健康城市:应对新冠疫情专栏

【疫情启示】防止病毒传播的排水系统设计

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【疫情启示】防止病毒传播的排水系统设计


【疫情启示】防止病毒传播的排水系统设计

© iStock

新冠病毒导致的肺炎(COVID-19)【注1】疫情持续蔓延,引发大家对公共卫生、健康意识的广泛讨论。作为建筑环境领域的专业咨询机构,我们理应思考城市环境、建筑居所的安全定义、健康标准和可持续发展的方向。


此次新冠病毒的感染途径,除了较明确的飞沫传播、怀疑存在气溶胶传播、钟南山院士团队也表示有经排泄物传播的可能性。因此,建筑排水系统的传播隐患一直存在。2003年非典型肺炎(SARS)疫情期间,香港淘大花园正是由于排水系统水封装置失效而引发病毒在住宅区扩散,导致300多人集体感染。

回到家清洁外套、摘下口罩,这里也并非百毒不侵的防疫堡垒。如果新冠肺炎可能通过住宅楼排水系统传播,病毒会从哪些位置侵入家中?


存水弯

建筑排水系统用于排走从洗手盆、浴缸、厕所/厨房地漏和厨房水槽排出的生活废水(Waste Water)以及从抽水马桶排出的生活污水(Soil Water)。建筑物(包括住宅楼)通常采用污/废水合流的单管排水系统,即所有卫生洁具(如抽水马桶、洗手盆、浴缸和浴室地漏)都连接到同一个排污水管。为防止臭气、细菌、病毒等进入浴室或厨房,每项卫生设备均配有带水封的存水弯

【疫情启示】防止病毒传播的排水系统设计

1. 污/废水管

2. 通气管

3. 反虹吸管

4. 存水弯

© Arup

(图为香港住宅项目案例,内地大部分住宅不设反虹吸管,而在主立管1和2之间设管道连通)

存水弯除了U型,也有P型、S型、W型等不同式样,水封原理一致。中国内地建筑标准要求水封高度不少于50毫米,香港建筑物条例要求污/废水合流的单管排水系统水封高度最少为80毫米。

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传统单管排水系统  single stack drainage system

(图为香港传统住宅项目案例,内地住宅厨房一般不设地漏,避免水封失效风险)

普通居民大多习惯用拖把清洁厕所(非浴室区)/厨房地板,较少用水冲洗。因此导致大部分厕所/厨房地漏的水封水量不足甚至干涸,失去了隔气功能。

另外,当我们使用厕所时,如果开启排气风扇并关闭门窗,厕所内将形成负气压空间。在存水弯水封失效的情况下,污水管内空气会通过地漏被抽回厕所。由于新冠病毒或像SARS一样经排泄物传播,回流空气可能携带污水管内的病毒,并扩散在室内,被污染的空气也有机会进一步通过敞开的门窗散播到邻近单元,造成社区感染。

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© Arup

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1. 污/废水管;2. 厕所地漏;3. 废水管

(左)地漏正常水封;(右)地漏水封失效,臭气、细菌、病毒等可经地漏进入室内


通气管、反虹吸管

近期香港长康邨的新冠病毒感染病例也警示了病毒经通气管、反虹吸管传播的风险:上层住户有人感染后,病毒或经排泄物进入污水管和通气管,而下层住户因私自改装厕所管道,导致反虹吸管未能正确连接抽水马桶和通气管,且没有密封。香港旧式公共住宅排水系统设计将排水管和通气管安装在厕所内,因此带病毒的空气有可能经过通气管和未密封的反虹吸管泄漏、进入室内。

香港住宅通常以反虹吸管连接抽水马桶和通气管,调节排水系统压力,防止因虹吸作用导致水封失效;内地大部分住宅不设反虹吸管,然而装修过程中如果改装过厕所排水管和通气管,也有可能因密封不严导致泄漏。由于通气管或反虹吸管在正常运作下没有水流经过,因此管道泄漏不容易察觉。

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© Arup

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1. 污/废水管;2. 反虹吸管3. 污水管

病毒经反虹吸管传播的可能途径(香港长康邨案例)

(左)通气管/反虹吸管平衡排水系统内部压力,确保安全排走废水、污水和气体;(右)初步调查显示,拆卸反虹吸管可能导致受污染气体扩散


改善排水系统

香港卫生防护中心根据2003年4月17日《淘大花园爆发严重急性呼吸系统综合症事件主要调查结果【注2】,为公众提供安全指引,强调妥善保养排水系统以及定期向地漏U型存水弯添加清水的重要性。

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《妥善保养排水渠管和定期注水入U型隔气》【注3】

© 香港卫生防护中心 / 香港卫生署

鉴于SARS在淘大花园的感染案例证实与排水系统有关,建筑及机电工程业界一直致力完善排水系统设计,以防范于未然。保证存水弯水封完好是有效方式之一香港业界提出增设一条排水管道(“防SARS管道”)的方案:将洗手盆(或厨房水槽)排水管连接到厕所地漏的存水弯,可将洗手盆的部分排水量定期填充地漏存水弯。由于洗手盆在生活中频繁使用,大大降低了地漏水封失效的可能性。

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防止地漏水封失效的管道设计(香港项目案例

内地业界防地漏水封失效的排水设计,包括将洗手盆排水(不经存水弯)直接排入自带水封的多通道地漏,再汇入排水干管。

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国家建筑标准设计图集12S306《住宅卫生间同层排水系统安装》

© 中国建筑标准设计研究院(组织编制)

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内地酒店项目卫生间地漏防水封干涸措施详图

为公共卫生与健康着想,建筑运营者和住户都有责任确保排水系统得到正确维护:普通住户请勿未经授权改装排水管道;对于现存排水系统安装在室内的旧式住宅,住户、物业管理者应考虑聘请专业人士检查排水系统运作及管道状况。物业持有人、管理者也可考虑将安装在室内的排水管道移至外墙,降低病毒传播的可能性

对于新建筑设计而言,长期解决方案是采用相互独立的排水管道分别排放生活污水和生活废水,最大程度减少建筑排水系统内的交叉污染、尽早清除健康风险。

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奥雅纳项目:葵翠邨,香港房屋署辖下新落成的公共住宅

奥雅纳作为建筑机电工程顾问,在SARS疫情后的香港住宅以及内地酒店、商业综合开发等项目中都采用了优化的排水系统设计。我们积累建筑健康、安全、防疫层面的改良经验,确保新建筑的排水系统能有效防范病毒传播。

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© Henning Larsen Architects

奥雅纳项目:上海尚浦领世F1C,这项新综合开发项目为防疫设置了优化的排水系统设计

参考资料


【注1】世界卫生组织公布新型冠状病毒及其所引发疾病的命名:

https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/technical-guidance/naming-the-coronavirus-disease-(covid-2019)-and-the-virus-that-causes-it

【注2】香港卫生署《淘大花园爆发严重急性呼吸系统综合症事件主要调查结果》https://www.fhb.gov.hk/download_chs/press_and_publications/press/030417/c_main_findings.pdf

【注3】香港卫生防护中心安全提示《妥善保养排水渠管和定期注水入U型隔气》https://www.chp.gov.hk/files/pdf/utrap_tc.pdf

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原文始发于微信公众号(Arup奥雅纳):【疫情启示】防止病毒传播的排水系统设计

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