无论是目前实施的国家、行业标准的要求还是出于用户对提升居住品质的角度,都体现出同层排水技术是建筑排水的主流排水方式和技术发展的方向,同时也确定了同层排水技术的广泛应用前景。

作为国内同层排水技术典型代表的传统降板同层排水方式(一般降板350 mm),与其他模式的同层排水技术系统相似,有着管道系统权属划分明确, 本层维护避免户间干扰; 管路铺设在本层,排水噪音对下层影响小,减少渗漏隐患;有利于洁具的灵活布置,方便管道布局和卫生洁具调整等相同的技术优势和特点。但是在近年的施工安装、使用过程中降板同层排水也暴露出一些缺陷和问题,如楼面和管道的渗漏造成沉箱积水;降板回填方式不合理,维护检修困难;排水立管防水和防火的处置等,甚至影响了住户的正常使用和生活起居。

虽然降板同层排水技术应用已有相关规范作了规定和部分文献资料对降板同层排水涉及的一些设计、施工要求作了介绍,但也只是以措施强调为主。随着使用年限的增加,逐步暴露出降板同层排水方式的沉箱积水、回填方式不合理等问题,其案例仍在呈上升趋势。2004年和2011年,华东建筑设计研究院在编制协会标准《建筑同层排水系统技术规程》(CECS 247)^[1]和行业标准《建筑同层排水工程技术规程》(CJJ232)^[2]时,编制组曾先后对国内部分地区的同层排水技术应用实际情况作过调研,调查的结论也反应了国内同层排水的一些现状和存在的问题,两次调查的结果都表明,渗漏是同层排水存在的首要问题,占据问题总数的比例甚至达到56%,图1是2次调查的结果^[6,7]。

存在问题的调查结论,需要行业针对目前的设置和敷设方式进行分析反思,共同探讨适合的同层排水技术思路,消除降板同层排水中若干不合理的措施和解决目前存在问题,以推动同层排水技术的发展。

降板同层排水沉箱内渗漏积水的原因,归结为2个方面:①卫生间楼地面渗漏。卫生间回填施工不当(见图2)、地面防水施工不当、防水层年久失效,地面日常冲洗废水逐渐渗入坑内,形成坑内的积水和坑内回填材料的含水;②沉箱内敷设的给排水管道的渗漏。敷设在坑内的给水排水管道年久锈蚀、老化或管道连接方式不当,密封失效渗漏,机械清通损伤管道等造成沉箱积水。

特别是建筑早期使用给水镀锌钢管和铸铁排水管的项目,由于坑内潮湿、通风效果差,冷凝水附着在金属管道表面,形成由外向里的锈蚀穿孔,最终造成管道锈蚀渗漏,渗水淤积沉箱。图3是某住户卫生间沉箱开挖后积水。

沉箱的渗漏积水所带来影响有:①增大了回填材料的含水,造成了臭味的淤积和回填材料质量的增加;②随着降板坑内的积水增多,造成卫生间地面的冒水,外墙的渗水和沿墙渗入下层住户用房;③卫生间积水通过墙体渗透蔓延,造成墙体发霉、墙面外层剥离脱落等现象(见图4)。

对于沉箱积水的问题,近年来行业内也有过解决的思路,并采取了若干对应的措施。

为排除沉箱的积水,国内部分设计、生产单位考虑了各种形式的沉箱渗漏积水排除设施,有和排水立管成一体的特制管件,也有通过设置的排水横支管接入排水立管甚至通气立管的,为渗漏积水设置出路。但在楼面板和管道未发生渗漏的工况下,大部分的沉箱内的排水设施并无水量补充,排水设施中的水封无法维持。因此排水立管中的臭气通过排水支管及排除设施将淤积在坑内或坑内的回填材料中,甚至窜入卫生间,影响卫生间的环境卫生条件。为避免因积水排水管道的臭气窜入降板层内的问题,又为沉箱设置了排除渗漏积水的专用排水立管,连接沉箱内排水设施,同时渗漏水收集管道系统底部出口采取间接排放的方式,避免臭气进入。

设置沉箱积水排除设施是目前国内沉箱出现渗漏积水时的排水措施,在笔者考察日本住宅施工现场时,其下沉坑内采用小降板方式,坑内并未设置积水排水措施,在施工质量保证的前提下,不存在渗漏积水的现象。因此是否有必要设置沉箱积水排除设施以及配置专用排水立管的方式值得分析和反思。

前述的沉箱渗漏积水排除解决措施形成了步步设防、防不胜防的结局,使系统增加了若干附加设施。为解决地面层和管道渗漏形成的积水现象,研发的各种降板层内的积水排水措施,将问题的处理复杂化,虽然增加相应的措施和造价,但并未达到预期的效果。

如何更好地解决建筑同层排水降板层中的积水是否应该考虑从渗漏产生的源头上考虑和解决问题,借鉴近年解决河道黑臭污染强调从源头治理的经验,在解决沉箱渗漏积水上应打破以往的做法,避免采取步步设防、无止境的补救措施,应考虑从渗漏源头上予以杜绝的思路。

(1)重视卫生间楼层面的防水层设置。建议相关专业在楼层面的防水防渗上采取可靠、有效的防渗漏措施,竖向短支管穿越楼面层时应设置防水套环类的产品,增加防渗漏效果(见图5),同时加强防水层施工管理和质量的保证以及质量处罚措施。一旦楼面及防水层发生渗漏时,即应进行检修维护,不应一味要求和考虑采用其他的渗漏积水排除措施来补救和解决渗漏问题,应以保证楼面及防水层的质量为防渗漏的前提。

(2)对于给水排水管道的设置,应要求金属给水管线(塑料管道也应考虑检修维护的要求)禁止敷设在坑内,排水支管采用耐腐蚀的管材(若采用金属管材宜采用较可靠的外防腐措施)和可靠、密封效果好的管道连接方式,以及注重和确保管道的施工质量。防止管道锈蚀、渗漏和连接端渗漏现象,从源头上做好施工质量的管理和保证。

如果能控制产生渗漏水的源头就可不必考虑后续的若干补救方式,也就不存在一系列解决渗漏积水的排除措施,应树立质量把控、强调渗漏即修的思路。

(3)改变思路,推广应用不降板以及装配式卫生间技术,从源头上杜绝渗漏积水的根源,国家标准图集《住宅卫生间同层排水系统安装》(12S306)在修编时,已取消了原大降板同层排水的相关内容,增加了不降板及装配式卫生间的相关内容,明确了在满足排水要求的前提下,尽量不降板、尽量少降板的设计原则。但值得注意的是,不降板在卫生器具布置上要求坐便器需布置在排水立管的两侧,以便于排水支管的敷设和接入。

降板同层排水地面通常铺设在沉箱回填材料上或采用预制楼板架设在支墩上。对于沉箱回填方式,回填效果也是降板同层排水中一个重要环节,目前,回填通常采用轻质材料(选用轻骨料混凝土、改性聚氨酯硬泡、水泥陶粒或焦渣等)填入沉箱(见图6),压实后作为楼面层的基础和支撑,其回填材料的强度、纯净性以及施工过程中回填的操作和密实性,均对楼面层强度产生较大的影响,某些材料和施工方面的不足极易使楼面层产生不均匀的塌陷、裂痕以致防水层受损,造成楼面层积水的渗漏。究其原因有施工过程的回填材料中混入建筑垃圾等废弃物,经历一段时间后垃圾腐烂,产生缝隙空间,造成支撑的缺失;其次也存在施工操作上的问题,回填不均匀、压实不到位,回填密实性达不到要求,使楼面层的支撑不均衡,局部楼面受到影响以致塌陷;回填方式在沉箱内的管道一旦出现破损渗漏需要检修维护时,堆积的回填材料将给开挖带来不便。另外,从目前的相关介绍中(包括日本的试验)了解到,同层排水沉箱内排水横支管多采用塑料管道,其热胀冷缩率(线涨系数)与回填材料不尽不同,加之卫生间排水的水温变化,经3～5年使用后,管道接口部位出现脱节和密封不实的现象,造成管道的渗漏和坑内的积水。

综上分析,降板同层排水坑内采用回填材料填充的方式,存在着若干缺陷,甚至起到负面作用,其作为楼面层的基础和支撑方式未必合适。其次坑内回填材料也增加建筑负载,存在着不利因素。

因此,当降板同层排水设置沉箱时,建议沉箱不回填,在降板坑内采用设置砖砌或混凝土支墩,上方架设混凝土预制楼面板的方式,并在板上方设置高强度混凝土面层、防水层以及装饰面层(见图7)。其相对于采用回填材料的方式,楼面层具有相对稳定的基础支撑和防止回填材料变化对管道的影响,有效防止楼面板和管道渗漏的产生,有助于工程质量的提升,在近年来的实际工程中也得到了较多的应用,其效果较好。但是在采用支墩和面板方式时,仍应注重管道材料的选择和施工质量的保证等,方能达到预期的效果。

在建筑特殊单立管的同层排水系统,当排水立管采用排水特殊管件(旋流器、苏维托等)时,由于特殊管件形体大、形状特殊,在管件穿越楼层楼板位置时,均存在防水渗漏和防火封堵的问题,主要有:

(1)由于配置的排水特殊管件的形体大、外形特殊,在穿楼板处的防水措施难以按照国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB 50242-2002)3.3.13条“管道穿过墙壁和接板,应设置金属或塑料套管”的要求设置特殊管件的套管。且因特殊管件外形不规则(如苏维托管件截面类同“8”字型断面,见图8),在穿越楼板时,无法设置相应的套管,当施工采用混凝土直接浇捣时,在截面不规则的部位施工难度较大,难以达到严实的封堵和防水密封,极易产生渗漏,影响质量和使用。

鉴于特殊管件的防水无相应套管可用的问题,目前的解决措施是仅能更加注重施工环节把控:在施工中将特殊管件与楼面交接面部位和楼板贯穿部位清洗干净,清除板面松动混凝土块,并在穿越管道周边采用高标号混凝土密实浇捣后,在贯穿部位楼面处设置止水圈或采用自带止水圈的产品。

(2)同上原因,对楼板需要设置防火封堵的部位也需要根据实际情况进行处理。国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016)^[3]3]、《建筑给水排水设计规范》(GB 50015)^[4]4]、已报批的国家标准《建筑防火封堵应用技术规范》和行业标准《建筑排水塑料管道工程技术规程》(CJJ/T 29-2010)^[5]5]等相关标准均对塑料管道贯穿孔口的防火封堵做了明确规定,要求在竖向贯穿部位下侧设置阻火圈或防火包带,阻止火灾的贯穿蔓延。而由于特殊管件的形体大、外形特殊,在管道贯穿部位下方设置阻火设施也同样存在一定的难度。

对于特殊管件楼面贯穿部位的阻火设置,由于外形特殊,无相应规格的阻火圈,因此仅能根据相关规范的要求,采用防火包带缠绕阻火。

总之,建筑同层排水系统中特殊管件穿越楼板的防水渗漏和防火封堵难点是同层排水技术应用过程中同样需要引起重视的2个问题,期待业界同行和企业界提供更好的解决思路和应对措施,推动建筑同层排水技术的进步和发展。

近些年来同层排水技术在产品研发、标准编制、工程应用上都获得了快速的发展,受到行业的认可。但在应用过程中,解决降板沉箱渗漏积水、沉箱回填处理和穿越管道防水渗漏和防火封堵等存在问题的思路是否合理和可行,值得行业给予更多的反思和总结,探讨合理的解决思路,促进同层排水技术进步。同时期望行业的设计、生产、施工、建设等部门关注不降板同层排水和装配式卫生间应用新技术的研发和应用,共同推动建筑给水排水技术发展。