绝大部分为重力流，少数是有压流，不能自流场所用泵提升排出。 其特点是：1 水、气、杂物三者合一；2 瞬时流量大。因此对建筑排水系统的要求可概括为： “水要流畅，气要畅通”。水要流畅指的是及时安全地将污废水及其所含杂质排至建筑外，不堵不冒：气要畅通则是指排水管系内的气压要尽量稳定，气流有充足的补给量并循环流 动，不破坏水封。

二、回顾

　　建筑排水早期是归属房屋卫生(亦称卫生工程)，它主要研究卫生器具排水技术。随着国民经济发展，70年代前的建筑物以多层、低层建筑为主，排水系统相对简单，以顶伸通居多：70年代后期高层建筑不断涌现，到80年代超高层建筑大量兴起，为建筑排水技 术的拓展创造了市场舞台。
　　我国的一些给排水学者、教授、设计人员面向建设实际，不断研究和探索，推动了整 个建筑排水技术的深入发展。其主要表现为：
　　1、排水立管的通水、通气能力研究探索。
　　以湖南大学胡鹤钧教授为代表，引进终限理论，阐述终限长度、终限流速和排水立管通水能力间的关系。
　　排水立管的排水状况随着流量的增大，通常呈现螺旋运动、水膜运动和水塞运动。最大的立管通水能力应以不破坏器具水封为前提，因此要求立管通气能力要稳定在±25mm水 柱范围内。在寒冷地区，通气管需考虑霜封因素，采取预防措施在这方面清华大学王继明教授作了专门的研究，建设部设计院赵世明高工，对塑料排水立管的通水能力进行了探索。总后设计院罗实长高工等对水封破坏原因进行了分祈，阐明了排水与通气的关系。排水要流畅，前提必须是气要畅通，1988年召开了了全国排水通气研讨会，对排水管系的通气重要性由此可见一斑。《建筑给水排水设计规范》规定了通气管设置的五级标准。
　　2、排水管道堵塞的成因和防治措施
　　1991年太原研讨会上，作了专门研究和探讨。姜文源、宋少梅等人对建筑排水管堵塞进行分析，并提出防治要点。解决防堵问题需从产品材料到设计、施工、管理和使用者共同努力。
　　3、屋面雨水排水技术有新发展
　　第一个五年计划期间，我国机械厂房屋面雨水采用苏联重力流排水设计方法，曾经出现事故。以清华王继明教授、机械部总院赵雨舟高工为首，进行雨水试验水力工况测定，奠定雨水设计基础。
　　随着大型屋面建筑的出现，按重力流设计的传统方法已不适应，故引进国外先进技术。压力流雨水系统成功设计。如浦东国际机场和科技城等，开创了用压力流设计雨水系统新局面。山东建工学院桑鲁青等人对屋面雨水包括雨水斗进行了系统研究，为“屋面雨水排 水设计规程”的制定提供了理论基础。
　　4、卫生器具的研制开发和安装技术安装图集的编制(包括盒式卫生间)，并由上海建筑设计研究院编制相应的国标图。为设计和施工人员提供了规范操作和方便。
　　5、高层建筑排水铸铁管柔性接头的研究运用。由付文华高工和南通五佳铸锻总厂协作开发，并成功应用彩电中心工程。重庆建筑设计院汤浩等和巴县白市铸造厂合作研制PE柔性接头。华东院和泰隆公司合作采用橡胶圈和不锈钢卡箍接头连接平口离心铸铁管，还有广州鑫鸿等己在高层、超高层建筑中运用。
　　6、排水塑料管U—PVC管推广应用。以张淼、应明康、潘德琦、肖睿书、曲申酉为代表。进行了有关规范、规程和安装图的编制。如《建筑排水用硬聚氯乙烯螺旋管管道工程设计、施工及验收规程》CECS94：97，《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》CJJ/T29 —98，国标图《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC—U)管道安装》96S341。另外针对高层塑料排水管防火问题、阻火圈的开发，伸缩管的运用，为普及运用塑料排水管打下坚实基础。
　　7、建筑中水技术和规范的制定，污水资源化，为节约用水开辟了新途径。在这方面较为突出的有总后设计院孙玉林、夏葆真，北京市院刘文摈，北京市环科院邬扬善等。规范 有《建筑中水设计规范》CECS41：92，《生活杂用水水质标准》CJ25.2-89。
　　8、地面排水技术的发展
　　华东院、同济设计院和有关厂家合作，开发市场适用的多通道地漏、侧壁地漏、带网框地漏、密闭地漏等。1992年进行了全国地漏评议会，推动了地面排水技术发展。行标“地漏”产品标准的制订，从排水流量、有效水封存水量、水封高度、自清能力、 水封稳定性等作出了具体规定，使这量大面广的排水附件有了评判依据。
　　9、特殊配件的单立管排水系统
　　《特殊单立管排水系统设计规程》CECS79:96，为推广这一技术起到积极作用和湖南省建筑设计院郑大华高工于80年代在长岛饭店工程中开发应用特殊单立管排水系统，华东院开发了塑料制品的苏维脱接头。还有速微特配件和图集《旋式速微特单立管排水系统安 装》2000沪S/T一202。
　　10、小型污水处理构筑物技术和排水设备。
　　(1)医院污水处理工艺和规范，北京市医院污水处理技术协会肖正辉、《医院污水处理设计规范》CECSl0：89。
　　(2)厨房隔油器的普遍使用，广州市院赵力军高工等人开发气浮式除油设备用于处理厨房含油污水。在广州地区普遍运
　　　 用。
　　(3)小型地埋式一体化生活污水处理装置的研制及应用。
　　(4)排除地下室污、废水，普遍采用集水坑潜水泵，节省宝贵的建筑面积，方便了压力排水应用。

三、展望

　　建筑排水系统技术尽管取得了令人注目的成就，但距离满意完善的要求尚有一段艰苦路程。其存在的主要问题：
　　(1)思想上对建筑排水技术不重视，不少人认为“只要管子接通，就能自然排水”；
　　(2)缺乏必要的系统试验手段和测试基地，进行观察、分析；
　　(3)对多根排水立管与排水横管的研究尚未展开，理论滞后于实践；
　　(4)排水产品规格、品种配套不全，总的质量较粗糙，真正过得硬产品极少，无法满足精品工程需求。
　　 建筑排水技术的进一步发展，离不开现有环境条件的基础，离不开国家环保和能源政策，更离不开全体同仁的努力，也离不开先进排水设备材料技术的引进和厂商配合，展望未来，排水分会发展方向和研讨课题，可归纳为以下十个方面的内容。
　　1、排水立管系统通水能力验证：这是排水理论的基础工作。也是长期的系统研究任务。 若能建一个50m模拟排水试验塔进行研究，极有可能突破理论的通水能力，即水膜流——水流充满立管断面的1/4—1/3，大大提高立管排水流量，设想测试工作将围绕不破坏器具水封进行；材质分为铸铁管和塑料管：有专用通气立管，考虑不同立管高度和不同排放水质因素；能较准确测定管内瞬时压力变化值，测试成果为建筑给排水设计规范提供原始依据，能够观察流态，进行记录。
　　2、以节水为指导，深入研究废水的重复利用。a、中水处理技术的成果运用要加强力度。对己建成的中水工程需总结正反两方面经验：如水量平衡问题，提高处理效率，降低成本，经济运行等等；要开辟中水处理新工艺研究；如膜处理运用，对成熟工艺应形成产品，方便选用。b、缺水地区雨水的收集及回用系统，其一包含雨水的收集及贮存，其二雨水的预处理及回用。c、电子感应的自动冲洗装置，既节水又卫生，可用于大、小便冲洗， 洗手盆等，应大力推广应用。
　　3、住宅排水管道的合理敷设。住宅设计做到自家的管道不穿越邻居，方便使用和检修更换。仅给排水专业不够，需获得建筑结构专业配合。南方不结冰场所可把排水立管敷设外墙。另外，做管道夹墙，排水支管走在夹墙内，高P后出水坐便器，浴缸设免维修下水， 用侧壁地漏，采用下沉式盒子卫生间，排水支管敷设在落低的30cm内。后排式排水方式 或许是解决住宅管道敷设的一种途径。
　　4、新型排水管材的开发和推广。根据使用要求，需进一步完善排水塑料管性能，提高耐温性，抗冲击性能，降低排水噪声，防止老化，延长使用寿命，室内要开发消声型螺旋管道，室外埋地管开发纵向加筋管，扩大使用规格。在南方地区，塑料管伸缩节设置问题 需总结己使用多年的工程经验，组织有关人员进行研讨。另外大力推广特殊配件单立管排水系统，对于节省建筑面积和管材意义重大。
　　5、吸式屋面雨水系统。这种压力式排水系统具有很多优点：a、比传统重力流系统 的管径约小D／2；b、管道安装要求空间小；c、没有坡度，为管道安装提供方便和灵活性； d、减少与下水道联接管；e、由于高的流速，系统保持较好的自清作用。在软件计算上，目前仍主要依赖境外生产厂商。该系统适用范围和运用特点注意事项以及安装要点，管材的选用。结合己建成的实际工程例子进行总结探讨，同时为《建筑给水排水设计规范》中的雨水部分提供原始资料。
　　6、建筑排水水封保护和通气技术。水封是保持室内环境卫生的屏障，保护水封，就是维护人们免受臭气和有害气体的侵蚀、保障身体健康。现实生活中，水封破坏时有发生。有本身产品不合格水封高度未达到，有洗面盆接S弯排水无通气管、虹吸排水水封破坏； 长期不排水，水封蒸发；立管排水中，卫生器具受负压抽吸破坏现象也经常发生。在排水管系统中，通气技术的优劣将直接影响排水能力和水封的保护，吸收国外先进技术，进一步总结和探讨这方面课题，并能进行测试验证，必将把建筑排水技术向前推进一大步。
　　7、环保产品系列化、标准化、成品化，研究改进现有建筑排水处理设备，致力于新设备新技术的应用和推广，这是排水分会的一大任务。减轻设计繁重任务，配合生产厂商研制新产品新技术，在政府有关部门和上级学会领导下，对技术成熟，使用效果理想的环保产品进行评估和推广介绍。设想　a、在无城市污水处理厂地区根据排水出路和排放标准，开发生活污水全自动处理装置，以取代化粪池。严重缺水地区，可进一步处理，重复利用。 b、厨房隔油器可借鉴国外先进技术，改进完善，具备加热、除油、撇渣功能，提高隔油效果。c、家庭厨房水斗下面的粉碎器预计在高标准住宅中将首先使用。污水处理破碎装置需提高适应能力，以减轻格栅除渣能力和保护环境。d、车库沉淀隔油装置，变土建制作为成品供应，以减轻设计人员劳动，加快施工进度。
　　8、排水附件的实用化。目前我国尚无正规的排水附件专业厂，很多是来料加工或按图加工。国外一些国家均有专门生产各种排水配件厂家。且加工精度很高。排水附件内容繁多，这里仅列举若干：a、用于排水立管上的旋流降噪器。b、吸气阀可用于无条件伸项透 气管。c、各种符合标准地漏。d、带通气管存水弯。e、防虹吸存水弯。f、防臭型、防盗 型井座和井盖。g、化妆型井盖。h、成品排水井。i、成品塑料或玻璃钢化粪池。
　　9、小区排水技术。成片住宅区的开发，使小区排水内容复杂，除雨、污水外，还有水景、绿化、建筑小品、亲水平台等项，一方面给设计带来难度。同时必将促进排水技术的进步。因此及时交流探访小区综合排水技术是有益的。
　　10、运动场、高尔夫球场、屋面阳台等大面积绿化的排水设计，新型塑料管、塑料夹层扳，多孔波纹管己开始运用到绿化排水系统中，使排水设计向专业化方向前进。

四、规划

　　排水分会担负着组织开展全国性的建筑排水、小区排水技术、局部污水处理技术、中系统、雨水处置等专题的研讨，针对发展方向的研究课题，我们规划设想是：
　　1、精心组织开好学术交流会。本届分会计划召开二~三次学术交流会，包括地区性 研讨会，围绕1—2个主题，深入探讨。近期着重准备明年在西安举行第二届学术年会。各员可根据本地实际组织专题研讨会。
　　2、着手创办分会内部刊物。目前，先不定期出刊简报。依靠分会全体委员加强各地各方信息联系，各位委员是当然通讯员，提供相关信息或推荐文章。为便于扩大交流，我们将在己开通分会电子信箱( [email protected] )的基础上，打算与团体委员单位——现代建筑技术资讯MATI合作，在MATI网站上开辟建筑排水专栏。利用信息技术，沟通建筑排水发展动态。
　　3、发挥老专家的学术专长，在分会的重大问题和研讨主题上及时沟通联系，吸取意见。鼓励年轻的工程师们勇于探索，总结工程设计，科研经验，创造条件，让其发挥聪明才智，撰写学术论文。
　　4、在政府有关部门和上级学会的领导下，配合国家相关规范的制定、修订和宣贯工作，积极做好技术储备，并参与有关建筑排水标准的制修订工作。
　　5、分会聚集了我国建筑排水方面的精粹力量，我们将充分发挥人才优势，开展技术咨询和培训活动。配合生产厂商研制新产品、新技术，提高我国建筑排水设备技术水平。
　　6、收集或组织外语熟练同志翻译先进国家的有关排水规范和相关技术资料，及时了解国际上信息和发展动态，争取在本届分会内组织一次同境外同行的技术交流。
　　7、发展生产厂家作为团体委员，为开发市场需要的新产品创造条件。尝试用市场经济模式，加强同厂商联系和协作，建立建筑排水的试验基地。

全国建筑给水排水委员会排水分会
二OO一年五月