淺談高層建筑給排水管道設計

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：隨著經濟的蓬勃發(fā)展，城市化進程的加快，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，高層建筑取得長足發(fā)展。而高層建筑振動源多，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。這里結合本人幾年工作實踐談談高層建筑給排水管道工程設計中需要著重考慮的幾點問題。 

關鍵詞：高層建筑 給排水管道 工程設計  1 給水管道工程設計  1.11 管徑確定  管徑確定時應考慮遠近期結合，同時照顧經濟性和可靠性。管徑確定涉及設計供水量及經濟流速的確定。  設計供水量根據下列各種用水確定：  1.11 綜合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根據居民生活用水定額或綜合生活用水定額及最高日時變化系數綜合分析確定。  1.12 工業(yè)企業(yè)生產用水和工作人員生活用水:生產用水量根據生產工藝要求確定；工作人員生活用水量(含淋浴用水量)根據車間性質確定。  1.13 消防用水:消防用水量、水壓及延續(xù)時間等根據現行有關規(guī)定確定。  1.14 澆灑道路和綠地用水:根據路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。  1.15 未預見水量及管網漏失水量:按最高日用水量的百分比計。  管段的直徑按下式計算:式中d----管段直徑（m）  q----管段流量（m³ /s）  v----流速（m/s）  應綜合考慮管網造價與經營費用，確定經濟流速，從而確定經濟管徑，使管網造價與經營費用之和為最小。設計時常采用平均經濟流速來確定管徑，當d=100～400mm時，平均經濟流速取0.6～0.9m/s；當d≥400mm時，平均經濟流速取0.9～1.4m/s，大管取大值，小管取小值。  2 設計時需注意的問題  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。  2.2 管線高程控制  管線高程控制應從多方面進行綜合考慮：為保證管線所服務區(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。  3 管材選用  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?，F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。  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)根據管道和附件及設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)的設備。衛(wèi)生間浮球閥水壓太高時控制不靈，易損壞。冷、熱水嘴在水壓高時會引起噴濺，還可引起負壓抽吸，因此水系統(tǒng)設備承壓不要超過0.45mpa，高度100m的建筑水系統(tǒng)豎向應分三個區(qū)。常用的經濟可靠的供水方式為(“泵+屋頂水箱”)+“減壓水箱”(或比例式減壓閥組)等。  4.12 消火栓 及自動噴水管道系統(tǒng)  4.121 消火栓栓口的靜水壓力不應大于0.8mpa，消火栓系統(tǒng)最大壓力p≯1.2mpa;自動噴水管道最不利點處噴頭最低壓力p≥0.05mpa，管網最大壓力p≯1.2mpa，所以建筑高度h≥80m時就應考慮豎向分區(qū)。消火栓管道系統(tǒng)分區(qū)應成環(huán)路布置，且供水引入管道不應小于兩條。  4.122 消火栓水槍充實水柱≥10m，高度h>100m的建筑水槍充實水柱≥13m,所以最高點消火栓處水柱應分別為≥18.5m,≥24m。  4.123 消防電梯前室及前室外附近應設消火栓，屋頂應設試驗用消火栓，消火栓布置間距d≤30m。  4.124 室內消火栓應增設小口徑自救式消火栓，其口徑為d25,d32，輸水膠管內徑19，管長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)，分設上、下區(qū)消防泵及穩(wěn)壓泵，水泵應考慮備用，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100m的超高層建筑的避難層，避難區(qū)和屋頂直升機停機坪處應設濕式或干式自動噴水系統(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，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，所以必須考慮設專用透氣管，污水、廢水管可共用一根通氣管。  4.22 應注意設于吊頂內的排水管道的防漏、檢修及防凝水措施，更應注意排水立管穿越上層為衛(wèi)生間層，下層為有吊頂的其它功能房間的樓板處的防水問題。  4.23 雨水管道:雨水管應據屋頂匯水面積及建筑平面設計。雨水立管可布置在管井內或澆于鋼筋砼柱內或明裝(明裝時可用鍍鋅鋼管)，值得注意的是高層建筑雨水出戶時應考慮妥善的減壓措施(設減壓水池等)。  5 排水量確定  現就分流制體制的排水量確定進行分析。  5.1 污水設計總流量q（l/s）  q=q1+q2+q3  其中：  5.11 q1為居住區(qū)生活污水設計流量(l/s)。按下式計算：  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，可按當地用水定額的80%～90%采用。  n ----設計人口數  kz----生活污水量總變化系數，按《室外排水設計規(guī)范》有關規(guī)定計取或按實際數據采用。  5.12 q2為工業(yè)企業(yè)內生活污水量、淋浴污水量(l/s)。應與國家現行的《室外給水設計規(guī)范》的有關規(guī)定協(xié)調。  5.13 q3為工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢水量(l/s)。工業(yè)廢水量級及其總變化系數應根據工藝特點確定，并與國家現行的工業(yè)用水量有關規(guī)定協(xié)調。  5.2 雨水設計流量q（l/s）  按下式計算：  q=f×q×ψ  其中:  5.21 f為匯水面積（ha）  其劃分應結合地形坡度、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，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，應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。按《室外排水設計規(guī)范》有關規(guī)定計取。  5.23 q為設計暴雨強度(l/(s* ha))。按下列公式計算：  q=167a1(1+clgp)/(t+b)n  式中t---降雨歷時(min)。t=t1+mt2，t1為地面集水時間，一般取5～15min；m為折減系數，暗管取2，明渠取1.2；t2為管渠內雨水流行時間。  6 結語  總的來說，高層建筑給排水管道工程設計是一個實踐經驗與能動性相結合的過程。在滿足規(guī)范要求的同時，要根據實際情況，因地制宜、因時制宜，盡量做到經濟合理。