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建筑室外給排水管網設計
摘要:本文作者結合實際工作經驗,對住宅小區室外給排水管網的規劃與構思介紹了自己的看法,指出了設計時需要注意的事項,供大家參考。
關鍵字:給排水;設計;室外
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
對于一個建設項目而言,看似簡單的室外給排水系統卻直接關系到市民的日常生活。我們給排水設計人員必須本著安全、技術、實用、美觀、經濟的原則,開拓進取、勇于創新,在實踐中反思,不斷優化我們的給排水設計方案,同時要用發展的眼光進行設計,切實滿足不斷發展的住宅設計新要求和市民不斷提高的生活質量要求。
1 方案優化
1.1 結合周邊大市政條件進行方案設計
1.1.1 無大市政管網。如果住宅小區周邊沒有市政給排水管網,那么我們要考慮自備水源滿足生活和消防的需要;根據水質條件確定合理的污水處理技術,設置污水處理站;就近尋找低洼處或是在住宅區域內設置水景解決雨水的排放問題。
1.1.2 有大市政管網。如果住宅小區周邊有市政給水、中水和污水管網,我們在設計時要做到以下兩點:其一,結合市政管網所能夠提供的流量和小區內日最大的用水量,從水源端開始計算出水力,從計算結果出發分析要求市政所提供的流量,設計引入進水管的數量及其管徑;其二,確定大市政污水管網所能提供的排放口的數量和每個管徑、管底標高,從小區內的污水排放實際出發進行排水方案規劃確保污水和雨水可以順利排放。
1.2 總平面方案和出入戶管道設計
城市經濟的快速發展,人民對生活質量的要求也越來越高,為了滿足人居的各種要求,室外管線日益增多。對于室外給排水管線的設計布局要求也變高了,建筑豎向及建筑總平面的設計規劃應結合排水管線的位置和標高來進行設計,具體的設計上有如下幾點:
1.2.1 隨著城市人口的快速增加,帶地下車庫的高層建筑越來越多,地下車庫通常都是連通的,通常情況下,室外大市政的條件對室內排水出戶管道的方向和位置有較大的限制,因此,在設計建筑平面方案時,可以考慮將地庫設置為管道夾層以此來滿足排水管道的具體需求;
1.2.2 受地庫的影響,應結合大市政管網預留接口的方向,對室內給排水進行設計的時候應對出人戶管道的位置和方向,一般情況下,應盡可能地從沒有地庫的一側出管,這樣一來方便與室外市政管網進行有效鏈接;
1.2.3 從室外大市政的預留入口方向出發,設計時要關注建筑平面上主要機房及管道井的布設;
1.2.4 實踐過程中發現,在室外給排水管道的布置過程中,并不是單純地給排水的功能布置給水、污水和雨水管線,必須綜合考慮生活需求,將給排水管線與直埋電力、熱力、電信、燃氣等等管線進行綜合性布置。
2 施工圖優化
2.1 管道敷設
室外的地下管道除了給排水管道還有其他生活必需的管網。在施工圖設計上應避免地下各類管道的相互干擾,從工程實際來看,管道敷設應重視如下幾個方面:
2.1.1 位置。在敷設給排水管道時,具體的位置應結合其重要性、材料的耐久年限和路面承壓實際綜合來考慮。實踐經驗表明,雨、污水排放管的管徑比較大而且埋得很比較深,所以將它們設計在車行道下。相比而言,給水管的管徑比較小、埋深比較淺,加上又是壓力管道且檢修頻率高,所以通常情況下布設在人行道下。
2.1.2 避讓。從工程實踐經驗來看,地下管道雖多,但只有排污(雨)對坡度有一定的要求,從管道敷設的難度上來看,依次是“排污—排雨—燃氣—其它”這樣一個順序;在具體的工程實踐中,在合理安排各管線平面位置的基礎上,還必須合理地控制各管線的高程,在高程上盡量將各管線相互錯開設計,如果管線在高程上有矛盾,則遵守“壓力管讓重力管、支管讓干管、小管徑讓大管徑”的規避原則。
2.2 壓力管道
2.2.1 給水。從室外給水的形式來看,給水分為市政直供水和加壓供水兩部分,市政直供水主要供室外消防、建筑物低區和泵房用水,給水管網的管徑根據用水量計算設計,消防用水管徑通常情況下大于等于DNl00,布置成環狀,距離建筑物距離也要按照規范設置;加壓供水形式主要用于建筑物高區用水,給水管網管徑也是根據用水量計算設計,布置成支狀。不管是哪一種給水形式,每住戶管上裝設室外水表。
2.2.2 中水。從室外中水的形式來看,中水分為市政直供水和加壓供水兩部分,市政直供水主要供室外綠化用水、建筑物低區和泵房,管網的管徑根據用水量計算設計,布置成支狀;加壓供水形式主要用于建筑物高區用水,給水管網管徑也是根據用水量計算設計,布置成支狀。每住戶管上裝設室外水表,且設有明顯標識。
2.3 無壓管道
2.3.1 污水排放。污水和廢水排放分為合流制和分流制兩種,嚴格要求中水回用的建筑物采用污、廢水分流,通常情況下均采用的是合流制。各種污、廢水經過相應技術處理后都排放到污水主干管,最終集中收集,或借助于中水處理系統進行統一處理,處理達標后回用作為綠化水,或直接排到大市政管網。在污水管網的設計上,從實際排放需求和實踐經驗來看,管道要適中,不宜太大或太小;起點污水支管埋深盡量大于300mm,便于其他它出戶管道接入;檢查井支管多余4個可以考慮做非標的方形檢查井。
2.3.2 雨水排放。雨水管道設計應注意計算整個區域的雨水量復核大市政給預留的雨水接口大小是否合適;雨水的排放盡量就近排走,不要匯集太多;雨水口及管道計算盡量放大一些,不要偏小;接入河流或者水系時加防倒流裝置;特殊地方的雨水需要收集并設置提升裝置。
3 管材選用及需注意的問題
3.1 典型管材的特性對比
室外無壓排水管一般很少采用金屬管,只有當排水管道需要承受較高壓力或對滲漏要求嚴格的地方(如污水泵站的進水管和出水管等)才采用金屬管材。較為常見的為混凝土及鋼筋混凝土管,近幾年,雙壁波紋管、HDPE高密度纏繞管等也在室外排水工程中得到較為廣泛的應用。現就鋼筋混凝土管、雙壁波紋管、HDPE管三種管材的技術性能比較情況列表如下:
設計時應根據建設要求結合各種管材的特性做到管材選用經濟、合理。
3.2 管材選用需注意的問題
在管材選用時不能盲目地以為新型的管材就優于傳統的管材,需結合工程實施的工期要求,區域經濟發達程度及管道埋深、敷設位置和施工工法來綜合考慮選用管材,筆者認為傳統的混凝土管不僅價格便宜,而且各方面力學性能有保證,在改良了管道接口的基礎上,對于橡膠圈承插接口的混凝土管不失為一種好的排水管材,值得大面積推廣和使用。
4 設計中需注意的其他問題
4.1 鋼筋混凝土管接口選擇
用于排水的混凝土管的管口形式常用的有平口管、企口管和承插口管。管口形狀不同,接口的方法也不同。管道接口一般分為柔性接口、剛性接口、半柔性接口三種。橡膠圈接口、瀝青油膏、石棉瀝青卷材接口等均為柔性接口,剛性接口常見的有水泥砂漿、鋼絲網水泥砂漿抹帶接口,而石棉水泥接口則為半柔性接口。對于接口要求強度較高、嚴密性閉水性較好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。由于廣州市水系發達,地下水位較高,地質情況非常復雜,為了避免管道不均勻沉降,現設計的排水管道均考慮采用柔性接口。
4.2 管線豎向控制
管線豎向控制應從多方面進行綜合考慮:為保證管線所服務區域雨污水能順暢排入,要求管線要有一定的坡度;而隨著埋深增大,挖槽深度增加,施工難度也隨之增大,特別是在土質較為軟弱地段更為突出,這樣必然提高管網造價;同時城市道路下的市政管線錯綜復雜,為在高程上使各管線基本相互錯開,也應合理控制各管線高程,一般來說,從上至下管線順序依次為電力管(溝)、電訊管(溝)、煤氣管、給水管、熱力管、雨水管、污水管。
5 結束語
隨著城市化進程的加快,對城市生活質量的要求也越來越高,每一個城市建設項目都不可缺少了室外給排水管道工程,對于住宅小區的建設而言,合理規劃小區室外給排水管網,是創造和諧、美麗小區人居環境的前提,總的來說,小區室外給排水設計必須符合國家的相關規范和設計的基本要求,要從大的市政給排水管網進行有效地銜接,還需要充分考慮住宅小區的總體規劃,綜合分析上述各種因素確保設計既技術可行,又經濟合理。
參考文獻:
[1]《室外給水設計規范》(GB50013-2006)
[2]《室外排水設計規范》(GB50014-2006)
[3]《城市排水工程規劃規范》(GB50318-2008)
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