給排水工程師關(guān)于室外給排水設(shè)計(jì)特點(diǎn)試析論文

小區(qū)給排水的設(shè)計(jì)既要與大市政給排水管銜接好，又要與建筑單體進(jìn)戶管銜接好，同時(shí)要處理好一期和二期工程的設(shè)計(jì)深度。可以參考的設(shè)計(jì)規(guī)范有《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《居住小區(qū)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》等，在設(shè)計(jì)中要準(zhǔn)確運(yùn)用規(guī)范，知道其適用條件。筆者完成了此次廣州大學(xué)城中大教學(xué)區(qū)室外給排水工程的規(guī)劃、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)一系列工作，對(duì)小區(qū)給排水的設(shè)計(jì)程序比較了解，現(xiàn)和廣大讀者交流一下小區(qū)給排水的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以期共同提高。

1工程概況

廣州大學(xué)城西鄰洛溪島、北鄰生物島、東鄰長(zhǎng)州島。與琶州島舉目相望，規(guī)劃研究范圍43.3km2。距廣州中心約17km，距市橋約13km，距廣州新城約17km。

2001年，廣州市編制完成了《廣州市城市總體發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》，規(guī)劃確定東、南部為中心城區(qū)發(fā)展的主要方向。確定中心城空間布局的基本取向?yàn)椋罕眱?yōu)、南拓、西進(jìn)、東聯(lián)。

廣州大學(xué)城是廣州市南拓軸上的重要節(jié)點(diǎn)，是廣州信息港的重要組成部分，是華南地區(qū)高級(jí)人才培養(yǎng)基地、科學(xué)研究和交流的中心，是以知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)為主導(dǎo)的新型技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地之一，是學(xué)、研、產(chǎn)一體化發(fā)展的面向21世紀(jì)的信息化生態(tài)型城市新功能區(qū)。

廣州大學(xué)城的設(shè)計(jì)共分為五個(gè)組團(tuán)，中山大學(xué)屬于第一組團(tuán)，而中山大學(xué)的設(shè)計(jì)又分為教學(xué)區(qū)和生活區(qū)兩個(gè)區(qū)。教學(xué)區(qū)室外給排水的設(shè)計(jì)主要是室外給排水管道和附件的設(shè)計(jì)，其中給水管線4條(兩條生活、兩條消防)，排水管線2條。生活管線從大市政給水管網(wǎng)上引入，消防管線從圖書管的小區(qū)消防加壓泵房中引出，為保證供水安全性，給水管線均沿教學(xué)區(qū)環(huán)路環(huán)狀布置。污水管網(wǎng)收集教學(xué)區(qū)污水后分散排入大市政污水管網(wǎng)，雨水經(jīng)雨水管網(wǎng)就近排入教學(xué)區(qū)內(nèi)水體。此次設(shè)計(jì)積極響應(yīng)了廣州大學(xué)城“一流的規(guī)劃、一流的設(shè)計(jì)、一流的建設(shè)、一流的質(zhì)量”的建設(shè)要求。

2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，城市道路下的市政管線也日益復(fù)雜。為減少道路二次開挖現(xiàn)象，維持人們的正常日常生活，避免人力、物力的浪費(fèi)，在專業(yè)管線設(shè)計(jì)前要宏觀控制好市政管線。?

國(guó)外及國(guó)內(nèi)某些城市利用綜合管溝來解決這一難題。這種做法對(duì)交通特別繁忙、不允許隨時(shí)開挖及地下空間特別狹小路段尤其有利，但是綜合管溝也有弊端：一次性投資大，各管線的主管單位不同而很難協(xié)調(diào)，管溝內(nèi)部的通風(fēng)、防火、排水等問題很難妥善處理且其斷面尺寸也很難預(yù)測(cè)。鑒于以上問題及結(jié)合南方城市的特點(diǎn)，作者認(rèn)為在一般道路下可不設(shè)管溝，而是通過合理安排管位、合理控制管線標(biāo)高、性質(zhì)類同管線做成小管溝等方法來解決這一問題。

2.1道路上管位布置

教學(xué)區(qū)內(nèi)主環(huán)路寬16m，只有車行道和人行道，無快、慢車道之分，在道路兩邊為綠化帶。根據(jù)《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》(GB50289—98)(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)規(guī)定，此道路只需在單側(cè)配管，管位布置如圖1所示。

由于雨、污水管管徑較大且埋深較深，故將其布置于車行道下。給水管管徑小、埋深淺且是壓力管道，檢修頻率高，一般設(shè)于人行道下，因此在兩邊人行道上分別設(shè)置兩條給水管且靠近道路中心線一側(cè)。電力、電信管分設(shè)在兩側(cè)人行道遠(yuǎn)離道路中心線一側(cè)。

2.2管線高程控制

合理安排好各管線平面位置后還應(yīng)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。此次設(shè)計(jì)電力管(溝)一般深為1.2m左右，電訊管溝深為1.3m，將煤氣管控制在1.4m左右，給水管覆土控制在1.0m左右，而將雨、污水管起點(diǎn)覆土控制在1.5m左右，在高程上使各管線基本相互錯(cuò)開。若管線在高程上相碰，則遵守“壓力管讓重力管、小管徑讓大管徑、支管讓干管”的原則。

2.3管線間距控制

《規(guī)范》規(guī)定，一般市政管線之間的最小垂直凈距為0.15m，個(gè)別管線如電力管溝與其他管線最小垂直凈距為0.50m，這在實(shí)際工程操作時(shí)很難做到。一般管線凈距>0時(shí)即可施工，《上海市排水管道通用圖》在排水管道之間凈距大于零且小于管道基礎(chǔ)厚度的情況下采用管道混凝土方包加固，因此在市政管線綜合規(guī)劃時(shí)，除電力管線同熱力及燃?xì)夤芙徊鏁r(shí)最小垂直凈距爭(zhēng)取控制在0.5m外，其他管線綜合規(guī)劃時(shí)的管線最小垂直凈距>0即可。此次設(shè)計(jì)中有部分管線很難避開則做成交叉井形式，將污水管線直接穿過交叉井，而雨水管線在井中斷開。

若該壓力管為給水管且從重力管上方走行而覆土厚度不夠時(shí)，可從排水管下方走，但給水管須做鋼套管以免水質(zhì)污染。

3管材選用

國(guó)內(nèi)近幾年對(duì)管道的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)，對(duì)管材及配件技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)重視，并投入大量的資金進(jìn)行開發(fā)和研究工作。而管道本體材料對(duì)管內(nèi)水質(zhì)的二次污染影響很大，管材選擇是技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的結(jié)果，對(duì)于水中碳酸鈣(鎂)的結(jié)垢，水中溶解性鐵離子氧化對(duì)管道的腐蝕、結(jié)垢，以及一些生物性的堵塞等狀態(tài)，往往是選擇管材另一方面重要因素。而埋地管道長(zhǎng)年累月承受輸送液體內(nèi)壓、泥土及地面荷載的外壓、高溫變化引起的拉伸應(yīng)力以及地基的不均勻沉降等產(chǎn)生的綜合應(yīng)力，還要承受水錘沖擊力，因此管材首先應(yīng)有足夠強(qiáng)度。

目前在我國(guó)許多省市如大連、上海、廣東、福建、湖北、湖南等地建設(shè)部門已發(fā)布通知禁止給排水管道采用鍍鋅管和排水鑄鐵管，推廣使用UPVC硬聚氯乙烯給水管和UPVC塑料排水管。各種管材特性如下：

預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管

此管的管徑基本都在Φ300mm以上，大多數(shù)都用于大流量的排水工程中。特點(diǎn)是價(jià)格較其它材料的大口徑管要低，而強(qiáng)度較高。在一般水質(zhì)情況下不需防腐，但彎頭、三通等配件的生產(chǎn)仍是空白。

聚乙烯管(PE)?

PE管材以密度區(qū)分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。?

LDPE管材的柔性、伸長(zhǎng)率、耐沖擊性能較好，耐化學(xué)穩(wěn)定性和抗高頻絕緣性能良好，主要用于農(nóng)田排灌。HDPE管具有較高的強(qiáng)度及剛度，MDPE管還具有良好的柔性和抗蠕變性能。?

鋁塑復(fù)合管(PAP)?

鋁塑復(fù)合管是通過擠出成型工藝而制造出的新型復(fù)合管材，它由聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)——膠粘劑層——鋁層——膠粘劑層—聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其中鋁層分搭接焊、對(duì)接焊成型工藝。

孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管

它類同鋁塑復(fù)合管，只是以多孔鋼帶焊接卷管替代薄鋁帶焊接卷管，它是以高密度聚乙烯為基體，以沖孔后的冷軋鋼帶焊接而成的網(wǎng)狀鋼管為增強(qiáng)體，經(jīng)擠出成型連續(xù)復(fù)合而成，內(nèi)外壁塑料通過金屬骨架上的孔形成一體。這種管材具有三層結(jié)構(gòu)，塑料與金屬在管壁內(nèi)相互包容，可避免塑料與金屬骨架的分離與剝落。管道連接可采用套管件電熔焊連接，也可用膠圈管件快裝連接，它具有鋼管的機(jī)械強(qiáng)度，又具有塑料管的耐腐蝕性，可適用于DN≤200mm的配水管道及室內(nèi)冷水主立管道上使用。

鍍鋅鋼管襯塑復(fù)合管

鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式，一種是內(nèi)噴襯聚乙烯，另一種是熱鍍鋅鋼管內(nèi)經(jīng)特殊過盈級(jí)配合工藝，復(fù)合擠壓聚乙烯、聚丙烯管，目前國(guó)內(nèi)均有此兩種方式的產(chǎn)品，前種襯涂層不易粘牢，不易襯勻，容易分層;后一種方式效果較好，而管件釆取內(nèi)噴襯聚乙烯。

管材組裝也有兩種方式，一種是通常壁厚的熱鍍鋅鋼管及管件，內(nèi)擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層后，仍套絲連接，價(jià)格較貴;另一種是薄壁熱鍍鋅鋼管及管件，內(nèi)經(jīng)特殊過盈級(jí)配合工藝，復(fù)合擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層，管材不套絲，采用快速接頭工藝，管道裝拆快捷，價(jià)格低廉，綜合價(jià)格類同鍍鋅鋼管，有良好的適用前景，但管外壁及管端面的防腐問題沒有根本解決。

此次廣州大學(xué)城建設(shè)指揮部要求大學(xué)城的設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)、適用為主，而教學(xué)區(qū)內(nèi)埋地生活給水管管徑較小，消防給水管承受水壓較大，雨水管管徑比較大。綜合比較上述管材的特性后，室外給排水選用管材分別為：

生活給水管采用孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管

消防給水管采用內(nèi)涂塑熱鍍鋅鋼管

污水管采用高品質(zhì)的HDPE管

雨水管當(dāng)DN≤400時(shí)采用高品質(zhì)的HDPE管，DN>400時(shí)采用承插式鋼筋砼管

后經(jīng)過老師組評(píng)審認(rèn)為管材選用比較經(jīng)濟(jì)、合理，故作為施工用管材。

4HDPE管的施工

室外排水塑料管環(huán)剛度不應(yīng)小于8KN/m2。HDPE排水管敷設(shè)應(yīng)在回填土夯實(shí)后重新開挖進(jìn)行，管溝底鋪100mm厚中砂墊層(也可用石粉代替，下同)，平整及夯實(shí)后才放管，管兩側(cè)應(yīng)回填中砂至管面平，不得留有空隙,管面上回填土不允許夾雜尖硬物。當(dāng)管道敷設(shè)在道路下且覆土厚≥0.5m，除兩側(cè)回填中砂外，管面還應(yīng)先回填不少于100mm厚中砂，然后回填無尖硬物的原土，且分層夯實(shí)(每層不大于0.15m)。

5結(jié)語

城市與建筑的結(jié)合點(diǎn)——這是對(duì)建筑小區(qū)特點(diǎn)的精辟概括，要做好建筑小區(qū)的設(shè)計(jì)，必須綜合城市與建筑的特點(diǎn)做好充分的規(guī)劃，而在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)的過程中，也要隨時(shí)調(diào)整小區(qū)的設(shè)計(jì)，使之和城市與建筑都能很好的銜接。小區(qū)在城市的建設(shè)中越來越重要，我們廣大設(shè)計(jì)人員也將面臨一個(gè)新的挑戰(zhàn)!

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