對(duì)住宅小區(qū)給排水管道設(shè)計(jì)的問(wèn)題分析

胡鶯鶯

【摘 要】住宅給排水設(shè)計(jì)施工與人民的生活密切相關(guān)，關(guān)系到人民的身體健康，滿足人們對(duì)居住環(huán)境的要求是每個(gè)設(shè)計(jì)施工人員的責(zé)任，應(yīng)引起設(shè)計(jì)施工人員的高度重視。本文則著重介紹了一般小區(qū)室外給排水設(shè)計(jì)中的綜合管線設(shè)計(jì)，以及室外給排水管材選用、流量計(jì)算等內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】管線綜合；管材選用；流量及管徑

1、管線綜合

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高，城市、社區(qū)道路下的市政管線也日益復(fù)雜。在室外給排水管道的布置過(guò)程中，不再是簡(jiǎn)單的布置給水管線、污水管線、雨水管線，而應(yīng)以城鎮(zhèn)給水排水總體規(guī)劃和居住小區(qū)的建筑、道路詳細(xì)規(guī)劃為主要依據(jù)，綜合考慮小區(qū)地形、建筑物管道的接點(diǎn)等因素，與小區(qū)直埋電力、電信、熱力、燃?xì)獾裙芫€或地下管溝等進(jìn)行管線綜合。平面上，防止各種設(shè)計(jì)管線互相搶位，嚴(yán)格按規(guī)范確定各種管線的水平位置，以便為以后管線改建或擴(kuò)建或維修留有足夠空間；豎向上，各種管線的高程應(yīng)從上而下依次確定，考慮小區(qū)排水管高程與區(qū)外市政排水管道的銜接和檢修可行性。此外，小區(qū)地勢(shì)平緩，管道施工過(guò)程中可能出現(xiàn)一些偏差，所以，污、雨水管道的管徑和坡度適當(dāng)加大，確保污、雨水快捷通暢的排入?yún)^(qū)外城市主干管。另外施工前最后實(shí)測(cè)一下要接入的市政排水管井高度，確保能順坡接入。

一般來(lái)說(shuō)道路下可不設(shè)管溝，根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求，配水管線應(yīng)盡量布置在綠地、人行道或非機(jī)動(dòng)車道下，在進(jìn)行各種管線的橫向和縱向布置時(shí)應(yīng)盡可能滿足各管線之間的技術(shù)要求，以及使用、施工、維護(hù)管理的需求。對(duì)于管道綜合，一般應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行布置：

（1）管道綜合應(yīng)按小管讓大管、有壓管讓無(wú)壓管、新管讓老管、臨時(shí)管讓永久管的原則進(jìn)行。

（2）各種管道的平面排列不得重疊，并盡量減少和避免相互交叉，同時(shí)保證在敷設(shè)和檢修時(shí)互不影響。

（3）各種管道損壞時(shí)，不致影響附近建筑物、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)或污染生活飲用水。

（4）各種管道應(yīng)盡量和道路中心線或主要建筑線平行敷設(shè)，并宜盡量設(shè)在快車道以外。

（5）管道與鐵路、道路和管溝交叉時(shí)應(yīng)盡量垂直于鐵路、道路和管溝中心線。

（6）給水管和污水管交叉時(shí)，給水管應(yīng)敷設(shè)在污水管和合流污水管的上面。

（7）管道排列時(shí)應(yīng)注意其用途、相互聯(lián)系及彼此間可能產(chǎn)生的影響。如污水管應(yīng)遠(yuǎn)離生活飲用水管；給水管不得敷設(shè)在暖氣溝內(nèi)，若橫穿暖氣溝時(shí)則應(yīng)加套管；直流電力電纜不應(yīng)與其他金屬管靠近，以免增加后者的腐蝕等。

（8）干管應(yīng)靠近主要使用單位以及連接支管最多的一側(cè)。

（9）架空管道不得影響運(yùn)輸、人行交通及建筑物的自然采光。

（10）給水管道的埋設(shè)深度應(yīng)滿足下列要求：

①管道不被震動(dòng)及行車力損壞。

②管道內(nèi)水流不被冰凍或增高溫度。

2、管材選用

2.1 給水管管材選用原則

管材應(yīng)符合現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求；生活飲用水給水管材必須達(dá)到用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；管道的壓力不得大于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)允許的工作壓力。

（1）小區(qū)給水管道DN<75mm時(shí)，應(yīng)選用給水塑料管、復(fù)合管或級(jí)可靠防腐處理的鋼管、熱鍍鋅鋼管。

（2）小區(qū)給水管道DN>75 mm時(shí)，可選用內(nèi)襯的給水鑄鐵管、球墨鑄鐵管或給水塑料管。

（3）鋼管韌性好、強(qiáng)度高，但防腐性能差。其內(nèi)外應(yīng)進(jìn)行襯塑、涂塑或涂防腐涂料等進(jìn)行處理。

（4）我國(guó)連續(xù)鑄鐵管性能較差，爆管現(xiàn)象較多，但DN200型還可采用。選管時(shí)壁厚可選高一級(jí)，或選用離心鑄鐵管。

（5）球墨鑄鐵管是理想的給水埋地敷設(shè)管道，在我國(guó)已有不少城市選用，效果較好。

（6）塑料管具有重量輕、耐壓強(qiáng)度高、輸水性能好、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是小口徑給水管的發(fā)展趨勢(shì)。常用給水塑料管有PVC- U、HDPE或MDPE、ABS、聚丙烯管、聚丁烯管，以及鋼塑復(fù)合管、鋁塑復(fù)合管。其中現(xiàn)在使用的較多的是HDPE管，除了具有上述塑料管的優(yōu)點(diǎn)外，與其他塑料管相比，強(qiáng)度高是它突出的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足塑料管在城市道路下直埋地敷設(shè)。但這種管材是市場(chǎng)上新出現(xiàn)產(chǎn)品，價(jià)格比較高；此外，對(duì)于室外的HDPE管，管道的連接需要全自動(dòng)電熔焊機(jī)及熱熔焊機(jī)，均需要施工單位購(gòu)買或租借以及專業(yè)的技術(shù)人員管理。這對(duì)于一般的建設(shè)和施工單位，其經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件有一定難度。

（7）給水管如采用鋼管，要特別注意防腐問(wèn)題。在管徑要求大、高壓送水、及穿越鐵路、河谷和地震區(qū)等管段較常采用鋼管敷設(shè)。鋼管埋地敷設(shè)時(shí)，管材會(huì)受到土壤、地下水的浸蝕，同時(shí)還會(huì)受到地下雜散電流的影響，使金屬表面產(chǎn)生電化學(xué)作用而損壞金屬表層，故必須采取能隔絕對(duì)管道腐蝕及減少雜散電流對(duì)管道電化作用的防腐絕緣層，以延長(zhǎng)管道使用壽命。

2.2 小區(qū)排水管常用管材及選用

室外無(wú)壓排水管一般很少采用金屬管，只有當(dāng)排水管道需要承受較高壓力或?qū)B漏要求嚴(yán)格的地方才采用金屬管材。

（1）居住小區(qū)內(nèi)的排水管和雨水管， 宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或鋼筋混凝土管。近年有的地方發(fā)文，小區(qū)排水管道，較小管徑的（D400及以下）必須采用排水塑料管。

（2）排水管如遇到穿越管溝、河流等特殊地段，或埋深過(guò)淺時(shí)可采用鑄鐵管或鋼管。

（3）居住小區(qū)內(nèi)調(diào)用有生活污水處理裝置時(shí)排水管道應(yīng)采用埋地排水塑料管。

（4）塑料管具有質(zhì)地輕、耐腐蝕、不滲漏、水利性能好等優(yōu)點(diǎn)，在室內(nèi)已廣泛采用，在小區(qū)可進(jìn)一步推廣使用。排水管道多采用硬聚氯乙烯塑料管，其種類有實(shí)壁管、加筋管、雙壁波紋管、芯層發(fā)泡管和纏繞管等，其環(huán)剛度應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中埋地管的要求。

（5）陶土管因管節(jié)短，施工麻煩，故在居住小區(qū)不推薦使用。對(duì)于腐蝕性強(qiáng)并呈酸性的污水工程，可采用陶土管或耐腐蝕陶土管。

（6）承壓排水管宜采用給水鑄鐵管或鋼管。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(yīng)用。

（7）當(dāng)排水溫度大于40℃時(shí)，應(yīng)采用金屬排水管或耐熱塑料排水管。

3、流量與管徑的確定

3.1 給水流量及管徑的確定

居住小區(qū)內(nèi)室外給水管道管徑選擇一般依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中居民用水定額、用水量等相關(guān)內(nèi)容來(lái)確定。在計(jì)算過(guò)程中要注意區(qū)分最大小時(shí)流量與設(shè)計(jì)秒流量的應(yīng)用范圍。《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中的3.5.2條，根據(jù)居住人數(shù)和生活給水干管、支管，對(duì)此做出了界定。

無(wú)論是市政給水管道還是居住小區(qū)室外給水管都涉及到流量與管徑的對(duì)應(yīng)問(wèn)題，一般依據(jù)流量、流速，按《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的水力計(jì)算表及地方經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。但居住小區(qū)的給水管道一般管徑較小，單靠水力計(jì)算表不容易確定管徑?？梢詤⒖肌端I(yè)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)·建筑和小區(qū)給水排水》中提出的一個(gè)界限流量表，并結(jié)合地方經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。

居住區(qū)設(shè)計(jì)用水量根據(jù)下列各種用水類型來(lái)確定：

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 式中：

Q——居住區(qū)設(shè)計(jì)用水量。（L/S）

Q1——居民生活用水量。 （L/S） q1：居民生活用水定額[L/（人.d）]；N1：設(shè)計(jì)人口數(shù)（人）；K1：小時(shí)變化系數(shù)；q1 和K1按《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中3.1.2選取。

Q2——公共建筑用水量（L/S）。 （L/S） q2：公共建筑生活用水定額[L/（人.次）]；N2：設(shè)計(jì)人口數(shù)（人）；K2：小時(shí)變化系數(shù)；n：每人每日使用次數(shù)[次/（人.d）]；H：每日使用時(shí)間（h）；q2 、n和K2《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中3.1.10選取。

Q3——消防用水：消防用水量、水壓及延續(xù)時(shí)間等根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定確定。

Q4——灑道路和綠地用水：根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。

Q5——管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見(jiàn)水量：：按最高日用水量的百分比計(jì)，一般可按10%-20%取值。

管段的直徑按下式計(jì)算

式中 D —— 管段直徑 （m） ，q—— 管段流量 （m3 / s） ， v——流速 （m / s） 。

給水管管徑的確定應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，同時(shí)照顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性。管徑確定涉及經(jīng)濟(jì)流速的確定，設(shè)計(jì)時(shí)常采用平均經(jīng)濟(jì)流速來(lái)確定管徑，當(dāng)D = 100 ～400mm時(shí)平均經(jīng)濟(jì)流速取0.6～0.9 m / s，當(dāng)D ≥400 mm時(shí)平均經(jīng)濟(jì)流速取0.9～1.4 m / s。大管取大值，小管取小值，并用消防用水、事故及最大傳輸三種情況對(duì)流量和壓力進(jìn)行校核。對(duì)于環(huán)狀管網(wǎng)，首先應(yīng)在保證供水所需水量和水壓、水質(zhì)安全、可靠性（保證事故時(shí)水量）和經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)上，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行平差計(jì)算，確定管段流量和管徑。平差結(jié)果應(yīng)符合如下規(guī)定：。

小環(huán)：Δh≤0.5 m；大環(huán)：Δh≤1.5 m。

3.2 排水管道流量及管徑的確定

（1）排水體制的選擇

排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)以當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)（地區(qū)）總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃為主要依據(jù)。排水體制（分流制或合流制）的選擇應(yīng)更根據(jù)城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r和排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體等條件綜合考慮確定。新建地區(qū)的排水系統(tǒng)宜采用分流制。

（2）生活污水量及管徑的確定

《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：生活排水管道的設(shè)計(jì)流量按照最大小時(shí)排水量進(jìn)行計(jì)算。排水管道的設(shè)計(jì)有最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度的規(guī)定。排水管道是按非滿流設(shè)計(jì)，有最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定。小區(qū)內(nèi)計(jì)算最大小時(shí)流量時(shí)采用的小時(shí)變化系數(shù)已經(jīng)考慮了從小區(qū)到城鎮(zhèn)管網(wǎng)的過(guò)渡因素。對(duì)于小區(qū)組團(tuán)內(nèi)的生活排水管道按最大小時(shí)生活排水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定管徑和坡度后（包括選用最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度） ，再用相應(yīng)的設(shè)計(jì)秒流量按滿流進(jìn)行校核，一般都能滿足要求。

污水設(shè)計(jì)總流量Q的計(jì)算公式為

Qd = Q1 +Q2

式中： Q1——居住區(qū)生活污水量/ （L / s） ，按居民生活用水量的80～100%計(jì)取。

Q2——公共建筑生活污水量/ （L / s），按公共建筑生活用水量的80～100%計(jì)取。

① 雨水設(shè)計(jì)流量

雨水設(shè)計(jì)流量QS按下式計(jì)算：

QS = F ×q ×ψ

式中：QS ——雨水設(shè)計(jì)流量（L/S）

F——匯水面積（hm2），其劃分應(yīng)結(jié)合地形坡度、匯水面積的大小及雨水管道布置等情況劃定。地形較平坦時(shí)，可按就近排入附近雨水管道的原則劃分匯水面積；地形坡度較大時(shí)，應(yīng)按地面雨水徑流的水流方向劃分匯水面積。

ψ——徑流系數(shù)。按《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.5條計(jì)取。

q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度（L /（s.hm2））。按下列公式計(jì)算：

式中：A1、C、n、b——參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算確定。

P——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（a）。一般采用0.5～3a.。

t---降雨歷時(shí)（min）。t=t1+mt2，t1為地面集水時(shí)間，一般取5～15min；m為折減系數(shù)，暗管取2，明渠取1.2；t2為管渠內(nèi)雨水流行時(shí)間（min）。

（3）合流制中管道設(shè)計(jì)流量

合流制中管道設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：

Q=Qd+Qs （L/S）

式中：Qd——污水流量（L/S），可取平均日污水量。

Qs——雨水流量，計(jì)算時(shí)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期宜高于同一情況下分流制的雨水管道設(shè)計(jì)重現(xiàn)期。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，新建的中、高檔小區(qū)不斷出現(xiàn)，人們對(duì)生活環(huán)境的要求也不斷提高。因此，在進(jìn)行住宅區(qū)給排水管道設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量精確計(jì)算，在滿足給排水流量的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一規(guī)劃，盡量節(jié)約管材，同時(shí)滿足環(huán)保、美觀的要求。