淺談高層建筑給排水管道設(shè)計(jì)

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摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，城市人民生活水平的不斷提高，居住條件的不斷改善，城市用地也越益緊張，在這種狀況下，城市空間不斷向縱向方向延伸，高層建筑取得長(zhǎng)足發(fā)展。而高層建筑振動(dòng)源多，用水要求高，排水量大等等，所有這些都給高層建筑的給排水工程提出了新的技術(shù)。這里結(jié)合本人幾年工作實(shí)踐談?wù)劯邔咏ㄖo排水管道工程設(shè)計(jì)中需要著重考慮的幾點(diǎn)問題。 

關(guān)鍵詞：高層建筑 給排水管道 工程設(shè)計(jì)  1 給水管道工程設(shè)計(jì)  1.11 管徑確定  管徑確定時(shí)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。管徑確定涉及設(shè)計(jì)供水量及經(jīng)濟(jì)流速的確定。  設(shè)計(jì)供水量根據(jù)下列各種用水確定：  1.11 綜合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根據(jù)居民生活用水定額或綜合生活用水定額及最高日時(shí)變化系數(shù)綜合分析確定。  1.12 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水:生產(chǎn)用水量根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定；工作人員生活用水量(含淋浴用水量)根據(jù)車間性質(zhì)確定。  1.13 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。  1.14 澆灑道路和綠地用水:根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。  1.15 未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量:按最高日用水量的百分比計(jì)。  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）  應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)造價(jià)與經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，確定經(jīng)濟(jì)流速，從而確定經(jīng)濟(jì)管徑，使管網(wǎng)造價(jià)與經(jīng)營(yíng)費(fèi)用之和為最小。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0.6～0.9m/s；當(dāng)d≥400mm時(shí)，平均經(jīng)濟(jì)流速取0.9～1.4m/s，大管取大值，小管取小值。  2 設(shè)計(jì)時(shí)需注意的問題  2.1 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(wǎng)水泥砂漿抹帶接口，而石棉水泥接口則為半柔性接口。對(duì)于接口要求強(qiáng)度較高、嚴(yán)密性閉水性較好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。  2.2 管線高程控制  管線高程控制應(yīng)從多方面進(jìn)行綜合考慮：為保證管線所服務(wù)區(qū)域雨污水能順暢排入，要求管線要有足夠的埋深；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(zhì)較為軟弱地段更為突出，這樣必然提高管網(wǎng)造價(jià)；同時(shí)城市道路下的市政管線錯(cuò)綜復(fù)雜，為在高程上使各管線基本相互錯(cuò)開，也應(yīng)合理控制各管線高程，一般來(lái)說(shuō)，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。  3 管材選用  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(如污水泵站的進(jìn)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(yīng)用。現(xiàn)就鋼筋混凝土管、雙壁波紋管、hdpe管三種管材的技術(shù)性能比較情況列表如下：  設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建設(shè)要求結(jié)合各種管材的特性做到管材選用經(jīng)濟(jì)、合理。  4 給排水管道系統(tǒng)  4.1 給水管道系統(tǒng)  高層建筑給水管道系統(tǒng)根據(jù)管道和附件及設(shè)備的承壓能力確定系統(tǒng)的分區(qū)。  4.11 給水、熱水及中水系統(tǒng)分區(qū)主要取決于水系統(tǒng)的設(shè)備。衛(wèi)生間浮球閥水壓太高時(shí)控制不靈，易損壞。冷、熱水嘴在水壓高時(shí)會(huì)引起噴濺，還可引起負(fù)壓抽吸，因此水系統(tǒng)設(shè)備承壓不要超過(guò)0.45mpa，高度100m的建筑水系統(tǒng)豎向應(yīng)分三個(gè)區(qū)。常用的經(jīng)濟(jì)可靠的供水方式為(“泵+屋頂水箱”)+“減壓水箱”(或比例式減壓閥組)等。  4.12 消火栓 及自動(dòng)噴水管道系統(tǒng)  4.121 消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于0.8mpa，消火栓系統(tǒng)最大壓力p≯1.2mpa;自動(dòng)噴水管道最不利點(diǎn)處噴頭最低壓力p≥0.05mpa，管網(wǎng)最大壓力p≯1.2mpa，所以建筑高度h≥80m時(shí)就應(yīng)考慮豎向分區(qū)。消火栓管道系統(tǒng)分區(qū)應(yīng)成環(huán)路布置，且供水引入管道不應(yīng)小于兩條。  4.122 消火栓水槍充實(shí)水柱≥10m，高度h>100m的建筑水槍充實(shí)水柱≥13m,所以最高點(diǎn)消火栓處水柱應(yīng)分別為≥18.5m,≥24m。  4.123 消防電梯前室及前室外附近應(yīng)設(shè)消火栓，屋頂應(yīng)設(shè)試驗(yàn)用消火栓，消火栓布置間距d≤30m。  4.124 室內(nèi)消火栓應(yīng)增設(shè)小口徑自救式消火栓，其口徑為d25,d32，輸水膠管內(nèi)徑19，管長(zhǎng)l=20～40m，噴嘴口徑6～9。  4.125 高度100m左右的高層建筑消火栓及噴水系統(tǒng)一般分上、下兩區(qū)，分設(shè)上、下區(qū)消防泵及穩(wěn)壓泵，水泵應(yīng)考慮備用，并分別接入消防環(huán)路，不允許消防水泵共用一條總出水管。  4.126 高度超過(guò)100m的超高層建筑的避難層，避難區(qū)和屋頂直升機(jī)停機(jī)坪處應(yīng)設(shè)濕式或干式自動(dòng)噴水系統(tǒng)及屋頂消火栓。  4.2 排水管道系統(tǒng)  4.21 高層建筑排水系統(tǒng)由于污水立管長(zhǎng)，接入衛(wèi)生器具多，部分立管可能被水充塞，破壞了衛(wèi)生器具中的水封，使臭氣外冒，所以必須考慮設(shè)專用透氣管，污水、廢水管可共用一根通氣管。  4.22 應(yīng)注意設(shè)于吊頂內(nèi)的排水管道的防漏、檢修及防凝水措施，更應(yīng)注意排水立管穿越上層為衛(wèi)生間層，下層為有吊頂?shù)钠渌δ芊块g的樓板處的防水問題。  4.23 雨水管道:雨水管應(yīng)據(jù)屋頂匯水面積及建筑平面設(shè)計(jì)。雨水立管可布置在管井內(nèi)或澆于鋼筋砼柱內(nèi)或明裝(明裝時(shí)可用鍍鋅鋼管)，值得注意的是高層建筑雨水出戶時(shí)應(yīng)考慮妥善的減壓措施(設(shè)減壓水池等)。  5 排水量確定  現(xiàn)就分流制體制的排水量確定進(jìn)行分析。  5.1 污水設(shè)計(jì)總流量q（l/s）  q=q1+q2+q3  其中：  5.11 q1為居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量(l/s)。按下式計(jì)算：  q1=n×n×kz/(24×3600)  n----污水定額(l/(人*d))，含居民生活污水定額和綜合生活污水定額，可按當(dāng)?shù)赜盟~的80%～90%采用。  n ----設(shè)計(jì)人口數(shù)  kz----生活污水量總變化系數(shù)，按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定計(jì)取或按實(shí)際數(shù)據(jù)采用。  5.12 q2為工業(yè)企業(yè)內(nèi)生活污水量、淋浴污水量(l/s)。應(yīng)與國(guó)家現(xiàn)行的《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào)。  5.13 q3為工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量(l/s)。工業(yè)廢水量級(jí)及其總變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)工藝特點(diǎn)確定，并與國(guó)家現(xiàn)行的工業(yè)用水量有關(guān)規(guī)定協(xié)調(diào)。  5.2 雨水設(shè)計(jì)流量q（l/s）  按下式計(jì)算：  q=f×q×ψ  其中:  5.21 f為匯水面積（ha）  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。  5.22 ψ為徑流系數(shù)。按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定計(jì)取。  5.23 q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(l/(s* ha))。按下列公式計(jì)算：  q=167a1(1+clgp)/(t+b)n  式中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。  6 結(jié)語(yǔ)  總的來(lái)說(shuō)，高層建筑給排水管道工程設(shè)計(jì)是一個(gè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與能動(dòng)性相結(jié)合的過(guò)程。在滿足規(guī)范要求的同時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜、因時(shí)制宜，盡量做到經(jīng)濟(jì)合理。