汪成君
(甘肅綜合鐵道工程承包有限公司,甘肅 蘭州 730030)
合理的室外給排水是彰顯住宅小區質量的關鍵要素,因此需要提高對住宅小區室外給排水管網設計的重視。通過結合工程實例,分析在設計過程中存在的種種問題,明確其中一些重要的設計內容,從而更好地保障整體住宅小區室外給排水質量,有效提高居民居住體驗。
現有某住宅小區,總占地面積為150314m2,共有1826戶,24棟住宅建筑。其中3棟7層住宅建筑,14棟11層住宅建筑,7棟19層住宅建筑。小區設置有兩個出口。在該小區外圍的城市道路之中,現布置有市政給水管,沒有配置雨水污水排水管。且該住宅小區的整體地勢相對低洼,小區內的道路與外圍城市道路存在一定高差,最高高差為0.04m。以下是對該住宅小區室外給排水管網設計及關鍵問題分析。
生活給水系統是住宅小區室外給水管網重要組成部分,本次分析以生活給水系統選擇為重點。一般情況下,住宅小區生活給水系統分為三種形式:(1)市政管網直接供水。(2)加壓供水。(3)市政管網直接供水+分層加壓供水。
在實際選擇生活供水系統時,需要結合小區市政管網實際的供水流量與水壓考慮。如果供水量與水壓足夠大,在設計時,優先選擇上述第一種方式,因為這種方式整體造價更低,且利于后續的維護。但從實際情況來看,我國市政給水管網的給水壓力通常較低,一般在0.15~0.35Mpa,采用這種設計方式,無法滿足高層住宅給水需求。因此并不符合本住宅小區實際情況。上述第二種加壓供水方式適合地勢較高的住宅小區,也不符合本小區實際情況。因此綜合考慮,本住宅小區在生活供水系統方面,采用了“市政管網直接供水+分層加壓供水”方案。在這種生活供水設計方案下,一方面,可充分利于市政供水管網系統,滿足低層住宅建筑的供水需求。另一方面,在分層加壓系統的幫助下,能夠滿足中高層住宅建筑的供水需求。
在實際設計過程中,針對不同中高樓層,可共用一個生活水池與加壓泵房。同時需要結合小區內不同樓層生活供水需求,做好水泵揚程針對性設置。相較于不進行樓層分區,在生活供水系統設計方面,采用樓層分區,缺點是前期需要投入大量的成本,需要建立復雜的配套管網系統,這導致后期的維護與運行成本增加。如果分區用戶較少,這種缺點帶來的負面影響會更大。優點是通過進行分區加壓供水,可顯著提高供水效率與水資源利用量,確保不同分區內的水壓與水量分配達到最優,供水效率更高且更加穩定,本身還有著良好的節能效果。因此需要結合實際,合理進行設計選擇。
當前住宅小區室外排水體制分為三種,(1)室內外污、廢合流,雨、污分流。在這種排水體制下,選擇對室內外污水與廢水進行合流排放,整體的排水管道設計較為簡單,施工難度低,因此能夠有效降低整體造價。但由于污、廢合流排出,一次性排水量較大,對后續的化糞池以及污水處理廠污水處理提出了更高要求。(2)室內污、廢分流,室外雨、污分流,雨、廢合流。在這種排水體制下,污水系統與廢水系統相互獨立排放,有利于降低后續的污水處理設備工作負荷。但由于雨水與廢水進行合流直接排出外界,很容易帶來一定的環境污染問題。(3)室內外雨、污、廢分流,廢水回用。在這種排水體制下,雨水、污水、廢水均獨立排放,這種排水體制既解決了污水處理設備負荷大問題,因為廢水會單獨排出凈化處理,又避免了環境污染,因此整體更加節能環保。缺點是需要室外排水管道非常復雜,前期需要投入大量的成本。雖然綜合考慮來看,在宅小區室外排水管網設計中,室內外雨、污、廢分流,廢水回用排水設計體制優勢最為明顯,且符合當前環境保護大氛圍。但在具體實踐方面,還需要結合實際情況,考慮成本問題。在本住宅小區之中,由于室外地下綜合管線較多,埋設空間有限,因此在排水體制設計上,無法滿足上述第三種排水體制設計的要求。再加上第三種排水設計的整體成本非常高。綜合考慮,本次室外排水體制設計采用了上述第一種排水體制,即室內外污、廢合流,雨、污分流的排水體制。該體制下,對外界環境污染相對較輕,且排水方式簡單,管線占地面積也比較小,因此非常適合本小區實際排水需求。
首先是質量問題。在實際進行住宅小區室外給排水設計施工時,采用的施工材料品質不過關,針對排水管道的布置,沒有做好防腐處理。導致后續管道在運行時,出現了各種質量問題。比如管道泄漏,嚴重影響了水質。另一方面,在實際進行住宅小區室外給排水管網設計時,還會受建筑主體工程施工的影響。比如室外給排水管道排列布置與建筑地下管線存在交叉沖突問題,最終對整體給排水設計造成了嚴重的影響。針對上述質量問題,首先,加強后續的室外給排水管線的施工管理工作,確保采用的施工材料質量合格,加強管道的防腐處理,從而延長管道的使用壽命。另一方面,在實際進行住宅小區室外給排水管線設計的過程中,還應注重加強現場調查工作,提前做好管線的合理規劃,還可以應用BIM技術,做好管線碰撞檢查,避免室外給排水管線與原住宅建筑地下管線設施發生沖突,提高整體設計質量。
另一方面,在實際進行室外給排水管道設計時,還應充分考慮消防給水設施布置問題。在本住宅小區中,選擇在靠近小區中央的位置,設置了消防水池,并采用了區域消防給水系統。但由于小區外圍的市政道路僅有1條市政給水管,在生活用水達到最大后,如果發生火災,將無法滿足區域消防供水的需求。因此選擇在小區室內采用臨時高壓給水系統,在小區高層建筑之中,設置高位水箱與穩壓設備,從而有效維持管道內壓力,從而能夠在火災發生后,滿足消防供水的需求,更好地保護小區居民生命財產安全。
除此之外,由于該小區整體跨度較長,因此在小區中央位置設置消防給水系統,無法對整個小區提供消防供水保護。針對這一關鍵問題的解決,現有兩種設計方案可供選擇:(1)設置取水井。(2)設置室外加壓消火栓。上述兩種方案優缺點對比如下:方案1在設置取水井時,一方面可選擇連通管低位布置方式,優點是利用了連通器的原理,有著非常良好的水利條件,無需加壓,就能夠保障用水量。缺點是連通管埋深比較深,需要大量挖方,工程量大,投資成本大,維護困難。另一方面可選擇連通管高位布置方式,這種布置方式優點是利用了虹吸原理,不需要加壓,且連通管的埋設也比較淺。缺點是需要的連通管管件數量眾多,管件布置復雜,無法保障用水量,維護管理困難。而方案2采用了室外加壓消火栓設置。優點是管網埋深比較淺,施工挖方量比較小,有利于降低施工成本。可以直接在消火栓上連接高壓水槍滅火,維護與使用均比較方便。缺點是需要額外增加室外管網與加壓泵,會增大前期的投資成本,同時還會占用室外管線的埋設空間。
結合本小區實際情況,經綜合考慮分析,決定采用第二種方案。究其原因在于,第一種方案比較適用于規模較小、小區內建筑比較集中的住宅小區;而本住宅小區的占地面積比較大,且跨度較長,超出一個消防水池的保護半徑所能保護到的范圍的建筑比較多,如果選擇第一種方案,需要埋設大量的連通管道,不僅導致成本增加,而且增大了后續的管道維護難度。而采用第二種設計方案,取水更加方便,且管網埋設量較少,挖深較淺,可接水槍直接用于火災的撲救,更為重要的是,該方案消防水量也能夠得到保證。因此非常適合本住宅小區的實際情況。
總而言之,住宅小區室外給排水管網設計是一項非常復雜的工作,在實際開展設計的過程中,需要結合實際住宅小區情況,合理選擇生活給水系統,做好室外排水管道體制設計,解決其中一些關鍵性問題,才能提高整體設計質量水平,滿足住宅小區給水供水的需求。