引用本文:陳彥熹,李旭東.疫情防控化下建筑排水體制和通氣方式對人員暴露風險的影響研究 .[J].給水排水,2022,48(S1):341-345
不同建筑排水系統(tǒng)病毒暴露風險
1.1 住宅
建筑排水系統(tǒng)體制主要分為污廢合流和污廢分流排水系統(tǒng)。住宅衛(wèi)生間的排水立管應為污廢合流系統(tǒng),其排出盥洗、淋浴等生活廢水及沖廁的生活污水。但后文為簡明表達,將住宅廚房廢水與衛(wèi)生間污水分別排放的系統(tǒng)稱為住宅污廢分流系統(tǒng)。
對于住宅建筑建筑,《建筑給水排水設計標準》(GB 50015-2019)中4.4.3規(guī)定:住宅廚房的廢水不得與衛(wèi)生間的污水合用一根立管。即住宅廚房廢水立管與衛(wèi)生間污水立管是相互獨立的。因此,住宅中病毒的暴露位置有以下情況:
(1)廚房和衛(wèi)生間僅設伸頂通氣或分別設通氣立管。此條件下,廚房廢水排水系統(tǒng)與衛(wèi)生間污水排水系統(tǒng)相互獨立,互不連通,病毒暴露位置為衛(wèi)生間,如圖1和圖2所示,圖中淺灰色排水器具所在位置為暴露位置。
(2)廚房廢水與衛(wèi)生間排水系統(tǒng)共用一根通氣立管。廚房廢水與衛(wèi)生間污水立管雖然相互獨立,但能夠通過通氣立管相互連通,因此,病毒暴露位置包括各層衛(wèi)生間及廚房,如圖3所示。
1.2 辦公建筑
對于辦公建筑,由于沒有對合流制和分流制有具體的限制,病毒更易于暴露。常規(guī)辦公建筑的排水點主要包括集中衛(wèi)生間和其他排水房間。通常男女衛(wèi)生間相鄰,共用一根排水立管。對于污廢合流排水系統(tǒng)(衛(wèi)生間與其他排水房間共用一根排水立管排水),無論采用何種通氣系統(tǒng),連接在此排水系統(tǒng)中的衛(wèi)生間和其他排水房間均可能成為病毒的暴露位置,如圖4所示。
對于辦公建筑的污廢分流排水系統(tǒng),存在3種典型情況:①衛(wèi)生間和其他排水房間分別設置伸頂通氣管。病毒暴露位置為衛(wèi)生間,參考圖2;②衛(wèi)生間和其他排水房間分別設置專用通氣立管。病毒暴露位置為衛(wèi)生間,參考圖2;③衛(wèi)生間和其他排水房間共用一根通氣立管,參考圖3。
1.3不同建筑排水系統(tǒng)病毒暴露風險分析
對于住宅建筑,不同建筑排水和通氣系統(tǒng)下病毒的暴露位置如圖5所示。
與其他系統(tǒng)相比,住宅建筑廚房排水與衛(wèi)生間排水共用通氣立管的情況下,病毒暴露的位置包含住宅的廚房及衛(wèi)生間,人員暴露風險最高。僅設伸頂通氣和分別設通氣立管的排水系統(tǒng),由于廚房與衛(wèi)生間排水系統(tǒng)相互獨立,因此暴露位置均為衛(wèi)生間。綜上,住宅人員感染病毒的風險排序為:共用通氣立管>伸頂通氣管=分設通氣立管。
對于辦公建筑,不同建筑排水和通氣系統(tǒng)下,病毒的暴露位置如圖6所示。其中,合流制排水系統(tǒng)及污廢共用通氣立管的排水系統(tǒng),病毒暴露位置最多,系統(tǒng)中連接的所有衛(wèi)生器具和附件均有可能由于水封失效使病毒進入房間。其他兩種排水系統(tǒng)與住宅類似,暴露位置均為衛(wèi)生間。與住宅不同的是,辦公建筑男女衛(wèi)生間常共用排水立管,暴露位置更多,暴露范圍更為廣泛。綜上,典型排水系統(tǒng)中辦公人員感染病毒的風險排序為:共用通氣立管=合流制排水>伸頂通氣管=分設通氣立管。
對于一個相同形式的建筑排水系統(tǒng),與衛(wèi)生間相聯(lián)通的通氣管連接的衛(wèi)生器具和排水附件的數(shù)量越多,該建筑中人員感染病毒的風險越高。由于辦公建筑的人員密度一般均高于住宅,其衛(wèi)生器具和排水附件數(shù)量更多,且辦公建筑中人員通過密切接觸傳播的范圍更加廣泛。因此,辦公建筑中建議設置更加嚴密的病毒防控措施。
另外,根據(jù)排水管系中水汽氣流動規(guī)律,當水流由立管進入底部橫干管后,短時間橫管中壓力突增形成正壓,底層衛(wèi)生器具存水彎的水封可能被破壞。當其他各層排水時,均對底層水封有影響。因此,底層水封破壞的可能性更高,與其他樓層相比,居住在底層的人員暴露風險更高。
暴露風險控制的設計和運行對策
2.1設計對策
當采用污廢分流制排水系統(tǒng)時,通氣系統(tǒng)優(yōu)先采用獨立伸頂通氣或污廢單獨設通氣立管且不連通。對于污廢合流的排水系統(tǒng)或污廢共用通氣立管的系統(tǒng),住宅廚房及辦公其他排水房間不建議設計地漏,減少可能發(fā)生水封破壞的位置的數(shù)量,縮小病毒擴散的范圍。地漏應采用有水封地漏,盡量采用防干涸地漏、防虹吸地漏,多通道地漏等能具有水封破壞控制措施的地漏。建議采用底層單獨排放的排水系統(tǒng),防止底層水封破壞。底層不單排的系統(tǒng)建議底層用水器具和排水附件水封深度適度增加。
2.2運行對策
非疫情期間應對衛(wèi)生器具和排水附件水封進行定期檢查,適當補水,適量投放消毒劑。疫情期間,對于已有感染人員的建筑,首先對未采用底層單排的排水方式的建筑核查底層衛(wèi)生器具和排水附件的水封是否失效。然后,根據(jù)建筑類型、排水體制及通氣方式,按照圖5和圖6中的病毒可能暴露位置,排查該排水系統(tǒng)中水封可能失效點位。
結論
(1)在住宅和辦公建筑中,病毒可能以糞便為載體,在沖廁排水過程中擴散至建筑內的其他房間,且具有相當長的時間。
(2)采用合流制排水系統(tǒng)及公用通氣立管的排水系統(tǒng)的建筑內人員的暴露風險最 大。對于住宅建筑,人員暴露風險排序為:共用通氣立管>伸頂通氣管=分設通氣立管;對于辦公建筑,人員暴露風險排序為:共用通氣立管=合流制排水>伸頂通氣管=分設通氣立管。
(3)在建筑排水系統(tǒng)的設計方面,為降低暴露風險,對于分流制排水系統(tǒng)建議單獨設計衛(wèi)生間污水的通氣管,保證與其他排水通氣管不連通;對于合流制排水或由于條件限制需要污廢共用通氣管的系統(tǒng),在長期無排水的房間內不設地漏。底層污水建議單獨排放或適當增加底層水封深度能夠降低暴露風險。
(4)非疫情期間應對衛(wèi)生器具和排水附件水封進行定期檢查,疫情期間應根據(jù)建筑類型、排水體制及通氣方式,根據(jù)病毒暴露位置圖,排查該排水系統(tǒng)中水封可能失效點位。