何松蒼

（中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056）

0 引言

為解決傳統(tǒng)同層排水系統(tǒng)存在的施工工藝復(fù)雜、漏水情況頻發(fā)、水資源消耗量過大等問題，現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)住宅大力推廣模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)。近年來，國(guó)內(nèi)關(guān)于衛(wèi)生間模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)的研究日益豐富，例如趙西久[1]等人對(duì)模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)的施工技術(shù)要點(diǎn)展開了詳細(xì)分析；康飛[2]則針對(duì)模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)應(yīng)用中存在的滲水問題提出了改進(jìn)方案。本文在總結(jié)前人研究結(jié)論的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出了一種基于自動(dòng)控制裝置的模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)“三洗”廢水過濾、消毒、補(bǔ)水的自動(dòng)化，操作更加簡(jiǎn)便、節(jié)水效益顯著。

1 模塊化同層排水節(jié)水技術(shù)

模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)是基于“分質(zhì)分級(jí)排水節(jié)水”設(shè)計(jì)理念，將系統(tǒng)中使用到的三通、四通、彎頭、管段等部件，從現(xiàn)場(chǎng)組裝改由工廠集成化制作，這樣不僅極大地提升了安裝效率，而且模塊集成度更高，整體防滲性能更好，解決了傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的滲漏問題。模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)使用大容量?jī)?chǔ)水箱和專用地漏，收集“三洗（洗臉盆、洗衣機(jī)、洗澡）”廢水，然后利用內(nèi)置的過濾裝置、消毒裝置，對(duì)廢水進(jìn)行過濾、消毒，最后通過水泵將凈化后的水抽到大便器水箱中。利用自控器完成自動(dòng)補(bǔ)水，滿足大便器的用水需求。如果儲(chǔ)水箱滿水，多余的廢水會(huì)通過高處的溢流口直接進(jìn)入排水管道。該系統(tǒng)的組成如圖1 所示。

圖1 模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)

相比于傳統(tǒng)的同層排水技術(shù)，本文介紹的模塊化同層排水節(jié)水技術(shù)有3 個(gè)突出優(yōu)勢(shì)：其一是實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)使用，節(jié)水效益明顯。以三口之家每日總生活用水300L 為例，每日“三洗”用水量大約為120L/戶，沖廁用水量大約為100L/戶，使用模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)的廢水回收率可達(dá)到70%。則每天可節(jié)約沖廁用水120×70%=84L。其二是采用集成化模塊，整個(gè)裝置采用注塑工藝制造而成，內(nèi)部沒有接頭、沒有接縫，這樣就避免發(fā)生滲漏問題。其三是易于維護(hù)，在自控器的控制下，水箱上水、補(bǔ)水，以及消毒等都能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，不需要人工管理。

2 模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)施工技術(shù)

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在住宅衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)置降板，并且要求結(jié)構(gòu)降板的凈深≥300mm；在衛(wèi)生間樓板處預(yù)留一個(gè)尺寸為500mm×500mm的洞口，用于穿插排水立管，同時(shí)在預(yù)留洞口的周遭使用鋼筋加固。衛(wèi)生間排水節(jié)水模塊做法為：在現(xiàn)澆干凈混凝土樓板的基礎(chǔ)上，使用水泥砂漿（砂與水泥質(zhì)量比為1:3 配制而成）做一層厚度為30mm、坡度為2%的找坡層；待泥漿干燥后，再使用相同的材料繼續(xù)做15mm 厚的找平層；在找平層上做防水層，內(nèi)部使用輕質(zhì)材料填充，外側(cè)使用1:3 質(zhì)量比的水泥砂漿涂抹，厚度為20mm。做好防水層后，安裝PVC 模塊化排水節(jié)水裝置。為保護(hù)裝置，需要在該裝置的四周布置鋼筋，然后向鋼筋框架內(nèi)澆筑C20 細(xì)石混凝土，厚度為50mm。待混凝土初凝后，再做一層防水層，厚度不低于150mm，四周翻起至地面以上，最后進(jìn)行地面面層施工。

2.2 預(yù)埋件安裝施工

排水立管穿樓板專用預(yù)埋件安裝于衛(wèi)生間現(xiàn)澆板中，上接排水節(jié)水模塊，下連排水立管。排水立管穿樓板專用預(yù)埋件安裝工藝流程為：施工準(zhǔn)備，測(cè)量定位，修整預(yù)留洞，敷設(shè)吊固鋼筋及鋼絲網(wǎng)，安裝專用預(yù)埋件，澆筑抗?jié)B混凝土。預(yù)埋件安裝前需要參考設(shè)計(jì)圖紙中的標(biāo)注做好現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量定位，保證預(yù)埋件的位置精確。正常情況下，預(yù)埋件的圓心位置應(yīng)當(dāng)與排水立管的圓心位置重合，并且預(yù)埋件邊緣與墻之間的距離也要符合規(guī)范要求。在模塊化排水節(jié)水裝置的安裝中，在住宅首層和標(biāo)準(zhǔn)層的預(yù)留洞位置有所區(qū)別。首層為單獨(dú)出戶預(yù)留洞，尺寸為500mm×500mm，并且預(yù)留洞內(nèi)需要布置2 條立管；而標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)留洞的尺寸為450mm×450mm，預(yù)留洞內(nèi)只需要布置1 條立管，具體參數(shù)見圖2。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)留洞及預(yù)埋定位

在安裝預(yù)埋件時(shí)，要求預(yù)埋件的上口與衛(wèi)生間的樓板保持相同的高度；如果樓板的實(shí)際厚度超過了設(shè)計(jì)厚度，可以通過加長(zhǎng)預(yù)埋件下部連接管的方式，使預(yù)埋件上方與衛(wèi)生間樓板保持齊平。另外，在安裝預(yù)埋件后，與結(jié)構(gòu)板之間會(huì)存在一定寬度的縫隙，可使用與住宅樓板強(qiáng)度相同的細(xì)石混凝土進(jìn)行填塞。為保證縫隙的填充效果，要求澆筑混凝土?xí)r應(yīng)做到分層澆筑，每層的厚度大約為50mm。每澆筑1層，立即進(jìn)行振搗，保證密實(shí)，然后再進(jìn)行第二層澆筑。

2.3 衛(wèi)生間防水施工

衛(wèi)生間樓板采用降板結(jié)構(gòu)，防水層的具體做法如下：在衛(wèi)生間樓板上進(jìn)行鑿毛處理，使用掃帚清理雜物后，刷一層薄素漿。晾置10min 后，使用水泥砂漿（砂與水泥質(zhì)量比為1:2）做坡度為2%的找平層和1%的找坡層，兩者合計(jì)厚度為30mm。然后按照“一布四涂（刷1 遍膠料，干燥后刷第2遍膠料，趁著膠未干鋪上玻璃布，然后刷第3 遍膠料，干燥后刷第4 遍膠料）”施工工藝做防水層，之后進(jìn)行蓄水試驗(yàn)，觀察防水效果，確保不存在滲漏情況即可完成衛(wèi)生間防水施工。在衛(wèi)生間防水層作業(yè)中，要注意以下技術(shù)要點(diǎn)：首先是降板地面必須按照設(shè)計(jì)要求選擇專用預(yù)埋件，并且預(yù)埋件的布置位置、安裝方法等均要符合相關(guān)的規(guī)范。其次是防水材料盡量挑選冷凝防水涂料，并且防水層需要內(nèi)翻至專用預(yù)埋件的底部，確保整體防水效果。最后是專用預(yù)埋件的周圍需要設(shè)置防水加強(qiáng)層，寬度大概在200～300mm，并且翻入預(yù)埋件內(nèi)的厚度≥5mm[3]。

2.4 同層組合排水套管施工

（1）排水套管預(yù)埋固定

相比于單節(jié)管件，模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)中大量使用的組合排水套管對(duì)安裝技術(shù)提出了更為嚴(yán)格的要求。在安裝前，施工人員要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行預(yù)埋定位，保證預(yù)埋位置準(zhǔn)確無誤后再開始排水套管的預(yù)埋。在作業(yè)中要注意以下幾點(diǎn)：組合排水套管與墻壁之間的距離控制在60～80mm，然后蓋上定位蓋板。調(diào)整兩根管件的位置，使兩者的中心間距為250mm，擰緊定位蓋板上的螺絲，使管件牢牢固定。然后再調(diào)節(jié)止水環(huán)的凈距，確保不低于50mm，這樣后期做混凝土保護(hù)層后，能夠起到理想的保護(hù)效果。最后放置預(yù)埋座，下放套管，完成預(yù)埋作業(yè)。組合排水套管預(yù)埋完成后，對(duì)于露出混凝土地面的部分，應(yīng)當(dāng)通過澆筑細(xì)石混凝土的方式進(jìn)行保護(hù)，防止后續(xù)施工中對(duì)排水套管的端口造成破壞。

（2）沉箱結(jié)構(gòu)閉水試驗(yàn)

同層排水節(jié)水系統(tǒng)的儲(chǔ)水箱（沉箱）雖然采用模塊化制作，具有良好的防水、防漏性能，但是因?yàn)樯a(chǎn)質(zhì)量、存放管理等因素的影響，也有一定概率受損、漏水。因此，在安裝沉箱前還要進(jìn)行閉水試驗(yàn)，具體步驟為：挑選一段長(zhǎng)度略高于沉箱的排水管，直徑為160mm。檢查排水管的兩端管口，保證平齊；然后將一端插入套管承口，不涂膠水；將排水管的另一端與套管內(nèi)壁緊密貼合，作為管口封堵。然后向沉箱內(nèi)注水，進(jìn)行24小時(shí)的閉水試驗(yàn)。檢查沉箱外側(cè)有無滲漏跡象，如果無滲漏，則閉水試驗(yàn)成功，說明沉箱密封良好。最后將用于封堵的排水管拔出，后期作為排水管使用。

（3）沉箱找平

在預(yù)埋組合排水套管時(shí)，可能會(huì)對(duì)沉箱產(chǎn)生一定的碰撞和擾動(dòng)，導(dǎo)致沉箱的位置移動(dòng)或高低不平。對(duì)于此類情況，可以提前制作一個(gè)木框，將排水套管固定住，同時(shí)保證排水套管四周與木框之間的距離恒定為50mm[4]。以木框作為參照，檢查沉箱是否齊平。如果有凸起或沉降，應(yīng)及時(shí)找平。在完成找平后，撤去木框，并在沉箱四周抹一層砂漿用于固定。

（4）砌筑管井

在砌筑管井前，需要緊貼著管洞內(nèi)壁攤鋪一層土工布，一方面能夠起到保護(hù)管井的效果，另一方面也能發(fā)揮擋土、防滲的作用。然后使用準(zhǔn)備好的水泥砂漿按照從下往上的順序砌筑管井[5]。砌筑過程中隨時(shí)對(duì)照控制線，保證管井垂直。當(dāng)管井砌筑到沉箱防水層的上方時(shí)，要在防水層上做一道橫梁，然后在橫梁之上繼續(xù)砌筑管井，避免管井?dāng)D壓沉箱防水層。管井砌筑完畢后，需要保證管井的正面全部打開，作為檢查口和過水口。最后將管道根部的碎石、泥渣等清理干凈，確保排水套管出水暢通。

2.5 排水立管的施工

施工前需要檢查排水立管，要求在排水立管的端部必須加裝專用的伸縮接頭，接頭內(nèi)部放置橡膠墊，保證排水立管對(duì)接以后接頭部位不會(huì)出現(xiàn)漏水的情況。同時(shí)，施工人員還要使用卷尺測(cè)量衛(wèi)生間頂板預(yù)埋件的直管底部與本層立管插口之間的垂直距離，根據(jù)測(cè)量結(jié)果確定排水立管的下料長(zhǎng)度。其計(jì)算公式為：

式中，L 表示排水立管的下料長(zhǎng)度，L1表示現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量長(zhǎng)度，L2表示專用伸縮接頭的長(zhǎng)度，L3表示預(yù)留伸縮量。其中，L2以50mm 計(jì)，L3根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定取30mm。在排水立管的用材方面，可選用PVC-U 型管材，其特點(diǎn)是有較高的硬度和剛度，抗老化和耐腐蝕能力強(qiáng)，正常情況下使用壽命可以達(dá)到50 年以上，并且密封性好，不易發(fā)生滲漏。插入PVC-U 排水立管之前，要使用干凈紗布擦拭預(yù)埋件的內(nèi)壁，并分別在預(yù)埋件內(nèi)壁和PVC-U 排水管的外壁上涂刷一層專用膠，然后將PVC-U排水立管插入預(yù)埋件。

2.6 自控安裝設(shè)計(jì)施工

自動(dòng)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)水箱自動(dòng)上水、補(bǔ)水和廢水消毒，是模塊機(jī)同層排水節(jié)水系統(tǒng)的重要組成部分[6]。自控裝置的核心設(shè)備為控制器，另外還包括配套的潛水泵、自動(dòng)閥、感應(yīng)器，以及若干的電線。自控系統(tǒng)的安裝如圖2 所示。

圖3 自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝示意圖

現(xiàn)場(chǎng)安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)把握好以下要點(diǎn)：

一是對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙確定自動(dòng)控制器的具體位置，通常將其布置在大便器水箱上方30～40cm 處，或者是靠近大便器的側(cè)面隔墻上[7]。要求自動(dòng)控制器與地面之間的垂直距離為1.3m。為了便于操作和提高控制靈敏度，在自動(dòng)控制器下方10cm 范圍內(nèi)安裝電磁閥。

二是合理選擇電源。自動(dòng)控制器由220V、50Hz 的單相交流電源進(jìn)行供電，同時(shí)配備專用的漏電斷路器作為保護(hù)，當(dāng)漏電動(dòng)作電流≥30mA 時(shí)，自動(dòng)短路起到保護(hù)作用。

三是考慮到衛(wèi)生間內(nèi)比較潮濕，為了避免接線端等金屬生銹，應(yīng)當(dāng)將自動(dòng)控制器放置在塑料接線盒（寬×高×深=140mm×200mm×60mm）中[8]。接線盒內(nèi)配線為明敷，進(jìn)出孔配線為暗敷。

四是所用潛水泵必須具備國(guó)家強(qiáng)制安全認(rèn)證，并且確保在pH 為6～8 范圍內(nèi)的水環(huán)境下可以長(zhǎng)期使用。

五是自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用的自動(dòng)閥、感應(yīng)器等部件，均自帶無接頭、無破損的電纜，延長(zhǎng)使用壽命。電纜穿線施工時(shí)，管口需放置柔軟材料，可有效防止電纜絕緣層摩擦破損。自動(dòng)閥、潛水泵等設(shè)備之間的連接線纜，以及自控器與電源之間的連接線纜，都要按照說明書連接，并且在接線完畢后及時(shí)注水，使用萬用表測(cè)試線纜有無漏電情況，如果有要及時(shí)處理。經(jīng)檢查或處理，確定無漏電情況后，再檢查自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體聯(lián)動(dòng)效果，保證控制功能的順利實(shí)現(xiàn)。最后，在自動(dòng)控制系統(tǒng)檢查無問題后，在自動(dòng)控制器面板的周圍打膠，起到防水、固定的效果。

3 模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)的施工質(zhì)量控制

施工過程中處理要把控各流程的技術(shù)要點(diǎn)外，還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《建筑給水排水與節(jié)水通用規(guī)范》（GB55020-2021），加強(qiáng)誤差控制。對(duì)于排水立管，立管垂直度允許最大偏差為3mm；立管與墻之間的距離，偏差不得超過5mm。另外，根據(jù)《衛(wèi)生間模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（DBJ61/T 74-2013），進(jìn)行同層排水節(jié)水系統(tǒng)安裝后，外觀應(yīng)無裂紋、缺角等外觀質(zhì)量問題，同時(shí)頂板平整度≤5mm，撓曲度≤5mm。

4 結(jié)論

本文在介紹衛(wèi)生間模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，分別從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、預(yù)埋件安裝、衛(wèi)生間防水作業(yè)、組合排水套管施工以及自控裝置布置等方面，詳細(xì)分析了模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)的施工技術(shù)要點(diǎn)，為現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)住宅施工中應(yīng)用模塊化同層排水節(jié)水系統(tǒng)提供了一定的經(jīng)驗(yàn)支持，對(duì)建設(shè)節(jié)能減排的綠色建筑也有積極幫助。