分析城市住宅配套室外给水管道的设计

分类：建筑设计论文发表 时间：2011-04-23 09:06 关注：(1)

分析城市住宅配套室外给水管道的设计
邬志茂
摘要：随着我国经济的快速发展，城市化建设进程不断加快，集住宅、办公、商务、会所为一体的大型住宅小区日渐增多。本文就对城市住宅配套室外给水管道在设计进行阐述和分析。
关键词：给水管道 技术可行 工程实际
由于人民生活水平的提高，对住宅小区的品质提出了更高的要求，不仅户型单元布局要合理，小区的居住环境要优美，小区的配套设施更要齐全、物业管理秩序井然等等。作为小区建设主要的基础配套工程之一的给水管道工程，在满足开发商要求控制投资、运行成本和小区建设获得社会效益、经济效益的同时，工程设计不仅要满足各种设计规范及手册、管线综合、给水总体规划，而且要适应小区发展建设的新形势、新要求，这也为从事本专业的设计人员带来了新的设计理念。本文就城市小区室外给水管道工程设计的几个重点问题进行了分析和探讨。
1 小区供水来源
在结合城市供水工程的建设和发展的实际情况和城市总体规划、给水专项规划的前提下， 城市小区的建设开发的供水主要有三种来源。
1.1 独立完整的供水系统
当小区位于城市郊区，不能利用市政管网或者受市政管网末梢水量限制，同时在小区附近的供水条件较为经济、方便，即具有建设独立于城市市政管网的小区供水工程的优先条件，可以建设一套完整并且独立的供水工程系统。
1.2 二次加压市政给水供水系统
当小区位于城市边缘，可以间接利用市政管网为其服务。由于城市市政管网到达管网末端的压力很小， 不能直接满足小区供水压力，同时没有优越的供水条件（如建立独立完整的供水系统的优先条件），此时只能利用现有的市政管网，通过小区二次加压的方式增加市政管网来水的压力已满足最不利点的用水要求。
1.3 市政给水供水系统
当小区位于城市市区范围内，市政管网布置在小区附近或者通过小区，城市市政管网的水量、水压可以满足小区最不利用水点的要求，此时可以直接利用市政管道的来水，引入小区内给谁管道即可。（此种系统视不同的城市水司运行规程等实际情况而定）
2 小区给水方式
针对小区不同的供水来源，小区的给水方式也存在着差别，对于具有独立完整的供水系统的小区，在具备较为合适的地下水源或地表水源，在经过必要的工艺处理之后，此时的给水方式相当于一个独立的城市给水系统；对于需要二次加压市政给水的供水系统，小区内不需要建设加压提升设备，如生活水泵房、消防水泵房等。此时加压系统的选择应根据小区开发条件、建设规模以及市政来水情况而定；对于直接使用市政管道自来水的系统， 就不需要任何附加的系统和设备，只需要建设小区室内、外给水管网工程。
3 小区给水管网布置
城市小区给水管网布置的设计，是以该小区规划管线综合设计为基本依据，并结合小区施工建设中遇到的实际问题，二者相协调。小区的给水管网设计是从城市的管网设计中分支出来的，也是以城市给水管网设计的理论为基础。但是小区的给水管网设计，因其规模较城市规模小，考虑的问题需要与用户用水点直接关联，它也有着与城市给水管网布置的不同之处。
小区给水管网系统主要是沿小区主干道和楼前支道敷设。对于具有独立供水系统的小区，它存在系统相对独立的特点，如果小区规模很大，可以参考城市给水管网布置依据、原则以及设计参数等。对于需要经过二次加压设备供水的系统，由于其水源的引入来自数量有限的市政给水管道，在供水可靠性上没有保障，为了能弥补这方面的问题，可以将给水管网尽量布置成环状网，同时也为小区远期开发建设奠定了基础。对于直接利用市政管网提供饮用水的小区，该情况下小区管网相当于城市管网的一部分，可以依据需要，考虑将管网布置成环状网和支状网。随着人民需求的多样化，住宅组团的概念逐渐被认识，对于组团给水管网的布置可以采取支状网的设计方式，一个组团可以依据组团内建筑物性质和布置需要， 在小区管网上选择合适的接入口，供组团用水，如果建筑物性质特殊，也可根据需要将管网布置成环状网。
4 管径的确定
管径的确定在满足技术要求的可靠性的同时，还要考虑远期发展的需要以及经济合理性。无论是市政给水管道还是小区室外给水管道，管径的设计都依据流量和经济流速的关系，经济流速和经济管径的关系以及给排水设计手册的水力计算表，一般小区给水管道的管径比较小，水力计算表不容易查得管径，这时可以依据地方经验来参考确定管径。在计算过程中管道的流量根据下列各种用水确定：
4.1工业企业生产用水和工作人员生活用水： 生产用水量根据生产工艺要求确定；工作人员生活用水量（含淋浴用水量）根据车间性质确定。
4.2消防用水：消防用水量、水压及灭火延续时间等依据现有的各种建筑防火规范的有关规定确定。
4.3浇洒道路和绿地用水：根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
4.4综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民生活用水定额或者综合生活用水定额以及最高日最大时变化系数综合分析确定。
5 管材的确定
给水管道在使用过程中长期承受自来水内压、由于水锤造成的冲击力，泥土及表面荷载外压，温度变化引起的拉伸应力及地基的不均匀沉降等综合应力，这就要求给水管材具有足够的强度，同时给水管材的选择还要有另外一方面的因素： 管材对水质是否会产生二次污染，以及长期的使用造成水中碳酸钙（镁）的结垢，水中溶解性铁离子氧化对管道的腐蚀，一些生物性的堵塞等问题的预防和解决。室外给水管道常用管材有球墨铸铁管、焊接钢管、塑料管等。目前国内对管材及配件技术的发展相当重视，已投入大量的资金
进行开发和研究， 下面就上面提到的常用给水管材中的几种介绍如下：
5.1钢管
钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。钢管的特点是能耐高压、耐振动、重量较轻、单管的长度大和接口方便，单承受外荷载的稳定性差，耐腐蚀性差，管壁内外都需有防腐措施，并且造价较高。在给水管网中，通常只在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件、限制或穿越铁路、河谷和地震地区时使用。钢管用焊接或法兰接口，由钢板卷焊而成，也可直接用标准铸铁配件连接。
5.2塑料管
塑料管具有强度高、表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工和接口方便等优点，但是管材的强度较低，膨胀系数较大，用作长距离管道时，需考虑温度补偿措施。塑料管比铸铁管水力性能好，抗震性好，不易漏水，既提高了施工效率，又可降低施工费用。可以预见，塑料管将成为城市供水中中小口径管道的一种主要管材。以上各种管材虽然在给水管道上都有使用，但是在水力条件、水头损失、强度等性能以及价格方面都存在很大差异，室外给水管道管材的选择需要满足技术可行兼顾经济的要求。
5.3球墨铸管
铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。现在国内外已经逐步采用可延性铸铁管（球墨铸铁管）替代灰口铸管。球墨铸铁管的生产工艺是将以镁或稀土镁土合金球化剂加入到铸造的铁水中，使之石墨化，这样集中应力降低，使管材具有更高的强度及延展性。该种管材具有抗接强度大、抗弯强度大、延伸率大、耐腐蚀性强等优点，即兼有钢管的强度大与韧性及普遍铸铁管的特点，并且管材内壁附有水泥砂浆衬里；该管材将克服刚性接口所引起的管道爆漏，并减少管道附近城市建设工程对管道的损坏及避免管道本身对水的污染，改善供水水质，并可减少水流阻力系数，提高管道的输水能力，因而是一种很有前景的管材。
6 结语
城市住宅小区室外给水工程设计是一个典型的工程理论与工程实践相结合的过程，在既遵守设计规范要求的同时，也要结合工程实际情况，因地制宜，以致于提高工程的质量。
参考文献：
［1］王学斌. 建筑给排水设计中应注意几个的问题[J]. 科技创新导报；
［2］给水排水设计手册.第2 册.中国建筑工业出版社；.
［3］凌伟志. 谈建筑给排水设计及施工要点[J]. 中国新技术新产品；