摘要:在工程建設中,每個專業都有不可取代的作用,各專業的設計,最終都為更好的服務于人們,本文針對建筑給水排水專業中的排水設計,綜合多年來設計所遇工程項目,簡單分析室外排水管道設計難題要點,以供參考。
關鍵詞:建筑給排水設計;室外排水;設計難題分析
引言:隨著社會經濟的發展,大批新建、改建或擴建的工程項目在全國各地開花,項目外形復雜,功能多樣,各具特色,導致在給排水設計中,排水管網設計復雜多變,設計時難以完全運用傳統的室內建筑給排水設計和城市給排水設計的思路和規范進行設計,因此,應根據項目特色有針對性的進行設計。本文從四個方面分析排水系統設計中一些疑難問題的起因及解決方法。
1、因結構分縫造成的排水難題
《建筑給水排水設計規范》(2009年版)第4.3.3.4條規定:排水管道不得穿過沉降縫、伸縮縫、變形縫、煙道和分管;當排水管道必須穿過沉降縫、伸縮縫和變形縫時,應采取相應的技術措施。在筆者所遇項目中,一住宅小區項目,地面以上為高層住宅,地下室負一層,負一層標高與室外道路標高相同。本工程中,結構專業從經濟角度考慮,將各棟住宅從地下室以上部位通過結構縫劃分為各個單體,導致室外排水管道無法跨越變形縫排水,雖然在《建筑給水排水設計規范》(2009年版)條文說明中針對排水管道穿越沉降縫、伸縮縫、變形縫做出說明,可采用橡膠密封排水管材、管件處理,但排水管道沉降后的平坡與倒坡仍不可避免。
針對此種情況,筆者經過分析比較各單體地形、方位,調整室內排水立管位置,使之盡量避開變形縫部位,出戶管覆土走管,室外排水管道不穿越變形縫,排水管道出地下室范圍后與其他棟單體連通排水,對于無法通過覆土層避開沉降縫排出地下室范圍的單位,排水管道采用地下室地面走管,使用該點做法,其弊端在于排水管道檢修難度大,設計師在設計過程中可視實際情況處理。
2、因地形造成的排水難題
因地形造成的排水難題,最常見為山地建筑項目。《室外排水設計規范》(2016年版)第4.2.5條規定:排水管道的最大設計流速,宜符合下列規定。非金屬管道最大設計流速經過試驗驗證可適當提高。1、金屬管道為10.0m/s;2、非金屬管道為5.0m/s。筆者所遇問題為,在某山地建筑項目中,由于建筑專業設計師經驗不足,將山地建筑當成平原建筑考慮,未將單體與實際地形相結合,對建筑物四周地面標注不到位,且地面標高各方位參差不齊,致使單體建筑出戶管高度無法確定,室外檢查井標高及化糞池標高無法確定;另外,山地建筑最大特點為室內外高差大,室外道路坡度變化大,室外排水管道設計時應注意管道流速與排水管坡度應滿足規范要求。
針對山地建筑排水的問題,筆者認為,給排水設計師可在設計前期提請建筑設計師對平面圖中地形變化較大處標高進行標注,在室外排水管道設計時,排水管道跟道路找坡,當道路坡度較大時,合理利用跌水井,當一個跌水井無法滿足疊水深度時,可分為兩個跌水井跌水,但應注意跌水井的大小,預留足夠的空間。
3、因地下室頂板覆土不足造成的排水難題
地下室的設置,在工程項目中可說是很普遍,很多工程項目,為了追求最大化的利益,往往將建筑退縮線內空間占滿,導致室外的排水管線只能在覆土層走管,然而從深基坑或抗浮等方面造價上考慮,往往要求減少覆土層厚度,這就導致了室外排水管網走管空間不足。《建筑給水排水設計規范》(2009年版)第4.3.2條:小區排水管道最小覆土深度應根據道路的行車等級、管材受壓強度、地基承載力等因素經計算確定,并應符合下列要求:1、小區干道和小區組團道路下的管道,其覆土深度不宜小于0.70m;2、生活污水接戶管道埋設深度不得高于土壤冰凍線以上0.15m,且覆土深度不宜小于0.30m。根據項目區域不同,排水系統部分地區要求污廢分流,部分地區可采用污廢合流,這就造成了室外埋地排水管的數量不一,但無論采用哪種方式,都無法避免管道的交叉,包括室內出戶管與室外排水管,室外排水管與室外排水管的交叉。
對上述問題,筆者認為可根據不同的工程項目,具體問題具體分析,有針對性的解決問題。如地下室層高滿足,排水管道可穿地下室梁底排出;如地下室層高不能滿足,但經結構專業同意,可于地下室預埋穿梁套管,排水管穿梁排出;如地下室均不能走管,可與建筑商量增加覆土高度,當高度不能滿足埋管覆土要求時,可按《給水排水設計手冊》(第二冊)中描述“管道在車行道下管頂覆土厚度不宜小于0.7m。如小于0.7m時,應采取保護管道防止受壓破損的技術措施(如加設防護鋼套管等)”,采取措施保護排水管道,且排水管道盡量不設在車行道下方,減少排水管道受壓破損的幾率。排水管道的交叉問題,可通過合理分布排水管道,減少管道沖突,覆土不足的地方可以采用排水溝代替雨水管道的方式,減少雨水管道等方法。
4、因軟基地質造成的排水難題
軟基地質,如地底淤泥、濕陷性黃土、填海造陸地區等,此類地質,由于承載力不足,經外部施壓后,容易造成地基下沉,管道隨之下沉,或拉伸斷裂,或排水管倒坡積水問題。《室外排水設計規范》(2016年版)第4.3.3條:管道基礎應根據管道材質、接口形式和地質條件確定,對地基松軟或不均勻沉降地段,管道基礎應采取加固措施。
管道的沉降危害,主要體現在三個方面:(1)、管井與管道接駁處脫落、斷裂;(2)、排水管道起點平坡、倒坡;(3)、戶內排出管與單體立管的連接斷裂。在筆者所遇項目中,筆者針對路面沉降可能造成的后果進行分析,采用不同方式解決。管道基礎的處理,可采用拋石法、換填法、打攪拌樁等方法處理,戶內排水管處,可選擇將戶內排出管固定在單體地梁上方,管道出單體范圍處增加軟接,對于某些項目,地基處理投入過大,可與建設方溝通,如前期投入遠超后期因管道沉降斷裂造成損失,可不對管道基礎做出處理,管道斷裂時再做修補,直至沉降穩定。
結論:
排水系統的設計直接決定人們對建筑的質量感受,影響人們的生活質量。因此,設計人員在設計過程中,應對此引起重視,系統方案的選擇,應在滿足規范要求的前提下,盡可能選擇經濟合理的方案,使之更好為人們服務。
參考文獻:
[1]《建筑給水排水設計規范》(2009年版)
[2]《室外排水設計規范》(2016年版)
[3]《給水排水設計手冊》(第二冊)
[4]《全國民用建筑工程設計技術措施-給水排水》(2009年版)