敬老院生活及消防给排水设计研究

汤 玮

（重庆市设计院，重庆 400015）

1 背景

《中国人口老龄化及老年人状况的回顾与分析》指出，我国为中等发达国家，当人口老龄化程度达到高峰时，将会有更多的老人寻求敬老帮助[1]。其安全、医疗和服务等问题，将给敬老事业带来巨大压力。

例如，据重庆市2016年统计资料分析，全市60岁以上老年人有704万人，占到全市总人数的20.7%[2]。

2 我国敬老院现状

随着老龄化现象的加重，社会的进步发展以及生活水平的提高，社会养老模式逐渐形成，敬老机构已成为老年人养老的重要场所。

敬老机构当中常见的[3-4]有敬老院、养老院、老人院、老人公寓、老人养护院、托老所等。目前国内设计规范中对于敬老机构所采用的名称说法各有不同。本文统一采用敬老院这一说法。敬老院，有的规模很小，只有一栋建筑或一栋中几层楼；有的规模较大，栋数较多，功能分区齐全。随着老龄化现象的加重以及社会的进步发展，敬老院越来越多。但国家相关规范对敬老院建筑给排水及消防设计方面的规定并不多，不能很好地满足老年人的使用需求[5]，大多敬老院的设施现状不仅不能弥补老人逐渐丧失的各种能力，还降低了老年人的生活质量，甚至带来安全隐患。

3 敬老院生活给水系统设计与研究

3.1 设计用水定额

敬老院建筑的用水主要包括老年人的盥洗、淋浴、入厕、洗衣、饮用、食堂用水以及生活用水等。敬老院工作人员用水较少，无大变化，用水量最大的是老年人，老年人用水情况见表1。

表1 老年人用水情况

表2为敬老院中各种生活用水量比例，其中盥洗包括洗漱和洗手，洗衣包括洗内衣物和其他衣物，食用包括饮用和餐饮。

表2 敬老院各种生活用水量比例

敬老院用水量的影响因素很多，如住宿、员工比例、节水器具的设置、人均使用面积等。根据所收集的资料，对敬老院的用水量影响因素进行相关性分析，其结果如表3。

表3 敬老院用水相关性分析

根据表3可以看出，提供住宿与人均用水量的相关系数的绝对值为0.639，相关性最强；员工所占比例和人均用水量的相关系数的绝对值为0.416，相关性较强；人均建筑面积和人均用水量的相关系数的绝对值为0.380，相关性中等；节水器具的设置和人均用水量的相关性系数绝对值为0.261，相关性较弱。

研究其原因是因为全托类敬老院的用水时间长，用水形式多样化，影响因素较多；日托敬老院的用水时间较短，用水形式单一，影响因素较少，用水波动较小。因此按全托和日托制定敬老院用水定额是合理的。

3.2 设计用水定额的制定

用水定额的制定是依据重庆市各个敬老院用水资料得出的，符合重庆市及相似地区的敬老院的用水定额。与国内各个地区现有的规范值进行比较分析，可得出使用更广范的用水定额（表4）。

根据对各敬老院建筑用水情况进行分析，综合人均日用水量的平均值、二次平均值加概率测算值，可以得出敬老院平均日用水定额的建议值为全托100～150L/人·d，日托40～60L/人·d。再结合现行规范的取徝，最终得出敬老院最高日用水定额的建议值为全托130～180L/人·d，日托50～80L/人·d，其值不包含员工用水。敬老院日用水波动不大，故时变化系数取值为全托2.5～2.0，日托2.0。敬老院生活用水定额建议值见表5。

表5 敬老院生活用水定额建议值

在进行设计时应结合工程实际，考虑定额相关因素进行取值。如员工的比例和人均使面积对用水量有较大影响，当员工的比例较高、人均使用面积较大时取值应较大，反之取值应偏小。在设计时应结合其影响因素合理取生活用水值。

3.3 生活热水设计

3.3.1 热水供应方式

敬老院建筑可以根据区域、供水时间等将热水供应系统进行细划，尽量保证各系统独立设量。如住房需24h供热水，则应设计集中供水系统。其他如厨房、医疗室等，则宜设计独立的局部热水供应系统，避免其他用水造成水量水压波动。分别设计几个独立的系统，既能保证供水安全可靠，又具有检修、运营管理方便等优点。

集中热水供应系统应避免出现滞留水，系统应有循环措施，保证水温的需要，因此在集中热水供应系统中应设计热水回水管和循环水泵，以保证主干管的热水循环，尽可能地使支管水循环，或采取适当的措施保持支管的水温。

3.3.2 加热设备

热水系统中的设备[6]对保证热水的水温、节能、节水和节约投资都有重要意义。因此，虽然局部加热设备有燃气热水器、电热水器、太阳能热水器、热泵热水器等，但设计时宜根据当地能源现状选用节能环保的产品。

集中加热设备有普通锅炉和热水锅炉。其热源有燃煤、燃油、燃气三种。燃煤锅炉存在污染环境的问题，一般不用。燃油、燃气是通过燃烧器向正在燃烧的炉腔内喷射雾状油（或通入煤气）使其迅速、完全燃烧，具有构造简单、体积小、效率高、排汚少等优点。

集中加热设备还有间接水加热设备，就是用高温水或蒸汽作为热源对水进行间接加热的水加热设备。常用的有容积式、半容积式、半即热式、快速式水加热器等。

容积式水加热器是能储存一定的热水量并能承受一定压力的间接加热设备。具有供水可靠性高、水温水压稳定、噪声小等优点。其缺点是在加热盘管附近水温为20℃～30℃的滞水区，病菌极易繁殖，而且水温常出现梯形状态，低温部位的温度远小于60℃，分布不均匀，易在热水器和管道中滋生军团菌，因此从安全角度考虑敬老院不宜釆用。

半容积式水加热器是一种具有调节容积的快速加热器。容器内设有循环泵，提高了加热水的流速，增大了传热系数和换热能力，同时保证了系统内热水的连续循坏，消除了低温部位，容积的利用率达到10O%，控制了细菌的生长。半容积式水加热器不仅能满足时耗热量小的要求，还具有供水水温水压平隐、占地面积小的优点。

半即热式水加热器带有预测装置，存贮容较小，换热效率较高，但需定期排垢。该加热器装设的预测器能够连续监测器具内的水温和流量，保证温差在正负2.2℃内，设备结构紧凑，既能有效地利用空间，也便于搬运和安装。

快速式水加热器是一种通过热媒与被加热水的高速流动来提高换热效率的间接加热设备。适用于水质总硬度低（小于150m/L）、没有贮热设备且用水均匀的系统中。具有体积小、效率高、安装方便等优点。但不能贮存热水，水头损失大，当热媒和水压力不稳定时，出水温度有较大波动，容易被烫伤，故老年人不宜使用。

综上所述，设计敬老院建筑的集中加热设备时应考虑设备安全性、水温稳定性等因素。选用锅炉加热时宜选用燃油、燃气热水锅炉；间接水加热设备则宜选用半容式即热式水加热器。

3.3.3 热水水质控制

热水在贮存和输送的过程中容易产生二次污染，且热水用水点的温度一般为40℃～50℃，而这个温度正好是病原菌与军团菌的最宜生长温度。由于老年人免疫功能较差，是易被感染的高危人群，因此对热水水质进行有效控制，防止军团菌的产生，对敬老院热水系统安全性设计至关重要。

军团菌一般产生在热水系统的储水容器和水流滞流区，因此敬老院建筑的集中热水供应系统应采用闭式系统，让整个系统与大气隔绝，使热水水质不易受外界污染。为了便于清洗，储热容器宜设置两个，每个容积不宜过大；同时要选取没有滞水区的水加热器，否则热水在滞水区的停留时间过长，容易产生军团菌。

为了消除隐患，应对热水进行消毒。其消毒方法有银离子、紫外线和热消毒法三种。 银离子消毒法能保持长久的消毒效果，但易产生水垢。紫外线消毒法不具长效性，而且当已经出现军团菌时，处理效果很不好。目前使用最广泛的方法是热消毒法，军团菌生长温度为25℃～42℃，当水温高于50℃时，90%的军团菌会在2h内死亡；当水温高于70℃时军团菌会快速死亡。在热水供应系统中，将水温控制在55℃～60℃，回水控在50℃～55℃，并且定时将水温提高到70℃，能有效抑制和消灭军团菌。因此敬老院建筑设计中，应采用热消毒法对热水系统进行消毒。

3.3.4 热水温度的控制

在敬老院生活热水供应系统中，预防老年人烫伤是设计的重点，用水点水温不应大于40℃，为了达到这一要求，对热水进行恒温控制是非常必要的。保证水温恒定的方式有很多，对不同的热水供应对象应采取不同的方式。

能自理的老年人采用恒温龙头，操作简单；不能自理的老年人需要在用水前就控制好出水的温度，则应设计恒温控制阀。单点恒温控制阀能保证水温要求，但成本高、管理困难，因此，宜设计成组水温控制阀，控制为5～10s出热水。还有一种恒温阀叫数字控制阀，安装在热水器出水干管上，对系统进行恒温控制，也可用于分区热水用水点系统。

4 敬老院建筑排水系统设计与研究

4.1 排水方式和选择

我国卫生间的排水方式主要分为隔层排水和同层排水两大类。隔层排水是指排水横支管穿过自身所在卫生间的楼板，在楼下卫生间的天棚板上横排接入排水立管的排水方式。同层排水是指排水横支管不穿过楼板，在自身所在卫生间楼层内敷设，直接与立管连接的排水方式。隔层排水[7]噪音约 66分贝，影响生活质量；卫生死角多，难于清洗；需下层维修，影响下层住户；排水需穿楼板，破坏建筑结构；洁具布置不可移动，布置受限。同层排水噪音约3O分贝，降低了噪音困扰；卫生死角少，便于清洗；本层检修不影响楼下住户；排水管不穿楼板，不影响建筑结构；洁具可移动，布置灵活。

常用的同层排水有墙排式、垫层式和降板式三种。墙排式是在洁具后方砌一堵假墙，墙内布置管道，在同一层与主立管连接，要求洗脸盆必须是悬挂式，坐便器必须是后排水，但不能安普通地漏。垫层式是垫高卫生地面，以便于敷设横支管，但是这样卫生间地面就存在高差，无法满足无障碍设计。降板式是将地卫生间楼板局部或全部下沉，将排水横支管安设于下沉空间内，这样地面平整，满足无障碍要求，适用于敬老院卫生间设计。

4.2 卫生间防臭措施

防止排水系统有毒有害臭气进入卫生间的部件是带水封的地漏，“建水规”4.5.9条明确规定：“带水封的地漏水封深度不得小于50mm”，但市售产品很多达不到规范要求。若选用了水封较浅的地漏，水封会遭到破坏，而导致有毒有害的臭气进入室内，危害健康，因此必须选择合符规范要求的地漏。敬老院可设计水封达标的U型线性地漏，如图1所示。线性地漏，采用长条形格栅，过水量、底槽容量大，优于传统地漏。安设于卫生间门口可代替挡水条，避免地面高差，实现无障碍通行，方便老人生活。

图1 U型高水封线性地漏

4.3 卫生间防噪声措施

卫生间噪声主要是排水系统排水时产生的噪声，包括：（1）水流在排水管内冲击管壁引起管道振动的噪声；（2）排水管内水流流动和流动引起的空气快速圧缩产生的噪声；（3）卫生洁具排水时产生的噪声。

为防止排水管道内水流冲击引起噪声，设计应采用管道隔振措施。如在设备与连接管道处设置软装置进行连接，以减少设备的振动及噪声沿管道传播。穿墙的排水管道应加套管与墙体分开，并用玻璃棉或其它隔声材料填实，其外部应用防火材料进行密封处理。 排水管的支架、托架、吊架等利用椽胶垫或毛毡垫等进行隔离减振，或用弹簧隔振器、悬吊弹簧隔振器等隔振设施减少振动的传递，防止固体传声。另外还可对管道外壁包扎吸音和隔音材料，达到综合降噪的目的。

防止卫生间噪声，卫生洁具还应选用低噪声产品。冲落式坐便器依靠水的落差将污物冲掉，使用时会产生很大的噪声。虹吸式坐便器又分半虹吸式、喷射虹吸式和漩涡虹吸式。半虹吸式介于虹吸与冲洗式之间，噪声仍较大；喷射虹吸式和漩涡虹吸式是利用独特的喷射孔，喷出的水引起强烈的虹吸作用，产生的噪声较小；漩涡虹吸式则是利用虹吸和漩涡的双重原理，产生的噪声最小。尽管漩涡虹吸式噪声最小，但用水量较大，按节水要求，敬老院宜设计市售节水型喷射虹吸式座便器。

安装坐便器时，应在坐便器与地面和墙面的接触处配置橡胶绝缘隔震垫以减震降噪。另外，应尽量把坐便器布量在与卧室不相邻的墙壁一侧。

5 敬老院建筑消防设施

5.1 敬老院火灾情况

随着国家对养老事业的关注，养老产业蓬勃发展，敬老院逐渐增多，但很多是利用现有住宅建筑或其他民用建筑改建而成。因而存在很多缺陷和不合理之处，国内敬老院易出现火灾情况，原因大致如下：

1）可燃物大量集中。老人居住的房间床上用品及储藏的易燃杂物，耐燃性差，燃烧速度快，容易导致火情迅速蔓延；

2）火源众多。首先是使用火源性物品，如蚊香、火柴、打火机等；其次是电路起火，线路不规范、使用不当、长期使用烤火炉、电热毯等用电设备，且无可靠的保护措施；另外，由于病态或不满情绪等人为纵火；

3）人员密集且火灾灵敏度差。敬老院房间紧密相连，每间一般有多名老人居住，因人员较密集，且老人的灵敏度低，火灾易蔓延。

5.2 敬老院建筑消防灭火系统的设计

《建筑设计防火规范》（以下简称“建规”）8.2.1条中规定，建筑体积大于5000m3的养老院等建筑，应设置室内消火栓。但该条文说还应按照有关专项标准的要求，对在本条规定规模以下的建筑，可根据实际情况确定设置与否。因此，对于敬老院这类人员多、火灾危害大的建筑，不管面积大小，均应设置室内消火栓。

《建规》中对敬老院的灭火设备没有严格要求，但根据敬老院的特点，宜设计自动喷水灭火系统。该系统是一种控火率高、安全可靠性强的灭火系统。根据管网内是否充满水及喷头开闭状态，可分为湿式、干式自动灭火，预作用喷水灭火，雨淋喷水灭火和水幕系统。

敬老院房间电器设备多，设计开式灭火系统用水量大，容易使电器产品造成严重水渍损失，故不宜设计雨淋喷水灭火和水幕系统。干式自动喷水灭火和预作喷水灭火系统，需对管网排气充水，将会延缓灭火时间，也不宜采用。湿式自动灭火系统处于戒备状态时，管网内充压力水，在喷头探测到火苗时，能第一时间开启喷水动作，不存在滞后现象造成火灾损失。

5.3 敬老院建筑消防管道及喷头

消防管道一般都用内外壁热镀锌钢管，长期使用会有锈蚀现象，锈渣堵塞喷头影响喷水灭火，故宜使用规范新编入的塑料管道，氯化聚氯乙烯（PVC-C）管材，其性能满足规范要求。安装时同材质之间采用承插式粘接，与法兰式管道及管件连接时采用（PVC-C）法兰连接。

喷头是组成自动喷水灭火系统的关键部件之一，湿式自动喷水灭火系统釆用的是闭式喷头。根据喷头的热敏元件，分为易熔合金喷头和玻璃球喷头；根据安装方式，分为通用型、直立型、下垂型、边墙型喷头；根据灵敏度分为标准响应喷头和快速响应喷头。根据“喷规”6.1.7条规定，医院、疗养院的病房及治疗区，老年、少儿、残疾人的集体活动场所宜采用快速响应喷头。适用于居住区的快速响应喷头，主要有直立型、下垂型、边墙型和快速响应扩展覆盖型喷头。老年人的房间一般都有吊顶，因此可设计边墙型喷头，公共区域可采用下垂型或直立型快速响应喷头。

6 结语

随着我国人口老龄化的加重以及社会的进步和发展，敬老院已成为老年人养老的重要场所，我们结合老年群体的特点，对敬老院建筑给排水及消防系统现状及存在的问题进行了调查、分析、研究，给出了敬老院建筑给水用水定额建议值，并对给水系统、排水系统及消防系统的设备选型等设计要点提出建议，可为相关人员提供参考。