浅谈花园洋房及别墅的给排水设计.docx

浅谈花园洋房的给排水和消防设计
邓月明
（重庆市设计院，重庆 400012）
[摘要] 针对花园洋房的设计作了一些显浅的分析，包括消防、室内给水、室内排水、屋面及露台雨水等方面，旨在对相关的设计做一定的指导及借鉴。
[关键词] 花园洋房；给水排水；消防

Study on the design of Garden House drainage and fire
Deng Yueming
(Chongqing architectural design institute)
Abstract: Design of Garden House made some simple analysis, including fire protection, indoor water supply, drainage, roofing and terrace areas rain, aimed at the relevant design of guidance and reference.
Key words: Garden House；drainage；fire
1.概述
随着国民经济的发展，居民收入的提高，“小康住宅”将日益受到欢迎，而随着住宅消费能力的提高，从注重人的需求和居住行为的规律出发，住宅空间功能细化的趋势也会更加明显，因此既是小康住宅，又是低密度住宅，还能满足消费者对住宅安全性、保健性、私密性、灵活性、舒适性和艺术性等方面的要求的花园洋房必将日益受到越来越多人的欢迎。
花园洋房是有别于别墅、高层建筑的一种建筑功能形态，与高层建筑相比，花园洋房具有景观好，高绿化率，低容积率等优点；与别墅相比，虽然花园洋房没有别墅的超低密度，建筑面积大，邻里之间干扰小等优点，但是却有别墅无法比拟的价格优势，以及相对于别墅来说更靠近市区的得天独厚的地理优势。花园洋房介于别墅和普通高层建筑之间，它具有部分别墅的优点，又不可能完全脱离城市的繁华和便利，因此从某种程度上看，其在地理区位上也位于别墅区和主城区之间。
花园洋房拥有如此多的优越性，使得人们越来越关注花园洋房的发展，然而花园洋房由于其建筑的独特性，使得设备专业进行设计时会相对高层建筑来说更为复杂，而花园洋房内部给排水及消防设计与花园洋房能否达到其最佳的审美及使用效果息息相关。为此，本文针对花园洋房的给排水及消防系统的多个方面进行了简要的探讨。
2.建筑消防
由于花园洋房的总数往往小于等于7层，而且又属于住宅建筑，没有其他商业配套用房，根据《建筑设计防火规范》GB50016－2006第8.3.1.5条，超过7层的住宅应设置室内消火栓系统，故一般花园洋房则没有考虑设置室内消火栓系统。根据《建筑设计防火规范》GB50016－2006第8.5.1条，同理可知花园洋房也不需要考虑自动喷水灭火系统。一般设计时，针对花园洋房的消防设计相对比较简单，只需考虑在小区内部设置室外消火栓，便可达到消防要求。
室外消火栓是设置在建筑物外面消防给水管网上的供水设施，主要供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，也可以直接连接水带、水枪出水灭火。是扑救火灾的重要消防设施之一。室外消火栓的用水量应根据小区的人口数或者是建筑物的体积来确定，如两者所查得的室外消火栓用水量不一致的话，取两者之间的较大值。
室外消火栓的设置原则：
1、室外消火栓设置安装应明显容易发现，方便出水操作，地下消火栓还应当在地面附近设有明显固定的标志。地上式消火栓选用于气候温暖地面安装，地下室选用气候寒冷地面。选用室外消火栓时应根据当地的实际情况或消防队的要求考虑到底选用何种类型的室外消火栓
2、室外消火栓应沿小区内道路均匀铺设，布置间隔不应大于120m，距离道路边缘不应超过2m，距离建筑外墙不宜小于5m。
3、室外消火栓数量应按其保护半径，流量和室外消防用量综合计算确定，每只流量按10―15L/S。对花园洋房此类多层建筑而言，市政消火栓保护半径150m范围内，如消防用水量不大于15L/s，建筑物可不设室外消火栓。
室外消防管道选用材质：室外消防管道可选用球墨给水铸铁管、焊接钢管等管材，需考虑完善除锈防腐措施。球墨给水铸铁管采用法兰连接或者承插连接（内衬橡胶圈）；焊接钢管采用焊接、法兰连接或者沟槽式卡箍连接。
施工安装应按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002相关标准执行，可参考国家建筑标准设计图集01S201《室外消火栓安装》。系统必须进行水压试验，试验压力为工作压力的1.5倍，但不得小于0.6MPa。地下式消火栓的顶部出水口与消防井盖底面的距离不得大于400mm，井内应有足够的操作空间，并设爬梯。寒冷地区井内应做防冻保护。消防管道在竣工前，必须对管道进行冲洗。
3.室内给水
建筑给水工程是指将符合水质标准的水送至生活、生产、和消防给水系统的各点用水点，满足水量和水压的要求。相对于花园洋房的给水工程，就是将与人们息息相关的自来水通过管道送进人们的厨房、卫生间等用水点。
那么如何将自来水保质保量的送进千家万户呢？下面我们从花园洋房的用水量及计量、水压、管材、管道敷设等四个方面进行阐述：
首先应该了解的是怎样才能满足人们的日常用水量。根据《建筑给水排水设计规范》中表3.1.9规定，花园洋房可参照普通住宅类用水定额相对较高的类别来确定用水定额，具体视内部卫生器具设置标准来确定，再加之公共建筑用水、绿化及道路浇洒用水、公共设施用水、未预见用水及管网漏损水量，由此可知，整个小区的最高日最高时用水量，管道管径则是通过设计秒流量的计算来确定的。而花园洋房内水量计量问题也较层建筑复杂。以前老式水表经常是考虑设在户内，水表设在户内不但增大了抄表的工作量而且使住宅的安全性和私密性大大降低，所以现在的多层建筑水表通常设在户外，通常做法是将水表设在户外管道井内，水表集中设置（水表组）在底层或者每层分别设置，各层住户给水支管在管道井内敷设。至于是否采用远传水表需视具体情况而定，远传水表的优点在于节省大量人力抄表数据准确，缺点是造价高，在物业管理完善的花园洋房小区可采用远传水表,它是今后水表应用发展的方向。
其次需要考虑的是水压问题。由于花园洋房大多数为多层建筑，一般在市政给水管网较为完善的地区可以直接利用市政管网压力进行供水，如市政给水管网提供的供水压力不能满足要求的情况，可根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水调节或加压供水方案，由于高位水箱、水池中的水长期不用容易产生污染，在条件允许的情况下则采用无负压供水系统对管网进行增压。虽然无负压供水系统有着充分利用市管网压力，大大节省能源；避免对水的二次污染；节省占地面积；方便维护；运行成本低等优点，但是其缺点同样突出，因为一般的无负压供水没有水箱，虽能储水，但是量非常少，一旦管网停水用户随时都会没有水用；而且无负压供水设备容易使市政管网的压力下降，只有在市政压力充足并得到相关市政单位批准的情况下，方可采用无负压供水设备。针对无负压供水设备不能储水的问题，可采用在生活给水泵房内设置无负压供水设备、一个生活储水箱和一组变频泵组。当市政停水时，由变频泵组从水箱内抽水供至无负压供水设备前，与无负压供水设备联合供水。无论市政压力是否满足，每日定时由变频泵组抽水运行，即可保证水箱内存水及时更新也利于在用水高峰时段内水压稳定。针对品质相对较高的花园洋房，也可采用上述方法对水量水压进行保证。
再次是给水管材的选用。在给水管材的选用中，可对不同种类的给水管组合使用，如每户的室内给水支管可与户外的给水立管选用不同的管材。用于室内给水的管道应选用耐腐蚀和安装连接方便的管道可采用塑料给水管、塑料和金属复合管、铜管、不锈钢管及经可靠防腐处理的钢管。
最后是管道敷设。由于花园洋房户型相对复杂，故通常情况下给水立管敷设在管道井内。再分别接入每户，这种方法施工方便，但明露管道有碍居室美观，住户在二次装修时大多会用轻质材料给予隐藏起来。针对如今大多数建筑在设计时，考虑对卫生间进行结构降板，故可考虑在卫生间降板范围内与给水支管交界的地方设置一块不降板的区域，使得给水支管贴顶板穿梁敷设时，不至于在接入卫生间时穿进上一层卫生间的降板内。具体不降板区域的大小及位置应与建筑和结构等相关专业进行配合。
4.室内排水
由于人们对于住宅建筑要求的提高，越来越关注住宅的核心部分厨房和卫生间的设计。而对于建筑内部的排水管道设计得是否合理，直接关系着人们的居住环境是否卫生以及人们的对卫生间和厨房的使用是否方便。
花园洋房内部的排水管道应配合厨房、卫生间的建筑布局，力求美观大方，不影响厨房和卫生间各器具的使用功能，排水立管宜靠近排水量大的排水点。一般排水立管设置在厨房和卫生间内墙阴角处，其缺点是暴露在外的排水立管影响整个室内的美观，且立管噪声较大，但裸露的立管可通过轻质材料的外包予以隐藏。当厨房或卫生间较大时，可在内部设置管道井，将排水立管敷设在管道井内，这种方式既使内部空间美观，又可减少排水噪声，但是其缺点在于管道井需占用一定的面积且对管道的维修和更换造成困难。
排水支管的布置形式分为两种：隔层排水和同层排水。隔层排水是指上层的排水支管穿越楼层在楼下一层的顶部接入排水立管的管道排水方式。这种方式安装相对方便，但由于排水支管需穿越楼板进入楼下一层，导致楼板上防渗防漏的地方较多，而且由于支管位于楼下，导致维修不方便，产权不清楚。同层排水是指排水支管不穿越楼板，直接在本层接入排水立管的管道方式。这种方式排水支管在本户范围内，减少了维修的麻烦，减轻了楼下的噪音，卫生器具的布置也更自由。而同层排水又分为三种类型：1）下沉式，顾名思义指的是卫生间地面楼板下沉，污水横管设置于下沉空间内，按标高和坡度沿下沉楼板敷设，并用轻质材料填实作为垫层，垫层上用水泥砂浆找平再做防水和面层。设计时降板区域和高度应与建筑结构专业配合，以确保设计的合理性。此方法也是用途最为广泛的同层排水做法。2）侧墙排水方式，在卫生间洁具后方砌一段假墙，中间布置排水管道，排水支管不穿越楼板设置在假墙内。这种排水方式要求卫生洁具选用悬挂式洗脸盆和后排式坐便器，这种方式卫生、美观、整洁，卫生间地面也无卫生死角，唯一不足的地方就是卫生器具选择余地小，造价高，适用于高档装修场所。3）垫层式，此方法是垫高卫生间地面，使管道走在垫层内，但由于比卫生间外标高高，容易产生卫生间内水外溢，故采用的地方很少。根据3种同层排水的形式的区别，一般来说对于花园洋房的设计会考虑采用下沉式，不过也不排除高档装修场所会采用侧墙排水的方式。
根据《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003（2009版）第4.5.1.2条，建筑内部排水管道应采用建筑排水塑料管及管件或柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。考虑花园洋房高度较矮，一般情况选用排水塑料管。排水塑料管其优点是化学稳定性好，耐腐蚀，导热系数小，水力性能好，不易结垢，材质轻便，运输安装方便；其缺点是力学性能差，抗冲击性能不强，热膨胀系数大，安装时需设置伸缩节，耐热性很差，阻燃性差，需在穿越楼板、防火墙、管井壁时设置阻火圈和防火套管。由于排水塑料管还具有隔声效果差的特点，故如选用排水塑料管时，在设计时应注意尽量使排水立管远离卧室和客厅。
地漏的设置：需考虑在建筑内部的卫生间、阳台等处设置地漏，地漏是排除屋内地面积水的卫生设备，它在排除地面积水的同时还要阻止排水立管内的有害气体进入室内，故应选用水封深度不小于50mm的地漏。洗衣机位置的地漏应选用箅面具有专供洗衣机排水管插口的地漏。
5.屋面及露台雨水
花园洋房的屋面及露台雨水，也是给排水设计中比较重要的一部分，由于花园洋房的建筑平面的多样性，导致屋面污水立管不能像高层建筑一样从上到下垂直安装，这也加大了屋面及露台雨水设计的难度。
首先应确定采用何种排水系统，由于花园洋房的屋面雨水量并不大，故可采用重力式雨水系统，采用65型或87型雨水斗悬吊于建筑阴角处。其次需确定的是雨水量，根据重庆市暴雨强度公式q=2509(1+0.845lgP)t+14.0950.753 ，可求出设计暴雨强度，P为重现期，一般根据建筑的重要性来确定，一般性建筑的屋面考虑取2～5年，t为降雨历时，视汇流距离的长短、地形坡度和地面铺砌情况而定，建筑屋面一般取5min。再由Q=ψqF ，根据汇水面积F和径流系数ψ可确定雨水的设计流量。
阳台雨水斗宜设专用的立管由无水封地漏进行收集，而不是直接接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管内的压力分布是一个由正压到负压的转换过程，零压力点的位置约在距立管末端以上1/3～1/2的高度。将阳台雨水地漏接入屋面雨水立管的负压区，将通过地漏吸入大量空气，影响雨水立管的排水能力；如果将阳台雨水地漏接入屋面雨水立管的正压区，并将发生倒灌。故应尽量将阳台与屋面雨水各自分开。阳台雨水立管底部需考虑间接排水，这样可以有效的阻止雨水井内的臭味通过管道进入阳台。
花园洋房类的多层建筑屋面雨水管材通常和采用承压较低的管材、管件及接口。管材可选用排水塑料管或者耐腐蚀金属管道等，通常最常见的是采用排水塑料管。不同的管材的排水量是不一样的，故在设计时需根据屋面的雨水量来确定相应大小、管材的管道。
还有一个值得注意的就是雨水排出管与小区内雨水检查井相接的地方，由于花园洋房很多都会考虑设计内庭院或者下沉式绿地，而这部分区域内的雨水口通常会低于小区内部相对位置雨水排出检查井的地面标高，为了防止小区内雨水管道堵塞或者雨水量过大而引起倒灌对业主造成不必要的财产损失，这部分区域内的雨水是不允许接入该雨水检查井内，而需考虑单独设置雨水井，接入下游地面标高低于内庭院或者下沉式绿地的雨水检查井内。
6.总结
本文针对花园洋房的设计作出了一些显浅的分析，包括消防、室内给水、室内排水、屋面及露台雨水等方面。随着国民经济的快速发展，人民的生活水平不断提高，花园洋房的设计越来越具有普遍性，而建筑事业的蓬勃发展也能推动建筑给水排水技术能在未来取得更加迅速的发展。

参考文献
[1]《全国民用建筑工程设计给水排水技术措施》（2009版）
[2]《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003（2009版）
[3]《建筑设计防火规范》GB50016－2006
[4]夏国柱 《住宅建筑排水系统的设计深析》 山西建筑 2010年12期
[5]赵锂 《住宅建筑给水排水设计》 给水排水 2000，26（7），44～47

责任作者：邓月明
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