市政大型公建項目給排水設(shè)計與施工

康毅雯

0 引言

自我國城市化建設(shè)速度持續(xù)加快后，市政大型公建項目日益增多，然而，大型公建項目在水資源方面的消耗情況較為嚴(yán)峻，若無法做好給排水設(shè)計工作，必然影響公建項目的持續(xù)發(fā)展。因此，市政大型公建項目應(yīng)當(dāng)將給排水設(shè)計作為核心，秉持綠色、可持續(xù)等原則開展施工，通過良好的給排水系統(tǒng)，加快市政大型公共建筑的給排水效率，降低建筑對于水資源的實際消耗量。

1 市政大型公建項目給排水的基礎(chǔ)概念

市政大型公建項目一般是指建筑面積在20 000m以上的建筑，目前，一些大型公共建筑項目，特別是政府投資為主的項目，應(yīng)按照國家相關(guān)要求，注重節(jié)約資源和能源，體現(xiàn)城市地方特色和歷史文化傳承的要求，對與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的施工組織和管理也有很高的要求。市政大型公建項目給排水主要的設(shè)計建設(shè)難點在于大型公共建筑項目除了具有一般工程項目的管理特點外，還具有自身的特點。

在建筑工程施工過程中，給排水屬于主體工程，其安全性能直接影響到整個建筑的使用壽命。此外，現(xiàn)代人在日常生活、工作、娛樂等方面都離不開建筑內(nèi)的給排水，對給排水的要求也很高。因此，必須保證給排水工程的施工質(zhì)量，真正滿足現(xiàn)代人對給排水系統(tǒng)的實際需求。在設(shè)計施工方案時，需要通過相對完善的布局進(jìn)行綜合設(shè)計。此外，由于建設(shè)項目的施工場地不同，設(shè)計過程中必須結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行設(shè)計，以確?？⒐r給排水的應(yīng)用性能。建筑給排水工程施工詳圖如圖1 所示。

圖1 市政大型公建項目給排水施工流程圖

2 市政大型公建項目給排水的核心原則

2.1 經(jīng)濟(jì)原則

市政大型公建項目要實行嚴(yán)格的成本控制，把握財力與質(zhì)量相結(jié)合的基點控制，把供水穩(wěn)定、用水安全及防汛抗洪放在首位，提高水利工程的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約成本，大幅度提高城市用水效率。經(jīng)濟(jì)原則和實踐原則可以為適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的需要和要求提供更加科學(xué)合理的設(shè)計。

2.2 可持續(xù)原則

鑒于當(dāng)前城市發(fā)展的現(xiàn)狀，城市化進(jìn)程仍處于發(fā)展階段，城市建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行，未來城市服務(wù)的許多功能可以與城市供水和排污相結(jié)合。建筑供水及污水工程的設(shè)計要求不斷轉(zhuǎn)變，有關(guān)人士必須根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的原則進(jìn)行可行性分析。

2.3 因地制宜原則

給排水設(shè)計的功能和目標(biāo)對任何一個城市都大致相同，但各城市在實際應(yīng)用上，以及在不同地區(qū)的排水設(shè)計上，都有很大的差異。在不同地區(qū)、地質(zhì)條件下進(jìn)行給排水設(shè)計時，應(yīng)遵循因地制宜的原則，根據(jù)城市的具體情況和需要設(shè)計輸水下水道，確保設(shè)計更加科學(xué)合理，提高規(guī)劃設(shè)計水平。

3 市政大型公建項目給排水的設(shè)計要點

某地區(qū)大型市政公共建筑項目毗鄰城市交通樞紐。該項目將作為城市地標(biāo)性建筑，具有模范作用，人流量大，所需水量大，對供水水質(zhì)和污水處理要求高。因此，必須在設(shè)計環(huán)節(jié)注意以下要點。

3.1 污水系統(tǒng)設(shè)計要點

污水處理的主要方法是集中處理和分散處理。在中國，集中處理的方法更為流行，集中處理的優(yōu)勢在于考慮到污水變化的靈活性和影響，本著穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)、實用的原則設(shè)置工藝流程，并在工藝中設(shè)置多個超馳管，使工藝流程靈活多變。集中處理的問題在于，存在處理技術(shù)落后、環(huán)保監(jiān)管不足、污水配套管網(wǎng)陳舊、污水處理技術(shù)不達(dá)標(biāo)、污水處理廠運行不穩(wěn)定、監(jiān)管不到位等問題。分散處理的優(yōu)勢在于處理占地面積小，省去排水管道系統(tǒng)的建設(shè)，基本建設(shè)和運營投資小。

盡管分散處理設(shè)施的運營成本較高，折舊期較短，但就短期運營成本而言，其相對于集中處理設(shè)施，優(yōu)勢并不明顯，如圖2所示。然而，隨著分散處理裝置市場的不斷成熟，其材料和運營成本不斷降低，分散污水處理的最小經(jīng)濟(jì)規(guī)模也將下降，能夠補足集中處理的部分問題。污水處理應(yīng)與集中化、分散化處理有效結(jié)合，通過集中處理強化分散處理效果，通過分散處理彌補集中處理不足，結(jié)合當(dāng)?shù)匾笈c實際情況，項目采用集中與分散相結(jié)合的污水處理方法，達(dá)到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的效果。

圖2 污水分散處理工藝流程圖

3.2 給水系統(tǒng)設(shè)計要點

大多數(shù)市政公建項目位于城市發(fā)展中心，水源可取自市政水源，能否保證水源水質(zhì)、水量、水壓滿足使用要求成為大型公建項目給水設(shè)計質(zhì)量的重要因素，給水管材的選擇是保證給水水質(zhì)穩(wěn)定的重要一環(huán)。給水管道常見管材有：銅管、鋁塑管、鍍鋅管等，其中銅管優(yōu)點為性能穩(wěn)定，劣點為施工成本大；鋁塑管優(yōu)點為成本低、施工簡易，劣點為隱患較大，易老化；鍍鋅管優(yōu)點為種類齊全，劣點為腐蝕性能差。

此外，還有一些新型管材，例如：鋁塑PP-R 復(fù)合管材，這類管材的優(yōu)勢主要分為以下幾方面：（1）連接牢固，具有良好的熱熔性能，將同一材質(zhì)的管道和管件連接成一個完美的整體，消除了漏水的隱患。（2）重量輕，在溫度為20℃左右時，密度為0.90g/cm，重量僅為鋼管的1/9 和銅管的1/10，大大降低施工強度。（3）耐腐蝕，PP-R 屬于非極性材料，對水中的所有離子和建筑物中的化學(xué)物質(zhì)沒有化學(xué)作用，不會生銹和腐蝕。（4）耐高溫，瞬間使用溫度可達(dá)95℃，長期使用溫度可達(dá)75℃。是目前最理想的室內(nèi)冷熱水管道。具有良好的隔熱性能，使用熱水系統(tǒng)時，一般不需要額外的隔熱材料。由此可知，鋁塑PP-R復(fù)合管材是室內(nèi)給水管材的又一優(yōu)質(zhì)選擇（其結(jié)構(gòu)如圖3 所示）。

圖3 鋁塑PP-R 復(fù)合管材結(jié)構(gòu)剖析圖

3.3 排水系統(tǒng)設(shè)計要點

大型公共建筑排水系統(tǒng)，應(yīng)著重注意排污、水深等因素，設(shè)計過程應(yīng)將排水管道安設(shè)于地勢平坦地段，坡度控制為0.2%，避免坡度對排水效果造成不良影響，若地段坡度過高，既可能限制管道排水效率，還會耗費大量成本，占據(jù)大面積土地。

作為一項大型公共建筑工程，應(yīng)積極減少日后市區(qū)污水系統(tǒng)重建所帶來的困難。由于干季和濕季的污水收集器一般是運輸量和輸送量的差距，在設(shè)計污水和排水管道時，必須注意解決輸送過程中污水處理的問題。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，當(dāng)儲層徑流速度為0.22ms 時，不會發(fā)生懸浮顆粒沉降。綜合管道的排水速度應(yīng)保證排水設(shè)計，干水最小設(shè)計流量為0.3～0.4ms；在計算流量時，0.75ms 的徑流是最小設(shè)計流量，當(dāng)泥沙流入水中時，可以促進(jìn)最大的淺流徑流，深度主要由下水道施工決定。

4 市政大型公建項目給排水的施工事項

4.1 給排水管道安裝施工要點

（1）給水管道安裝前，應(yīng)對埋件、支架等部位進(jìn)行檢查，特別是孔洞和接口，確保其符合有關(guān)部門提出的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，接口處的焊接間隙符合施工要求。此外，必須確保管道與地面之間的距離。如果管道需要穿過剪力墻，必須立即安裝鋼管預(yù)埋件，并將塑料管放入墻內(nèi)，以便供水管道穿過樓板。連接給水管道時，必須保證管道處于直線狀態(tài)，不得強行連接給水管道。如果要解決管道之間的空隙，不能采取加熱措施，因為加熱管道會影響其使用壽命。（2）為保證排水管道的安裝質(zhì)量，伸縮縫的安裝應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求和明確規(guī)定。如果施工方案中對伸縮縫沒有明確要求，可控制在4m 以內(nèi)。排水管安裝時，要科學(xué)控制坡度，避免安裝后出現(xiàn)倒坡或小坡度。排水管安裝完畢后，球徑和通球率可控制在正常試驗基準(zhǔn)之外，以保證直徑為管徑的2/3，通球率為100%。另外，檢查口應(yīng)安裝在立管工藝中，距離應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。

4.2 做好現(xiàn)場管控

給排水工程施工現(xiàn)場需要控制的因素非常復(fù)雜。因此，有必要對施工現(xiàn)場進(jìn)行更全面的控制，為后續(xù)工程施工打下良好的基礎(chǔ)。主要可以在以下幾個方面進(jìn)行：（1）定期檢查給排水施工現(xiàn)場。如果在整個檢查過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，應(yīng)在第一時間制定有針對性的處理措施。如果是因為施工人員的原因，施工人員可以根據(jù)我國有關(guān)部門提出的相關(guān)法律進(jìn)行處罰，這可以對所有施工人員起到警示作用，也可以有效防止此類問題的再次發(fā)生。（2）在施工過程中，如果設(shè)計圖紙與實際情況不符，必須立即對設(shè)計圖紙進(jìn)行適當(dāng)修改，為給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量提供基本保證。（3）在設(shè)計整個建設(shè)項目的給排水施工時，設(shè)計人員需要與管理人員密切溝通，避免在放置水箱和管道時出現(xiàn)位置偏差，直接影響工程進(jìn)度。（4）在對施工現(xiàn)場進(jìn)行綜合管控時，必須仔細(xì)檢查所有施工材料。所有材料需符合標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，以確保給排水的穩(wěn)定性。（5）由于給排水工程施工人員眾多，施工過程中容易發(fā)生糾紛，施工過程中需要使用更多的設(shè)備，將增加管理工作的壓力和難度，從而影響施工進(jìn)度和效果，間接影響施工質(zhì)量。因此，控制工作可以分組進(jìn)行?？梢栽谛〗M中選擇一名組長，由組長分配施工過程中使用的相關(guān)設(shè)備，不僅可以充分控制人員和設(shè)備，而且可以保證施工質(zhì)量。

4.3 建設(shè)綜合管網(wǎng)

大型公建項目綜合管網(wǎng)建設(shè)重點是屋面、門廊屋頂和地下室空間。設(shè)備房地布置、給排水管、廊道、天花板、衛(wèi)生間、設(shè)備層、強電井、弱電井、空調(diào)井等。屋面布置有自來水、空調(diào)、消防等管道，以節(jié)省空間。在屋面管道的綜合布置中，除管道設(shè)計本身外，還需要與專業(yè)施工進(jìn)行協(xié)調(diào)，以確保管道支承高度滿足屋面泛水要求。基礎(chǔ)設(shè)施頂板和設(shè)備的施工應(yīng)與結(jié)構(gòu)層的施工同時進(jìn)行，保證地基牢固；走廊的天花板位于管道位置的中心。樓層走廊露天場地管道的綜合布置，既要合理確定專業(yè)管道的高度和位置，使專業(yè)管道有合理的空間，又要按專業(yè)確定施工順序，使每一個交叉施工的專業(yè)過程都有合理的時間。

4.4 落實竣工檢查

為進(jìn)一步了解給排水施工的實際質(zhì)量，通常在安裝施工后，對給排水管道進(jìn)行試壓，根據(jù)管道功能選擇水壓或氣壓，全面檢查管道連接部位的密封效果，并記錄壓力試驗和檢查結(jié)果。例如，當(dāng)給排水管道安裝所用材料為PPR 時，安裝后需要進(jìn)行兩次壓力試驗。首先是在管道僅進(jìn)入建筑物內(nèi)之前，對其進(jìn)行全面的壓力測試，以確保管道牢固密封。在安裝完成后，對建筑物內(nèi)的管道進(jìn)行全面的壓力測試，檢查所有管道是否泄漏，以及管道連接處是否漏水。此外，必須了解，在給排水管道進(jìn)行試壓時，管道需要承受的實際壓力約為日常工作壓力的兩倍，主要是為了保證所有管道的質(zhì)量和性能，以避免后期投入使用后泄漏對建筑物的影響。如果給排水管道堵塞，大多是由于施工過程中的個人疏忽，導(dǎo)致管道內(nèi)雜物意外進(jìn)入，限制給排水管道的使用效果。因此，可要求所有人員提前增強意識和責(zé)任感，盡量減少施工過程中雜物進(jìn)入管道的可能性。

5 結(jié)論

綜上所述，大型公建項目給排水設(shè)計遠(yuǎn)比正常建筑給排水設(shè)計困難，為確保給排水設(shè)計的合理性，在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)秉持經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)以及因地制宜等原則，著重注意污水處理、給水管道以及排水管道的設(shè)計要點，保證給排水管道的合理性。此外，在施工過程中還應(yīng)注意給排水管道安裝施工要點、做好現(xiàn)場管控以及優(yōu)化綜合管網(wǎng)等事項，從根本上強化大型公建項目的給排水效果。