某住宅小區(qū)場外給排水工程設(shè)計研究

摘要：近年來，由于高層建筑的大量建造，對給排水方面也提出了新的要求。本文以某市某住宅小區(qū)給排水工程為設(shè)計實例，簡述目前高層住宅小區(qū)給排水工程的一般性做法，供同行參考。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)；室外給排水；消防系統(tǒng)

1 工程概況

某住宅小區(qū)總用地面積10.34萬㎡，小區(qū)內(nèi)主要為32幢高層住宅，小區(qū)內(nèi)最大建筑高度43米，總建筑面積30.4萬㎡，其中地下室面積約4.2萬㎡。居住總戶數(shù)3075戶，設(shè)計人數(shù)7263人。工程分為東、西、南園，各園均設(shè)置地下停車庫，防火分類分別為Ⅱ級、Ⅲ級。沿街住宅1-2層設(shè)置商鋪。

2 小區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計

2.1 水源:小區(qū)采用市政給水作為水源。高層住宅內(nèi)部采用分壓給水系統(tǒng)。1-6層采用市政壓力直供，7層-16層采用水泵加壓供給。為了供水安全、便于管理，東西園在相對中心位置的西10#樓合建生活泵房，南園與東西園之間為16米寬的市政道路，故南園地下室另設(shè)生活泵房加壓，供南園高區(qū)給水系統(tǒng)使用。2006年《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的修訂對生活給水水質(zhì)提出了更高的要求。此小區(qū)臨近市政給水干管，征得供水部門的同意，采用了無負(fù)壓管網(wǎng)增壓設(shè)備，通過控制負(fù)壓消除器和流量調(diào)節(jié)器來保護(hù)市政管網(wǎng)不出現(xiàn)負(fù)壓情況。此設(shè)計使生活泵房占地減少，投資降低，系統(tǒng)水質(zhì)改善，響應(yīng)了國家目前創(chuàng)造節(jié)約型社會的號召。

2.2 生活用水量計算:東西園用戶一共1735戶，每戶平均3.5人，共計6073人，戶內(nèi)衛(wèi)生器具設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、熱水器和沐浴設(shè)備，按普通住宅Ⅱ類計，最高日生活用戶定額取260 L/人.d，故最高日用水量1578 T/D(不含社區(qū)管理，商鋪、綠化、景觀用水、公共設(shè)施用水等)。小時變化系數(shù)的選取2.5。按照規(guī)范，計算出最大用水時平均秒流量為45.7 L/s。其中1-6層為低區(qū)，共725戶，2538人，采用枝狀管網(wǎng)供水;7-16層為高區(qū)，共1010戶，此部分采用水泵加壓供水，且小區(qū)呈狹長型，故亦采用枝狀管網(wǎng)，最大小時用水量為95.8 T/H。南園共340戶，1190人，最高日用水量310T/D，同樣分高、低區(qū)給水系統(tǒng)。

2.3 生活給水系統(tǒng)設(shè)計秒流量市政管網(wǎng)直供部分，采用設(shè)計秒流量qg作為節(jié)點流量和管段流量，管段流量則按該管段所供各住宅當(dāng)量之和。前面提到本小區(qū)戶內(nèi)衛(wèi)生器具設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、熱水器和沐浴設(shè)備，每戶均為1個衛(wèi)生間，給水當(dāng)量之和為4。最大用水時衛(wèi)生器具給水當(dāng)量平均出流概率:

以東西園低區(qū)給水系統(tǒng)為例，其主干管負(fù)擔(dān)的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)為2900，該管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量同時出流概率:

故得低區(qū)給水干管的設(shè)計秒流量Qg=0.2×U×Ng=22.5L/s

2.4 生活給水系統(tǒng)水壓

東西園最不利點為東園5號樓頂樓，層數(shù)16層，頂層地面標(biāo)高42.15米，頂層地面服務(wù)水壓按0.1MPa計。市政管網(wǎng)壓力正常時按供水部門數(shù)據(jù)0.28MPa，則1-6層要求服務(wù)水壓為0.26MPa。該住宅樓室內(nèi)地面±0.000米相當(dāng)于黃海標(biāo)高4.550米，室外場地黃海標(biāo)高4.2米左右。小區(qū)入口市政引入管埋設(shè)深度為黃海標(biāo)高3.35米左右。單元給水立管及小區(qū)內(nèi)埋地生活管道，高區(qū)、低區(qū)分別按上述計算方法計算設(shè)計秒流量及水頭損失。

2.5 生活給水管道管材:均采用K9級球墨鑄鐵管，橡膠圈接口。管道按規(guī)范要求，設(shè)置支墩止推加固。

3 小區(qū)消防系統(tǒng)設(shè)計

3.1 室外消火栓系統(tǒng):由市政給水直接供水，市政給水壓力0.28MPa。供水管網(wǎng)在室外形成DN150的環(huán)形供水管。室外消火栓布置在距建筑5-40米范圍內(nèi)。

3.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)由消防水池-消火栓加壓泵-屋頂消防水箱聯(lián)合供水。供水管網(wǎng)在室外形成DN150的環(huán)形供水管。本小區(qū)建筑消防類別最高為西10#樓，為二類商住樓，室內(nèi)外消火栓用水量均為20L/s。消防水池及水泵房設(shè)在西園地下車庫內(nèi)。地下車庫的消火栓給水管由環(huán)形管上引出兩根DN100，通過減壓設(shè)施后接入。除地下車庫減壓后的管道，其余室內(nèi)消火栓管道工作壓力均為0.84 MPa。

3.3 自動噴水滅火系統(tǒng)

地下汽車庫噴淋系統(tǒng)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為中危Ⅱ級，商鋪噴淋系統(tǒng)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為中危Ⅰ級。噴淋系統(tǒng)加壓水泵設(shè)在西園地下車庫內(nèi)，共設(shè)置6組水力報警閥。其中東、西園所有報警閥均設(shè)置在西園地下車庫消防泵房內(nèi)，南園噴淋系統(tǒng)則自此噴淋加壓水泵后引出DN150環(huán)狀管道，在南園地下室設(shè)置報警閥，供南園地下車庫及商鋪噴淋系統(tǒng)使用。管道工作壓力0.46 MPa。

3.4 消防給水系統(tǒng)管道管材

室外消火栓系統(tǒng)采用球墨鑄鐵管。消防加壓管道均采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管，柔性溝槽式連接。

4 小區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計:小區(qū)采用雨污分流制。

4.1 污水系統(tǒng)設(shè)計:采用污廢合流

根據(jù)《污水排放城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的要求，當(dāng)城鎮(zhèn)已建成或規(guī)劃了污水處理廠時，居住小區(qū)不宜再設(shè)污水處理設(shè)施。該小區(qū)內(nèi)排水管網(wǎng)是一次性建成，可以收集建筑物的污水，接入市政排水管網(wǎng)到城市污水處理廠進(jìn)行處理。故不設(shè)計化糞池。生活排水定額采用生活用水定額的90%，為234 L/人·d，小時變化系數(shù)與生活給水相同，選取2.5。居住小區(qū)內(nèi)生活排水量的設(shè)計流量按規(guī)范，由最大小時流量確定，

L/s(Kz取1.95)

由于市政污水管道在小區(qū)外周一定位置預(yù)留了污水支管及檢查井，故污水干管并非集中了整個小區(qū)的生活污水量，而是根據(jù)排入市政管道的位置不同，分為相對獨立的5個污水排放系統(tǒng)。每根污水干管實際收集的污水量根據(jù)服務(wù)范圍內(nèi)人數(shù)不同而單獨計算。最大的污水干管納污人數(shù)約1680人左右，設(shè)計流量相應(yīng)為10.4L/s。

污水管道在設(shè)計充滿度下，最小設(shè)計流速0.6m/s，保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的自凈流速。在設(shè)計管道起始段，小于2L/s時按2L/s設(shè)計。此時為了減少堵塞次數(shù)，又不至于太不經(jīng)濟(jì)，設(shè)計過程中按照規(guī)范規(guī)定的最小管徑選用。

4.2 雨水系統(tǒng)

雨水管渠設(shè)計流量Q=Ψq F。

設(shè)計重現(xiàn)期選1年，暴雨強(qiáng)度公式按該工程所在地暴雨強(qiáng)度公式計算確定。

與污水管道一樣，雨水系統(tǒng)也根據(jù)市政雨水管道預(yù)留支管的位置分為5根雨水干管。以西園北側(cè)雨水干管排入市政管渠前的管段為例，匯雨面積1.88萬㎡，暴雨強(qiáng)度q為195 L/s·萬㎡，計算流量202L/s。選用管徑DN500，坡度2.5‰。

4.3 排水管道管材選用

采用環(huán)剛度≥8kN/㎡的承插式PE雙壁波紋管，橡膠圈接口。地基承載力較低時，管基下0.8米范圍內(nèi)按照道路路基要求重新回填塘渣。

5 結(jié)語

以上簡要說明了該住宅小區(qū)的室外給排水工程設(shè)計的內(nèi)容和慣常做法。由于篇幅所限，一些細(xì)節(jié)問題尚未能一一討論。總之，從滿足人們優(yōu)良生活環(huán)境，確保小區(qū)給排水管道的安全、環(huán)保、發(fā)展角度出發(fā)，充足計算小區(qū)給排水管道流量，合理選用給排水管道材料，進(jìn)行可靠的水力計算等工作顯得極為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭和.分建生活、消防水池的建議[J]，中國給水排水， 1999

[2]GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計規(guī)范

[3]GB 50045-2005，高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范