住宅给水排水及消防设计

黄晓家  姜宁  李彦军

    提要：居住是人类的更高级追求，随着我国进入小康社会，对住宅的追求会在技术、质量、安全、舒适、经济和使用等各个方面体现出来，本文论述给水排水与消防对住宅等级划分等影响，以及具体实施方法。
    关键词：住宅 等级 给水排水 消防

1 前言

    衣食住行是人的基本需求，我们的祖先曾讲过：“衣以遮体，食以裹腹。衣食足而知荣辱”，显然，住是衣食的更高追求，为此我们的祖先又讲：安居乐业。即人们只有有了住宅，才能安心地工作，创造一番事业。美国行为心理学家佛罗姆如此说“人只有满足了基本需求，才会有更高级的追求”。
    我国已进入小康社会，衣食已经解决；社会进入告诉成长期，人们对居住条件和环境的要求会更高和更宽广，由对单一条件的追求，道木前对综合品质的追求；由单纯的面积追求，到目前对质量的追求；再进一步到科技含量的追求。这些都导致住宅房地产市场由过去的粗放式建设竟应，到目前的产业化和工业化的集约化竟应。
    进入二十一世纪后，我国对住宅提出了舒适性、使用性、安全性、耐久性和经济性的性能要求，而对住宅的建设提出了建筑与结构技术、节能与新能源的利用、厨卫技术、管线技术、环境及其保障技术、智能化技术和施工监造技术，同时提出了住宅的3个档次分类——适用型、舒适型和享受型，这些技术要求和分类都与给水排水和消防有关，本文试图根据住宅的不同等级和标准要求，提出与之相适应的给水排水与消防的设计标准，以便于设计中掌握尺度，达到不同档次住宅的舒适性、实用性、安全性、耐久性和经济性的要求。

2 给水排水设计标准

   在设计策划过程中，设计人员应根据业主投资情况，以及业主对住宅档次的确定，提出各个专业的具体技术指标、标准，以便体现业主的建设要求，为业主把好投资关和品质质量关。
    我国的住宅投资主体将由国家投资，发展到以非国有投资为主，建设部政策法规司副司长李秉仁在“2000中国住宅产业国际高峰论坛”上透露，国有资本将大批量退出房地产业，进一步吸引非国有资本的进入，国有房地产企业在房地产业中所占的比例应降至40%左右。这样在今后的房地产市场中设计的投资估算会要求很严，而对建设标准亦会要求很严，只有这样房地产商才能占领市场形成品牌，而在这个过程中设计院也会创立自己的品牌，据调查上海、成都在房地产市场中已经形成那家设计院设计的住宅会更容易出售的品牌效应。所以在设计策划中应确定各个专业的设计标准，以便于投资估算和品质控制。
   鉴于上述房地产市场投资主体的变化，以及居民对住宅的新概念和住宅品质、质量的全方位的追求，使住宅房地产市场有了新的变化。“工程师是工程的灵魂”，如设计不是精品，用再好的材料也不是精品。为此工程技术人员应根据市场的需求，在总结人们对住宅不同功能 、品质、环境和舒适程度的追求，提出适当超前的设计理念，以满足人们对住宅日日增长的要求。

2.1 住宅等级划分
    目前国内把住宅分为适用型、舒适型和享受型3个等级，其具体分类如下：
    适用型住宅：该登记的住宅是适合于工薪阶层，该阶层收入固定且较低，人数最多。主要以居住为主要目的，对品质、质量和环境、舒适度的追求不高，对平面功能追求不强烈，家庭室内装修不高，材料档次低，对给水排水和消防的要求不高，卫生间和厨房洁具为国产普通型，能满足使用和一般安全即可。该类住宅要求投资尽可能节省。尽管工薪阶层人数多，但收入低，购买力不足，未来不是房地产市场的主体购买者。
    舒适型住宅：该等级的住宅是适合于白领阶层，该阶层收入较高且浮动较大，收入跨度大，人数较多。该类住宅以居住为主要目的，同时兼有休闲的目的，对品质、质量和环境、舒适度有一定的追求，对平面功能有强烈要求，家庭室内装修一般为木地板，材料档次较高，对给水排水和消防的要求较高，卫生间和厨房洁具为国产豪华型或合资产品。对环境有追求，要求一定的情调，住宅要求能满足居住和休闲的舒适性的功能要求。对使用、安全要求较高。该类住宅对投资位于中档，但是有一个心理价位和界线，由于白领阶层的多样化，这一界线又很不明朗和模糊，是一个多样化的追求群体，也是房地产购房主体。
    享受型住宅：该等级的住宅是适合于老板和年薪20-30万元以上的白领，该阶层有固定的高收入，且上不封顶，人数较少。该类住宅以居住为主要目的，同时兼有休闲、娱乐和招待客人的目的，对品质、质量和环境、舒适度有强烈的追求，对平面功能有强烈要求，室内装修一般为木地板，材料档次高，经常会用国外进口名牌产品，对给水排水和消防的要求高，卫生间和厨房洁具为国外进口产品。对环境和情调追求高，住宅要求能满足居住和休闲、娱乐和招待的舒适性的功能要求。对使用、安全要求高。该类住宅对投资位于高档，以满意度为主，对投资限制较少，是房地产购房主体，但人数太少。
    适用型、舒适性和享受型3个等级的住宅构成了房地产市场的金字塔，适用型住宅在低层，人数最多，舒适型住宅在中间，人数次之，享受型住宅在塔顶，人数最少。但从未来购买力和购房人数来讲，房地产市场将呈现两头少中间大的格局。
    作者根据住宅的舒适性、适用性、安全性、耐久性和经济性，以及节能与新能源的利用、厨卫技术、管线技术、环境及其保障技术、智能化技术提出适合住宅房地产市场3个等级“适用型、舒适型和享受型”的给水排水和消防的设计标准，详叫表1。

表1  3种房型给水排水和消防设计标准

2.2 设计标准
    住宅的设计标准分为2部分，一是纯设计标准，如用水标准，它跟器材的标准无关，二是与器材相关的标准，如采用IC卡水表等。
    纯设计标准的选用，即体现业主的意旨又体现设计水平，设计院应认真对待，目前纯设计标准有生活用水标准、热水用水标准、饮用水标准、卫生间防嗅技术标准（包括排水管道设计标准（1管制、2管制、3管制，器具通气四个等级）和地漏设计标准）、管道技术（管道保温、管道井和暗装等）等，这些标准的选用应与表1的3种房型相适应，因每一标准的采用都涉及到投资，设计人员即不能盲目的采用高标准，又不能采用与建筑等级不相符的低标准，造成业主对建筑物的定位不足等。
    生活用水标准随着住宅等级的升高应适当提高用水标准，原因是等级高可能的洗衣、洗澡、接待客人多，家庭佣人可能雇佣，这样如果用水标准低，住户可能用水指标不够，出现投诉的问题。若出现不适当的高用水指标，建设单位要多支付资源费，业主会有意见。另外国家强调节水，如北京市规定每户每月的用水指标为9m³，相当于每人的用水指标为100L/pc·d，而天津市规定每人的用水定额为80L/pc·d，在如此低的用水指标下，设计必须采用节水龙头和洁具，否则用水将不够，因此生活用水指标在设计中应认真对待。
    热水用水指标和管道系统设计标准是体现住宅等次的一个重要指标，若不采用集中热水供应系统，系统简单，只需根据能源情况予留电或煤气热水器的位置即可，住户可根据自己的喜好选择。但当采用集中热水供应系统时，问题就复杂，一是热水用水指标，二是系统的选择。热水用水指标应根据住宅档次适当增加，如专为外国人居住的住宅，热水用水指标应适当提高，因他们的生活习惯是每天洗澡，而日本人的住宅热水用水温度应适当提高，因日本人习惯水温较高的泡浴，而且热水指标与设备和能源的投入有关，随着房地产市场的进一步深化，地产商会精打细算的，这时若设计没有考虑到，会很被动，为此用水指标应认真研究和对待。
    热水系统的选择涉及到供水温度和节水问题，目前住宅热水供应系统一般分为全日制供水和定时供水两种方式，目前物业管理者，往往为增加收入采用低温供热水，热水供水温度一般为50℃，这样若管道系统设计不合理，可能造成住户一是浪费水，二是用水温度不足，多增加热水费。据调查，目前生活热水的收费标准约为10-15元m³。如约提高生活热水的温度高，能源耗费大，物业管理成本增加。根据《建筑给水排水设计规范》规定，热水的实际温度为60℃，一般生活热水水加热器的出口水温度控制在65℃左右，管道热损失按最高10℃计算，则最低住户用水温度应为55℃。一般情况下水温高用户水浪费少，这便与物业管理有矛盾，当然管道设计也是一个问题，一般在管道设计时热水管道应尽可能短，管道保温好，目前国家设计规范还没有打开热水龙头到出热水的时间，不过目前一般国际上公认的标准是最长不超过10秒，这一标准看起来简单，其实从管道设计来看还是有困难，因在设计是还要考虑支管管道加热问题。若时间再长水的浪费就太大，设计时如果横支管太长，可采用横支管循环管方式，但横支管循环太困难，目前国际上使用较多的电半热，这种方式是特殊设计的导热电缆，缠绕在管道上，达到保温的目的。
    饮用水设计标准亦即生饮水标准，一般设有直接饮用水系统的住宅是高级公寓，目前国家正在制定饮用水设计规程，估计不久就要出台，生饮水系统是在自来水的基础上进一步处理，达到直接饮用的标准，其处理工艺一般为活性炭、膜过滤、消毒等，活性炭只是在自来水有机物含量较高时才采用，一般饮用水系统的管材和器具均采用食品型不锈钢或紫铜管，紫铜管的铜含量要求在99.99%以上。管道系统采用循环系统，循环回水膜过滤消毒后回到饮用水水箱。
    卫生间防嗅技术标准，主要涉及到排水管道的1管制、2管制、3管制和器具通气立管，以及地漏设计标准，1管制就是目前家庭住宅中通常应用的排水系统，厨房或卫生间仅有一根排水立管，1根立管档次最低，易产生嗅味，但投资最低，节省卫厨面积，适用于适用型住宅。2管制为一根污水排水管一根通气立管，一般用于多层舒适性住宅和高层适用型住宅，也有2管制为一根粪便水和一根清洁废水排水立管，这种系统适用于有中水系统的适用型住宅。3管制为一根粪便水排水立管、一根清洁废水排水立管和一根通气立管，一般用于多层高级公寓和高层舒适性住宅、高级公寓，器具通气排水用于高级公寓和涉外住宅。对于设有中水系统的住宅最好采用3管制排水系统。另外根据《建筑给水排水设计规范》规定1层住户卫厨应单独排出或高层的排水系统低层应单独排出，这一条必须坚持，这是设计问题，如有的设计没有这样做，导致一层或低层住户污水返溢，严重影响卫生质量。
    地漏是卫生间空气质量好坏的重要影响因素之一，地漏首先应是水封大于50mm的地漏，但水封深度不能大于100mm，否则排水困难。尽管水封为50mm，但水封还是易被破坏，特别是高层住宅。地漏水封被破坏有2种原因，一是排水系统管道原因，这与设计标准有关，正确设计一般不会或较少出现地漏水封破坏现象。另一个原因是，目前家庭的卫生间内很难性成水流，即地漏无水可补水，无水封地漏就冒嗅味，在很多高层住宅之中存在这个问题。解决这一问题的最好办法是给地漏水封补水，如人工补水，或采用多通道地漏由洗脸盆的排水给地漏补水，目前这种设计方法已在设计中采用，我院在北大医院外科楼的设计中采用了此技术。上海的高级住宅中也看到了这种设计方法。

2.3 器材标准
    对于住宅影响其质量和品质的另一个标准是器材的质量，一般这与投资有直接关系，主要体现在卫生洁具和其配套五金件、管材等。对于适用型住宅一般采用PVC塑料排水管，给水采用热镀锌钢管或PPR、PB、PE等塑料管，对于舒适型和享受型住宅最好排水采用机制排水铸铁管，给水采用铜管等高档金属管材。对于卫生洁具适用型住宅采用国产一般卫生洁具，舒适型采用国产高级或合资卫生洁具、进口一般等级卫生洁具，享受型住宅或涉外公寓采用进口高级卫生洁具。

2.4 噪音控制
    给排水系统的噪音目前以成为人们关注的问题之一，它主要通过设计标准和器材的选用来体现，如选用PVC塑料排水管，卫生间的噪音值要比选用机制排水铸铁管高3~5dB，有管道井和管道保温可降低1~2dB。另外是设计问题，如高层住宅给水系统减压阀选择不对，可能造成管道噪音增加较大，解决的方法是严格计算，在可能出现噪音时，采用大小双阀减压。给水系统的排气也是噪音产生的根源之一，在给水系统立管的顶端设自动排气阀，以便解决因气阻产生的噪音。水泵和水箱是噪音产生的主要原因，水泵最好选用低转速水泵，再加水泵隔振设计，水泵噪音可基本消除，水箱噪音消除的办法是采用水下进水方式，但应有防污控制措施。

3 消防

    住宅消防设计应符合国家《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的要求，目前难题是高级公寓的消防设计如何处理，这主要针对自动喷水灭火系统的设计。作者曾参观过一些设计自动喷水灭火系统的高级公寓，系统设计和喷头选择基本按现行《自动喷水灭火系统设计规范》中危险等级设计，所采用喷头为普通68℃喷头，这不符合美国NFPA13、NFPA13D、NFPA13R的规定。
    我国现行《自动喷水灭火系统设计规范》，以及99修订报批稿均无住宅自动喷水灭火系统的内容，但享受型住宅因室内装修豪华，以及室内设备的昂贵，为保证生命财产的安全，应考虑设置自动喷水灭火系统。根据美国NFPA13规定，住宅喷头为快速反映的专用喷头，其RTI值为不大于50（m·s）^0.5，按NFPA13D和NFPA13R规定动作喷头按2个或4个喷头计，系统可与生活给水系统合并。
    根据国内住宅发展趋势，以及高级住宅面积扩大化，本人认为高级公寓，涉外住宅，或投资在3000元/m²以上的公寓宜设置自动喷水系统，标准可依据现行《自动喷水灭火系统设计规范》，按轻危险等级考虑系统设计，喷头采用快速反应住宅喷头。

4 高新技术

    目前国内住宅设计工程设计中采用高新技术比较多，作者仅就所了解部分，在这里仅略做介绍。
    1）太阳能热水技术，利用太阳能热水系统制备生活热水，符合国家能源政策和环保政策，一是节能，二是清洁能源，且是国家推广项目。方法是每个门洞有一组太阳能热水器和一个较大的热水储罐，来解决住宅热水供应问题。这种系统多用在多层住宅和小高层住宅，为保证系统供水的可靠性，各家各户可备用电加热器。
    2）利用地热供应生活热水技术，我国地热储量较多，采用该方法可节能和较少环境污染。该技术主要是开采利用地热水，以及地热水的循环回灌至地下水问题，关于地热水的回灌，目前技术还不很成熟。
    3）地漏水封自动补水做法，主要是用洗脸盆排水来补充地漏水封，或者采用专用给水管给地漏补水，但应考虑防污染回流问题。
    4）生饮水处理技术和系统设计，目前建设部设计院和清华大学在制定设计规范，主要有3个问题，一是用水指标的确定；二是生饮水处理技术；三是管道系统的水力计算。目前国内无小当量和总当量数极少的秒流量计算公式，这方面有待进一步研究。
    5）生活热水系统热量计量表的应用，热水系统采用热量计量表可促进物业供应优质达到温度的热水，对保护住户的合法利用有帮助。
    6）三表出户做法。三表出户做法有2种，一是采用3表远传技术，一次显示仪表在户内，二次显示仪表在户外，来实现3表出户。另一做法是在一梯2户的单元式住宅，管道设置在靠楼梯一边的墙内，3表设置在楼梯间休息平台的隔墙内，即暗装又达到3表出户的目的。
    7）消防技术，住宅自动喷水技术，目前国内还没有住宅自动喷水设计规范，尽管我们可以参考美国NFPA13D和NFPA13R，但国内因行为习惯和国外不同，还有很多异同之处。
    8）中水技术，尽管我院在80年代和90年代对机械工业的综排废水再生回用技术有长足的研究，在国内处于领先地位，尽管住宅中水系统与之有相似之处，但对住宅中水我们毕竟还没有工程经验，应进一步加强研究和工程应用。并且注重处理工艺和系统水量平衡，以及补水不受污染等方面进一步研究。

5 结论

    住宅设计应根据舒适性、使用性、安全性、耐久性和经济性，以及住宅的3个档次适用经济型、舒适型和享受型分别采用不同的设计标准和器材，并尽可能的采用新技术，以适应市场经济的需要和人们对住宅多样化的追求。

参考文献：
略。
作者：黄晓家，教授级高工，机械工业部设计研究院，100089 北京西三环北路5号。
      李彦军 晋中市公安消防支队 030600
      姜宁   太原市公安消防支队 030001