维基体育官网国家体育场施工图设计..曰‘.....曰“目.‘............髻犷·国家体育场施工图设计·家体育场卫生间排水设计吴连荣郭汝艳(中国建筑设计研究院，北京100044)针对国家体育场建筑卫生间数量多、布置种类繁多、面积大、各层位置关系复杂等特点，国要摘介绍了赛时卫生间排水设计秒流量计算公式按同时使用百分数计算，赛后按排水当量计算复核;墙排式同层排水与常规排水相结合的排水方式;卫生间内洗脸盆、小便器、坐便器均采用挂墙式，后排水;HDPE排水横支管为暗敷;考虑到安装的可操作性，同层排水支管最多接6个坐便器、10个小便器;排水横支管以环形通气为主，辅助设吸气阀以缓解支管内的气压波动;0层残疾人卫生间采用分体式压力排水器等设计关健点。关键词国家体育场卫生间墙排式同层排水吸气阀分体式压力排水器表1卫生器具的同时使用百分数分类IE.动员同时使用百撒/0olxm同时使用百5?wno今‘﹄匀007月OUllli，自5门nUC乙n乙nnU亡J八己IJlllJ为与“鸟巢”造型协调，建筑结构形成了无序中寻求有序的结构特点。卫生间作为体育场的附属用房，其平面位置受到主体功能的制约和影响，因此为观众部分服务的卫生间无法做成整齐划一的标准卫生间，各层卫生间位置仅能保证局部的上下对齐，或仅能保证公共管井上下对齐，有些卫生间局部位于结构外挑部分;地下层多为体育场的辅助用房，分布有配电间、中控室、厨房、医疗、配餐等禁止排水管穿越的房间，而首层卫生间又无法完全避开此类房间布置。基于以上建筑特点，国家体育场卫生间设计采用同层与常规排水相结合的排水方式。1卫生间的排水设计秒流f计算根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003，以下简称“建规，)4.4.6条，赛时卫生间排水设计秒流量计算公式按同时使用百分数计算:洗手盆洗脸盆大便器冲洗水箱大便器自闭冲洗阀小便器自闭冲洗阀洗涤盆、。=艺qoNob(1)式中qp—计算管段的排水设计秒流量，L/s;qo—同类型的一个卫生器具排水额定流量，L/s;No—同类型卫生器具数;b—卫生器具的同时使用百分数。各部位的同时使用百分数见表1111.赛后由于功能改变，卫生间排水设计秒流量计算公式按排水当量计算复核:qp=O.12a户呱+。二(2)式中a—根据建筑物用途而定的系数;Np—计算管段的卫生器具排水当量总数;q}x—计算管段上最大一个卫生器具的排水流量，L/so由于本项目赛时、赛后运营方式的不同，设计时针对赛后功能的改变，卫生间分别采用式(1),(2)进行计算，取计算值大者作为设计秒流量，并以此为依据，按“建规”中有关坡度、充满度的要求，计算卫生间排水横支管的管径，得最大排水支管管径为DN150。2排水方式的选择国家体育场的卫生间主要有以下几个特点:卫生间数量多:仅。层卫生间数量就达35个之多，1层卫生间数量也有24个，除顶层及地下层外，其余各层卫生间也都在10-20个(不包括包厢卫生间)。卫生间布置种类繁多:施工图设计中绘制的AO78给水排水，01.32No.72006~.-....一..-.....-..一...一.-..口”翻⋯侧..曰..叫口%wTLif图幅的卫生间详图达35张之多，对称及镜向关系的卫生间均未重复出图。由于受客观条件的限制，卫生间的平面形状可以说“多姿多彩”，有三角形、梯形、扇形等，反而常见的矩形很少出现。卫生间建筑面积大:5层南、北层各有一卫生间内有蹲式大便器35套、坐式大便器12套和洗手盆18套。虽然并非所有卫生间规模都像此卫生间一样巨大，但国家体育场毕竟是一座可容纳91000名观众的超大型体育场，按比例配备也需要各卫生间内布置足够的卫生器具。各层卫生间位置关系复杂:有卫生洁具布置在结构梁上、上下层卫生间仅有局部重叠、卫生间位于结构外挑部分等现象，见图1，图20二.挥lF#}}AR53图16层男卫生间平面如前所述，正是由于国家体育场立面造型的特殊性及内部功能布置的复杂性，为使卫生间排水系统在满足排水功能的前提下，尽可能巧妙地与建筑协调，使公共卫生间为公众提供方便、卫生、安全、舒适的服务，体现“人文奥运”的设计理念，结合本项目的实际情况，设计采用同层与常规排水相结合的新型排水方式。通常的工程实践中，同层排水主要有以下三种做法:一是采用卫生间楼板下沉方式;二是采用墙排水方式;三是采用垫层式，即垫高卫生间地面。第三种做法一般用于住户对住宅卫生间改造，因公共建筑的卫生间处设有台阶，不仅影响建筑美观要求，又影响密集人流的顺畅，故工程设计中极少采用，也不适用于本工程。降板式同层排水是将卫生间的地板下降一定的高度，排水支管沿地面敷设，在同一楼层内与立管相连，然后再在管道上敷设装饰层。降板式同层排水的优点:①卫生间内不需要砌假墙，管道可敷设在垫层内;②卫生洁具仍然可以选用普通卫生洁具，选择范围较广。缺点:①由于需要考虑管道的安装空间，结构板下降的高度至少为300mm，结构处理较困难;②装饰层的承重要求较高;③如果管道在楼板夹层中发生漏水，就必须将卫生间地面破坏，管道维修比较困难;④降板部分的设计荷载要求较大;⑤针对本项目而言，外挑卫生间部分的局部降板还会破坏整体建筑的外立面效果，因此未予采用。墙排式同层排水是在卫生洁具后方做一堵衬墙，形成200mm左右宽的布置管道的专用空间，排水支管不穿楼板而在假墙内敷设，在同一层内与排水立管相联接。卫生间采取墙排水方式要求卫生间尺寸较宽松;卫生洁具选择悬挂式洗脸盆、坐便器、小便器，使卫生间内排水支管标高高于本层楼板以实现同层排水。墙排式同层排水的优点:①排水管敷设在衬墙内可有效的降低排水噪音;②大便器、小便器、洗脸盆的排水支管在同楼层的衬墙敷设，排水支管位于本楼层内，减少了管道穿越楼板的数量，因此减少渗漏现象的发生;③排水支管管道安装可以在结构施工结束后，卫生间内装修时进行，不会破坏建筑墙体结构，保障了建筑的安全使用，提高装修质量，管道、水箱全部采用隐藏式安装，具有出色的视觉效果;④洗脸盆维基体育官方平台、小便器、坐便器均采用挂墙式后排水，无卫 给水排水 Vol. 32 No. 7 2oo6 79 . 门争. 拍旧拍口而曰口曰. 日. 日. . . . . . . . . . 谬 _ — T TL 刀十3.15 环形通气阀 常规排水方式 同层排水方式 图3 同层排水与常规排水相结合系统示意 生死角，便于卫生间的清洁。缺点:①衬墙占用卫生 间使用空间;②卫生器具的选择范围较小，洁具的选 择必须符合墙排水;③地漏难以设置，地漏要求选用 横排地漏，而且必须设置在立管附近;④卫生器具排 水口高度为固定值，按规范要求的坡度敷设，同层排 水支管的敷设长度受限;⑤管材要采用高密度聚乙 烯排水管(HDPE) ，价格稍高于排水铸铁管。 通过以上各个方面的比较，可以看出两种同层 排水各有所长。但由于国家体育场属于用水集中超 大型公共建筑，卫生间内卫生器具数量多、建筑面积 大、平面形状不规则，由于长度和坡度的限制，仅采 用单一的同层排水方式难以保证排水的顺畅。因 此，设计采用墙排式同层排水与常规排水相结合的 排水方式，见图30 采用此种排水方式，不但很好的解决了外挑卫 生间排水支管的外露问题，避免卫生洁具排水管与 结构梁冲突，也避免了板下排水支管穿越配电间、厨 房、医疗室、配餐间等不允许排水管穿过的房间，使 建筑专业在进行卫生器具布置时有更大的灵活性和 自由发挥空间，结构专业也不必因为局部卫生间的 降板而进行额外的计算。 3 洁具安装、管道敷设及附配件的选择 一个完善的排水系统离不开相关的卫浴产品、 管道系统、排水附配件的“支持”。下面就此问题做 简要介绍。 3. 1 洁具安装 卫生间内洗脸盆、小便器、坐便器均采用挂墙 建筑面积 6111}一 0.80 输 \稚辉0.15 0.02 赢 图4 卫生洁具安装剖面 式，后排水，其安装见图40 布置有卫生洁具的隔墙为轻钢龙骨结构，隔墙 内净宽为200 mm，可以满足给排水管道安装要求。 3.2 管道敷设 隐蔽式安装最主要的一个特点是卫生间的排水 横支管为暗敷。管道的暗敷使卫生间变得美观、舒 适，也在一定程度上解决了排水噪音问题，但却增加 了管道维修的难度。为此，除了加强施工管理外，关 键还是通过提高管材的性能来减少管道漏水的几 率。设计采用 HDPE 排水管。具有耐腐蚀、不结 垢、低噪音、质量小、延展性好、水力条件优越的特 点，安装上采用热熔连接，防渗漏。HDPE 管的伸缩 补偿措施按生产企业对产品的施工安装技术要求执 行。 由图4可以看出，坐便器排水横支管起点管中 心标高距结构板 120 mm，坡度为0. 005 , DN100 的 HDPE 管壁厚 4. 3 mm，经计算同层可以接 12个坐 便器，考虑到安装的可操作性，同层排水支管最多接 6个坐便器。小便器排水横支管起点管底标高距建 筑面层 150 mm，坡度为 0. 008, DN75 的 HDPE 管 壁厚3 mm，经计算同层可以接 15个小便器，考虑到 安装的可操作性，并避免建筑专业采取特殊做法，同 层排水支管最多接 10个小便器。 3.3 吸气阀的选用 观众卫生间排水管设置专用通气立管和环形通 气管。通气管口伸出顶层核心筒屋面，因其位于看 台下的观众集散平台，为防止通气管口受阻影响观 众集散平台的环境，通气管口沿看台下斜梁尽量高 空排放。由于观众卫生间瞬时排水量大且横支管 长，排水横支管以环形通气为主，辅助设吸气阀以缓 解支管内的气压波动，保护水封不被破坏。吸气阀 安装位置示意见图30 《排水系统水封保护设计规程》(CECS 172 2004)第5.4. 6条规定:“排水横支管上设置的吸气 阀口径，应按吸气量不小于2 倍支管排水量选用。” 设计时按环形通气管负担一个大便器排水量的通气 负荷(等于排水量)来考虑，当排水横支管内排水量
2 L/s时(即排水横支管上超过 6 个大便器)增设 一个吸气阀，吸气量
4 L/s(负压 250 Pa时)。设 计采用吸气量 7.5 L/s 的支管吸气阀。因吸气阀设 80 给水排水 Vol. 32 No. 7 2006 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 口. . . . . . . . . . . . . . . . . . 户 . . . . . . . 口. . . . . . . . . . . . . . . 日. . . . 曰. . . . . . . . . . . . . . . 日. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 日. . . . 曰. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 曰. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 曰曰‘. 日花. . 1日. 曰比日臼 丫 置在下层卫生间吊顶内，要求阀体承压满足《建筑排 水系统吸气阀))(CJ 202- 2004)中相关规定。 4 压力排水器的使用 零层个别残疾人卫生间只有坐便器和洗手盆 2 件洁具。此类卫生间又多位于设备机房，赛时转播、 工艺、器材配套用房等处，可以说使用频率极低。赛 时按每天有 50 人次(按工作人员的 5%计)使用此 类卫生间，每人一次用水量为 25 L 计，每天用水量 为 1. 25 m3。 如果专为此卫生间设置集水坑，首先集水坑尺 寸要满足 2 台潜污泵(1 用 1 备)安装要求，则集水 坑的最小尺寸为1 200 mm X 1 600 nun X 1 000 mm, 上部300 mm空间为无效空间，集水坑最低水位为 300 mm，有效容积为0. 77 m3。同时集水坑有效容 积又要满足不小于最大一台污水泵的 5 min 出水 量。以水泵出水量为 10 m3/h来计，集水坑有效容 积为0. 83 m3。由此可以看出即使在赛时，这样的卫