趙鋰 | 應對新冠病毒肺炎建筑水系統(tǒng)的風險防控與技術(shù)措施
編者按
2月18日,廣東省政府新聞辦公室舉行疫情防控例行新聞發(fā)布會。 國家衛(wèi)健委高級別專家組組長、中國工程院院士鐘南山對公眾關(guān)心的疫情問題做出回應,強調(diào)保持下水道通暢極為重要,呼吁要做好下水道的通暢和清潔,最大限度減少傳染的風險。
近日, 中國建設(shè)科技集團所屬中國建筑設(shè)計研究院副院長、總工程師趙鋰專門撰文《應對新型冠狀病毒肺炎建筑水系統(tǒng)的風險防控與技術(shù)措施》(簡稱《措施》),對建筑水系統(tǒng)如何防疫并安全運行提出了專業(yè)意見!洞胧贩治隽伺潘到y(tǒng)水封的作用,提出排水系統(tǒng)地漏設(shè)置、排水立管系統(tǒng)的優(yōu)先選擇方案,以及如何完善建筑排水管道系統(tǒng)標準規(guī)范的建議;還提出了優(yōu)化集中生活熱水系統(tǒng)、住宅中水回用系統(tǒng)、保障終端龍頭水質(zhì)、供水泵房水質(zhì)在線監(jiān)測等建議。
本《措施》和此前由中國建設(shè)科技集團所屬中國市政華北設(shè)計研究總院總工程師鄭興燦牽頭參與編制的《新冠肺炎疫情期間加強城鎮(zhèn)污水處理和水環(huán)境風險防范的若干建議》分別從建筑和市政兩個領(lǐng)域,為政府、行業(yè)、公眾提供了建筑給水排水和市政污水處理的專業(yè)技術(shù)建議。
應對新型冠狀病毒肺炎
建筑水系統(tǒng)的風險防控與技術(shù)措施
趙鋰
●中國建設(shè)科技集團中國建筑設(shè)計研究院副院長、總工程師
●中國建筑學會建筑給水排水分會理事長
●中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會建筑給水排水分會主任委員
●住房城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑給水排水標準化技術(shù)委員會主任委員
●全國城鎮(zhèn)給水排水標準化技術(shù)委員會(SAC/TC434) 副主任委員
●享受國務院特殊津貼專家
建筑水系統(tǒng)是建筑的重要組成部分,主要包括
●建筑排水系統(tǒng)
●生活熱水系統(tǒng)
●建筑中水系統(tǒng)
●建筑雨水回用系統(tǒng)
●建筑生活飲用水系統(tǒng)等
上述系統(tǒng)的正常運行及其防疫措施優(yōu)化,對建筑環(huán)境安全、人民身體健康具有重要的防護保障作用。
建筑排水系統(tǒng)
建筑排水系統(tǒng)是病毒傳播的途徑之一。
對于新型冠狀病毒的傳統(tǒng)途徑,目前在醫(yī)學界取得的共識是呼吸道飛沫傳播和接觸傳播,雖然已經(jīng)在糞便中發(fā)現(xiàn)新冠病毒,但對于病毒是否通過糞口傳播和氣溶膠傳播,目前還未有官方的權(quán)威的認定。 中國工程院院士鐘南山強調(diào),防范新冠肺炎,保持下水道暢通極為重要,指出“ 下水道中的污染物干枯,病毒又通過空氣、氣溶膠傳播,人們吸入造成感染”,說明醫(yī)學界也認識到排水管道系統(tǒng)安全運行對于防止病毒擴散的重要性。在香港、廣州等城市,已出現(xiàn)在 高層建筑中同一單元相同位置不同樓層發(fā)生新型冠狀病毒肺炎的病例,對于傳播的途徑分析,已有工程界包括建筑給水排水方面的專家參與,雖然目前還沒有最終說明,但業(yè)界已有“病毒是否通過排水管道系統(tǒng)進行傳播而造成人感染”的擔憂。這種擔憂并非是空穴來風,而是基于2003年SARS爆發(fā)期間對病毒傳播的認知。香港淘大花園某高層住區(qū)2003年SARS疫情爆發(fā)的原因,主要是SARS病毒經(jīng)由污水排放系統(tǒng)傳播污染環(huán)境,再通過人與人之間的接觸和使用大廈公用設(shè)施(如升降機及樓梯),使住戶集中受病毒感染。疫情結(jié)束后,全國建筑給排水專業(yè)人員、科研機構(gòu)、世界衛(wèi)生組織等從多角度開展了總結(jié),認定排水系統(tǒng)的水封、存水彎、地漏干枯失效,是污水排放系統(tǒng)傳播病毒污染的核心原因。
排水管道系統(tǒng)中水封的阻隔作用。
排水系統(tǒng)中的每個用水器具都通過一個水封裝置與下水管道隔開,阻斷下水管道內(nèi)的污染氣體進入室內(nèi)。若水封失效,那么,室內(nèi)空氣就會與下水道中的污染氣體連通,通過建筑煙囪效應和衛(wèi)生間排風的抽吸作用,污染氣體進入室內(nèi),攜帶的致病微生物散布在室內(nèi)物體表面,居民通過皮膚接觸受到感染。 通過水封切斷下水管道和室內(nèi)的連接,就可以切斷污染源,因此水封是建筑排水系統(tǒng)的關(guān)鍵點。
●全文強制的國家規(guī)范 《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》GB50788-2012第4.2.2條規(guī)定:當不自帶水封的衛(wèi)生器具與污水管道或其他可能產(chǎn)生有害氣體的排水管道連接時,應采取有效措施防止有害氣體的泄露。
●全文強制的 國家規(guī)范《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005中第8.2.8規(guī)定:構(gòu)造內(nèi)無存水彎的衛(wèi)生器具與生活排水管道連接時,在排水口以下應設(shè)存水彎,其水封深度不得小于50mm。
●國家標準《建筑給水排水設(shè)計標準》GB50015-2019中有關(guān)水封(存水彎、地漏)的條款也均是強制性條文。
第4.3.10條規(guī)定:構(gòu)造內(nèi)無存水彎的衛(wèi)生器具或無水封的地漏及其他設(shè)備的排水口或排水溝的排水口,在與污水管道連接時,必須設(shè)置存水彎。
第4.3.11條規(guī)定水封裝置的水封深度不得小于50mm,嚴禁采用活動機械活瓣替代水封,嚴禁采用鐘式結(jié)構(gòu)地漏。水封功能能否正常發(fā)揮作用,除水封深度的指標外,還與水封容量、水封比等指標有關(guān)系。
●行業(yè)標準《地漏》CJ/T 186-2018中對地漏的水封比提出不應小于1.0,不同直徑的地漏給出最小水封容量的要求。
國家相關(guān)標準、規(guī)范在污水排水系統(tǒng)通過水封將有毒、有害氣體與室內(nèi)環(huán)境相隔離的條文是最高層級的,但在我國建筑的實際排水系統(tǒng)中,卻存在廁所返臭氣的普遍問題。據(jù)國家“十二五”水專項課題《建筑水系統(tǒng)微循環(huán)重構(gòu)技術(shù)研究與示范》課題組(以下簡稱“課題組”)的調(diào)研,70%以上的衛(wèi)生間有返臭氣的問題,這已經(jīng)不是舒適度的問題,而是居民健康的安全問題,特別是在像SARS及本次COVID-19病毒的爆發(fā),排水管道系統(tǒng)的安全更加重要。我國已有城市發(fā)生有毒氣體(室外排水管道中產(chǎn)生的硫化氫)通過住宅室內(nèi)的排水管道進入并聚集在衛(wèi)生間內(nèi)而造成人員死亡的案例。
室內(nèi)排水系統(tǒng)應采取的主要防疫措施。
1.確保戶內(nèi)排水器具水封有效
建議用戶逐一排查戶內(nèi)洗手盆、衛(wèi)生間便器、洗衣機、洗滌池、拖布池、浴缸等各個排水器具排水管的水封狀況。對于沒有水封或水封不完整的,應盡快更換排水管件;對于排水管道有漏水現(xiàn)象的,應及時維修漏水部位。如缺乏維修條件,在不使用該排水器具時,應將該排水口封閉。戶內(nèi)地漏必須配備水封,如地漏水封高度不夠50mm或無水封,建議在不使用該地漏時,將其封閉。
2.加強戶內(nèi)排水器具水封維護
建議用戶每天檢查排水器具水封情況,注意及時加水,保持水封有效。
戶內(nèi)地漏,建議每日注水不少于2次,每次注水不少于350ml;及時清理地漏,減少水封損失。
戶內(nèi)坐便器,每次沖水后若無尾流充滿底盤水封,應更換水箱配件,以增加該功能,或每次沖水后人工加水。坐便器底盤水封如有氣泡上冒,建議每次沖水后加注適量消毒液(約10mL)。
戶內(nèi)洗手盆,盡量不使用盆塞,避免盆塞拔開時形成自虹吸導致水封損失;如必須采用盆塞,放水后應用細水流把水封充滿。
3.核查給水設(shè)備機房的排水設(shè)施
建議物業(yè)管理部門檢查二次供水泵房、水箱間、生活熱水換熱站等設(shè)備機房排水溝內(nèi)的地漏,不經(jīng)常使用的暫時封閉,使用時再打開。注意封閉地下室非密閉式污水泵井蓋板上的檢修小孔。
室內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計應強化的內(nèi)容
1.地漏的設(shè)置
要設(shè)置地漏的區(qū)域
《建筑給水排水設(shè)計標準》GB50015-2019第4.3.5條對地漏的設(shè)置場所做出的規(guī)定,要求衛(wèi)生間、盥洗室、淋浴間、開水間的地面排水應設(shè)置地漏,洗衣機、直飲水設(shè)備、開水器等設(shè)備的附近應設(shè)置地漏,食堂、餐飲業(yè)廚房間應設(shè)置地漏。全文強制性國家規(guī)范《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005中第8.2.8條規(guī)定:設(shè)有淋浴器和洗衣機的部位應設(shè)置地漏。
衛(wèi)生間是最量大面廣的功能房間,對于住宅的衛(wèi)生間地面可以不設(shè)置地漏,而住宅衛(wèi)生間的地漏是問題的核心,不設(shè)置,是從根本上解決長期不用的地漏返臭氣問題。
不用設(shè)置地漏的區(qū)域
住宅廚房是可以不設(shè)置地漏的。酒店、公寓式辦公樓、醫(yī)院住院部等居住類建筑的衛(wèi)生間,英國等國家是不設(shè)置地漏的。建議在我國上述居住類建筑也提倡不設(shè)置地漏。
2.排水系統(tǒng)的選擇
●同層排水系統(tǒng)是近年大力發(fā)展的技術(shù),標準規(guī)范及產(chǎn)品體系均較成熟。但住宅是否應采用同層排水在相關(guān)的規(guī)范中沒有規(guī)定。建議住宅提倡采用同層排水,且優(yōu)先選用不降板同層排水。在同層排水中,采用廢水共用集成水封,只要有一個器具排水,共用水封就能得到補水,水封就不會干枯,而洗臉盆的使用頻率是極高的,可實現(xiàn)對水封的補水。
●生活排水立管應采用設(shè)置專用通氣立管的方式,做好立管頂部負壓及底部正壓形成的防護,可在不同樓層排水橫管上及器具排水管上設(shè)置吸氣閥及正壓緩解器。
●單立管系統(tǒng)應采用特殊單立管,增大排水立管的排水能力。特殊單立管排水系統(tǒng)有蘇維托特殊單立管系統(tǒng)、AD型特殊單立管系統(tǒng)、集合管型特殊單立管系統(tǒng)等,均有相關(guān)的協(xié)會技術(shù)規(guī)程,設(shè)計可按照相應的規(guī)程執(zhí)行。
●對于設(shè)有通氣立管的住宅底層排水系統(tǒng)推薦單獨排放,減少由于頂層住戶不正確使用排水管道系統(tǒng)對底層住戶的影響。
●伸頂?shù)呐潘饷钡奈恢靡欢ㄒ紤]不同季節(jié)的風向影響,杜絕在不同季節(jié)風向?qū)ε潘到y(tǒng)的影響。
3.建筑排水管道系統(tǒng)標準規(guī)范的完善
建筑排水管道系統(tǒng)在設(shè)計及施工質(zhì)量驗收方面有比較完善的國家現(xiàn)行標準規(guī)范,但在排水管道系統(tǒng)運行與維護方面卻沒有相應的專用國家或行業(yè)標準。在國家標準化體系改革后編制的全文強制性規(guī)范《建筑給水排水與節(jié)水通用規(guī)范》中已對排水管道系統(tǒng)中的水封及地漏有運行與維護條款,但還應有與之對應的專用標準,全面、系統(tǒng)的規(guī)定排水管道系統(tǒng)的運行、維護與管理的內(nèi)容。在此次疫情期間,中國建筑學會發(fā)布的 《辦公建筑應對“新型冠狀病毒”運行管理應急措施指南》T/ASC 08-2020及各省建設(shè)廳及一些設(shè)計研究單位為應對疫情,編制并發(fā)布一些機電系統(tǒng)運行與管理的應急措施,給水排水系統(tǒng)中最主要的就是排水系統(tǒng)安全運行與維護的內(nèi)容,其中大部門內(nèi)容應在平時的工作中體現(xiàn)。建議住建部應立項編制行業(yè)標準《建筑排水系統(tǒng)安全運行與維護技術(shù)規(guī)程》,在此規(guī)程中將排水系統(tǒng)在發(fā)生突發(fā)疫情時應采取的強化措施作為單獨的章節(jié)予以規(guī)定。
生活熱水系統(tǒng)
高溫消毒缺點是效果不完全,殘留少量微生物有可能復活,有嚴重燙傷危險。高溫滅菌可能影響系統(tǒng)使用。對于設(shè)置恒溫混水閥的系統(tǒng),閥后管道不能沖洗,因此不適合采用。工程中采用熱泵熱水系統(tǒng)和太陽能(直接利用)出水溫度達到60℃均存在困難,要達到合理的熱水供水溫度,會加劇管道、設(shè)備結(jié)垢和腐蝕,能耗大大增加。
因此建議在集中生活熱水系統(tǒng)中,優(yōu)先采用設(shè)置銀離子消毒器或紫外光催化二氧化鈦滅菌的系統(tǒng)形式,即可降低水加熱器的出水溫度,系統(tǒng)的運行節(jié)能,還可提高熱水系統(tǒng)的衛(wèi)生安全,消除病毒通過水蒸氣或氣溶膠的傳播。生活熱水系統(tǒng)衛(wèi)生安全可執(zhí)行協(xié)會標準《集中生活熱水水質(zhì)安全技術(shù)規(guī)程》T/CECS510-2018。
建筑中水系統(tǒng)
建筑中水設(shè)施設(shè)置要求
對于人均水資源僅為世界人均水資源四分之一的中國,再生水利用是一項國策。許多水源性缺水城市對于一定規(guī)模的住宅、公共建筑規(guī)定應設(shè)置中水處理設(shè)置。國家標準《民用建筑節(jié)水設(shè)計標準》GB50555-2012中對于建筑面積大于3萬m²的賓館、飯店,建筑面積大于5萬 m²且可回收水量大于100 m³/d的辦公、公寓,建筑面積大于5萬 m²且可回收水量大于150 m³/d的住宅建筑推薦設(shè)置中水處理設(shè)置。國務院頒發(fā)的《水污染防治行動計劃》規(guī)定從2018年起,單體建筑面積超過2萬 m²的新建公共建筑,北京市2萬 m²、天津市5 m²、河北省10萬 m²以上集中新建的保障性住房,應安裝建筑中水設(shè)施。
在疫情防控期間,建筑中水系統(tǒng)采取的加強措施
對于自建中水處理站,當本小區(qū)出現(xiàn)新型冠狀病毒肺炎的病人時,除做好處理設(shè)備消毒保障外,建議聯(lián)系所在地衛(wèi)生防疫部門,進行新型冠狀病毒檢測。必要時應關(guān)閉中水處理系統(tǒng),以自來水替代。
住宅中水利用
住宅采用市政再生水時,通常市政再生水的管道建設(shè)滯后于建筑施工。在住宅入住后,用市政自來水作為水源,在市政再生水通水后,再轉(zhuǎn)化為再生水水源。但由于住戶在裝修時,在本戶內(nèi)已將中水管道與生活飲用水管道連接,如轉(zhuǎn)換再生水源,勢必造成中水污染生活飲用水的問題。據(jù)北京晚報等報刊報道,已有住戶私自將中水管道與自來水管道連接引發(fā)自來水污染。“課題組”調(diào)研表明,已建住宅小區(qū)中水站的運行率不到20%。特別是入住最初一段時期,受入住率限制,原水水量達不到設(shè)計運行水量,導致系統(tǒng)無法運行。物業(yè)公司因無專業(yè)人員運維,設(shè)備故障率高,出水水質(zhì)難保證。中水處理成本與中水水價倒掛,經(jīng)濟效益難以讓物業(yè)管理公司持續(xù)投入。
住建部與國家發(fā)改委2016年聯(lián)合發(fā)布的《城鎮(zhèn)節(jié)水工作指南》中提出“鼓勵居民家庭內(nèi)部實行排水灰黑分離的一體化戶內(nèi)中水設(shè)施,推廣中水潔廁”。 戶內(nèi)模塊化中水設(shè)施就是將衛(wèi)生間排水橫支管集成在整體模塊內(nèi),與用水器具同層敷設(shè),能夠?qū)⑾匆、洗浴、盥洗等廢水收集進入模塊內(nèi),經(jīng)適當處理用于沖廁的戶內(nèi)排水及水梯級利用裝置。在住宅需采用中水沖廁的地區(qū),推薦優(yōu)先采用模塊化戶內(nèi)中水集成系統(tǒng),即可實現(xiàn)中水回用的目標,也可解決中水與自來水管道混接的問題。戶內(nèi)中水的水質(zhì)標準、設(shè)計及施工應按行業(yè)標準《模塊化戶內(nèi)中水集成系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》JGJ/T409-2017的要求執(zhí)行。北京已發(fā)布《北京市保障性住房模塊化戶內(nèi)中水集成系統(tǒng)應用技術(shù)導則(2015年版)》,要求在保障性住房及共有產(chǎn)權(quán)房中推廣應用。
建筑雨水回用系統(tǒng)
設(shè)有雨水收集回用系統(tǒng)的建筑物,如果雨水用于綠化澆灑、道路沖洗、觀賞性水景等非與人接觸的用途,雨水處理工藝一般僅采用過濾,并不設(shè)置消毒環(huán)節(jié)。對于此種回用系統(tǒng),在疫情防控期間,建議增加消毒環(huán)節(jié),投加次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯片等消毒劑,余氯量按雨水清水池中余氯量不大于1.0mg/L(有效氯計)確定。對于采用噴灌方式澆灑的綠地,在疫情期間應改用自來水作為水源。
國家標準《建筑與小區(qū)雨水控制與利用技術(shù)規(guī)范》 GB50400-2016規(guī)定對于傳染病醫(yī)院的雨水不得采用雨水收集回用系統(tǒng)。對于此類雨水應收集到雨水調(diào)儲池中,經(jīng)消毒處理后排入城市污水管道。
建筑生活飲用水系統(tǒng)
無論是在疫情防控期間還是平時,都要保證建筑生活飲用水系統(tǒng)的水質(zhì)安全。終端龍頭處的水質(zhì)保障標準我國是比較完善的。運行與維護管理應執(zhí)行行業(yè)標準《二次供水工程技術(shù)規(guī)程》CJJ140-2012及協(xié)會標準《二次供水運行維護及安全技術(shù)規(guī)程》T/CECS509-2018的規(guī)定。在防疫期間,建議進行一次水質(zhì)檢測,確保供水水質(zhì)安全。重點加強對水池(箱)的定期清洗消毒,頻次為每半年不少于一次。疫情期間,應進行一次水池(箱)的清洗消毒,消毒后應對水池(箱)的水質(zhì)進行檢測,檢測項目至少應包括:色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、pH、總大腸菌群、菌落總數(shù)、余氯。對出現(xiàn)水質(zhì)不合格供水系統(tǒng),應采用20mg/L~30mg/L的游離氯消毒液對管道系統(tǒng)進行沖洗消毒,同時應立即排查污染原因。
為保障終端龍頭的水質(zhì),建議在新建、改建的二次供水泵房設(shè)置水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備,對濁度、PH值及余氯實施監(jiān)測。
醫(yī)院等的生活飲用水管道的材質(zhì)應推廣抑菌的材料,如銅管、納米不銹鋼管、納米塑料管(納米PPR)等。
由此看來,建筑水系統(tǒng)特別是生活排水管道系統(tǒng)的安全,是建筑安全以及住戶健康的重要保障。因此,建筑水系統(tǒng)在設(shè)計階段就應考慮系統(tǒng)的運行、維護及安全防護的要求,完善排水系統(tǒng)的維護技術(shù)標準,完善建筑水系統(tǒng)應對突發(fā)衛(wèi)生事件的技術(shù)措施,確保各系統(tǒng)的正常維護工作按照相關(guān)標準的要求執(zhí)行。
來源:中國建設(shè)科技集團