建筑小區(qū)室外給排水設(shè)計研究

曹亞輝

（中塍勘察設(shè)計有限公司，山西 太原 030024）

0 引言

因為在建設(shè)小區(qū)的戶外給排水工程中，因為它處在建筑給排水和市政給排水兩個方面的交叉點，再加上設(shè)計人員對該項目的了解程度以及對該項目的了解程度，因此，在進(jìn)行該項目的時候，通常都沒有得到足夠的關(guān)注。因此，該項目所設(shè)計出來的項目，在品質(zhì)上和實用性上都不會得到很好的評價。但是，它牽涉到的范圍非常廣泛，這也是檢驗與訓(xùn)練一個給水與排水設(shè)計者知識水平的最好方法。另外，住宅小區(qū)戶外給水、排水系統(tǒng)的優(yōu)化，將會對未來住宅小區(qū)的生活、居住、交通等產(chǎn)生重大的影響。

1 給排水系統(tǒng)的構(gòu)成

（1）主系統(tǒng)。通常，建筑物的給水管都是自成體系的，向使用者提供水源的時候，通常采取儲水池—水泵—水箱—降壓閥門—使用者的形式，這樣可以減輕整個城鎮(zhèn)的水管網(wǎng)的負(fù)荷，并且便于管理[1]。

（2）熱水系統(tǒng)。為了便于住戶的日常起居，將熱水系統(tǒng)供應(yīng)管線與一般供水管線分開，以免互相干擾。

（3）滅火系統(tǒng)。滅火系統(tǒng)是整個給水管系統(tǒng)中最主要的一環(huán)，它與住宅區(qū)內(nèi)的住戶的人身和財產(chǎn)有很大的聯(lián)系，所以除了要與住宅區(qū)內(nèi)的主要水源連接外，還要有一套配套的滅火裝置，這樣才能保證在各種條件下，滅火裝置都能保證水的供應(yīng)。與給水系統(tǒng)相比，排水系統(tǒng)的工作相對簡單一些，它的工作重點是對雨水、居民生活污水等進(jìn)行排放，然而它的功能卻一點也不遜色于給水系統(tǒng)。

2 建筑小區(qū)室外給排水設(shè)計

2.1 設(shè)計需求

城市給水和排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計是關(guān)系到人民群眾生產(chǎn)和生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計必須符合社會經(jīng)濟發(fā)展的要求。在規(guī)劃的時候，要注重對管線進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。在住宅小區(qū)戶外給水系統(tǒng)中，除生活供水、消防供水外，還應(yīng)包含下水道、雨水等的排水管網(wǎng)。在進(jìn)行戶外給排水設(shè)計時，要考慮到土地資源，確保生活用水管、雨水管及污水管等的合理布局。

2.2 壓力管道布置

在對高壓管道進(jìn)行規(guī)劃時，要充分考慮到用電方便的因素。城市的綠化，消防和噴灑清洗等都會有專用的網(wǎng)絡(luò)。一般將市政專用管道布設(shè)在地下停車場頂部覆蓋物內(nèi)，同時盡可能將其布置在綠地之下。通常情況下，在管網(wǎng)中包括了水表、托梁和控制閥門等附件，這些附件通常會占據(jù)很大的面積，因此，在安裝的時候，大多采用了分散控制的原則，將這些附件集中在地下、建筑物的管道井或者電梯間中。住宅內(nèi)的給水管和消防給水管分別為消防水管、熱水水管和加壓水管。為了最大限度的節(jié)約占地，以上幾種管線一般都安裝在地下停車場的頂部。但由于管線與建筑之間存在著大量的連接，所以在具體的規(guī)劃與設(shè)計時，應(yīng)以地下空間為核心，盡可能地靠近管線，并將管線分布在地下空間內(nèi)。

2.3 重力流管道和附屬構(gòu)筑物布置

在設(shè)置時盡可能地將排水管網(wǎng)與下水道網(wǎng)之間的距離控制在一定范圍內(nèi)，但必須將兩條管線分開。此外，為了有效解決某一條管道因出現(xiàn)緊急情況而引起的壓力上升，還需要利用控制閥實現(xiàn)排水系統(tǒng)和下水道系統(tǒng)的高效并聯(lián)。由于排水系統(tǒng)和下水道系統(tǒng)都是自重流系統(tǒng)，所以，在布設(shè)時，必須利用已有的環(huán)境來進(jìn)行高效的空間設(shè)計。因污水處理廠占地面積很大，給住宅小區(qū)的建設(shè)帶來了一定的困難。為解決問題，可以通過兩個方法來實現(xiàn)。

（1）把網(wǎng)絡(luò)與鄰近的廢水處理廠相連，這樣就可以避免在社區(qū)中設(shè)置化糞池，從而避免了占地面積過大的問題。

（2）在沒有生活垃圾處理設(shè)施的情況下，可以選擇占地面積較小且環(huán)境友好的化糞池作為生活垃圾處理設(shè)施。但是由于目前城市下水道系統(tǒng)為非動力系統(tǒng)，廢水只能依靠自身重力來進(jìn)行下水道系統(tǒng)的設(shè)計，所以在下水道系統(tǒng)中必須保證一定的斜率。在管道鋪設(shè)范圍大、長度大的情況下，為了防止管道長度不夠?qū)艿赖臐B流產(chǎn)生不利的作用，必須將管道終端深度埋入地下。但是要指出，由于管道埋得越深，其建設(shè)的困難就越大，造價也就越高。所以，在進(jìn)行規(guī)劃的時候，要盡可能地根據(jù)公路的天然斜坡來布局管道，這樣就可以減小管道的埋設(shè)深度，同時也可以減小建設(shè)費用。而在面積較大且造價較高的住宅區(qū)，則可采取多個排水孔，以防止排水孔堵塞而影響居住品質(zhì)。在進(jìn)行多口排污的設(shè)計時，要注意對特殊排污網(wǎng)絡(luò)的檢測，盡可能地將距離盡可能地縮短，這樣就可以讓廢水在最短的時間內(nèi)流到距離比較近的排污專用網(wǎng)絡(luò)上。在排水系統(tǒng)中，排水系統(tǒng)與污水系統(tǒng)的作用是完全不同的，因此可以將排水系統(tǒng)與污水系統(tǒng)相結(jié)合，從而使排水系統(tǒng)的設(shè)計更加靈活和方便。對排水管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的設(shè)計，可以降低施工難度，降低施工成本，還可以使污水管網(wǎng)得到充分的使用，從而達(dá)到多條管道的排水效果。

3 建筑小區(qū)室外給排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計

某小區(qū)位于某城市高新開發(fā)區(qū)，面積7.98 萬m2，共有30 棟住宅樓，居民約8645 人。設(shè)有地下停車場，防火等級為Ⅲ級。

3.1 給水系統(tǒng)設(shè)計

（1）用水量的統(tǒng)計。住宅小區(qū)用水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否，與城市供水系統(tǒng)的規(guī)劃是否合理、可靠有關(guān)，應(yīng)引起設(shè)計者的高度關(guān)注。在居住小區(qū)中，日常用水的種類主要有以下4 種：①居民生活用水，通常可以按人均每日300L 來計算，依據(jù)該小區(qū)的人數(shù)，小時變化系數(shù)為2.5。②公共建筑中的公共衛(wèi)生間和水景等用水，按照有關(guān)要求來選擇，也可以按照居住區(qū)內(nèi)住戶15%~30%的日常用水比例。③綠化和道路用水，在小區(qū)中，每天用于道路灌溉的水量為0.5~1L/m2，用于綠化用水為1~2L。④滅火用水量，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算；其他用水量為本區(qū)域每日最高耗水量的10%~20%[2]。

（2）給水管網(wǎng)的設(shè)計。住宅小區(qū)雨水系統(tǒng)的設(shè)計要結(jié)合住宅小區(qū)的具體條件。在這個社區(qū)里，因為大多數(shù)的樓房都是高層，所以要想保證這些樓房里的居民的日常生活用水，就必須要設(shè)計一個加壓的排水體系，要按照樓房的布局，安裝一個集中的變頻器，或是在各個樓房里分別安裝一個加壓裝置。在小區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計中可以采用集中式變頻調(diào)速加壓泵的加壓模式，這樣既經(jīng)濟又方便，但相對來說，它會有很多的外部管道，而且會影響到供水的穩(wěn)定性，所以要引起有關(guān)的設(shè)計師的注意。

（3）消防系統(tǒng)的設(shè)計。在進(jìn)行防火系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)針對具體的環(huán)境，采取相應(yīng)的措施。室外消火栓，可采用市政給水進(jìn)行供水，在滿足給水壓力的情況下，使供水管網(wǎng)在室外形成DN150 的環(huán)形供水管，并要保證消火栓與建筑之間的距離在5~40m 以內(nèi)[2]。在使用自動噴淋滅火系統(tǒng)的時候，可以使用一條專門的消防管道來給水源提供水源，并安裝多個水力報警閥門，保證在發(fā)生火災(zāi)之后，可以在最短的時間內(nèi)完成報警和緊急處置，將造成的損失降到最低。

3.2 排水系統(tǒng)設(shè)計

本小區(qū)的污水處理系統(tǒng)為雨水和污水分流式污水處理。在排水體系的規(guī)劃中，首先要結(jié)合社區(qū)的實際情況，保證排水體系的合理布置；為了節(jié)省建設(shè)費用，管道的傾斜方向應(yīng)符合整個社區(qū)的地形梯度。在進(jìn)行雨水系統(tǒng)的設(shè)計時，采取了管道和暗溝互相結(jié)構(gòu)的方式，對地下車庫頂部的雨水，通過暗溝來排出，溝的寬度大約為300mm，根據(jù)地形來決定暗溝的斜率。在車庫的區(qū)域之外，設(shè)立對應(yīng)的雨水檢查井，并將地下溝渠轉(zhuǎn)化為管道，這樣就可以有效地避免雨水和下水道的交叉，減少了工程的費用[3]。另外，在污水管網(wǎng)的設(shè)計中，應(yīng)充分考慮到住戶的日常生活用水量，根據(jù)其最高水量的80%~90%來估計，并與生活用水量的時變因子相聯(lián)系，從而保證排污管網(wǎng)的排放容量能夠達(dá)到小區(qū)的要求。由于居民區(qū)內(nèi)的排水管網(wǎng)數(shù)目龐大，彼此之間的聯(lián)系也極為錯綜復(fù)雜，所以首先要做的就是安排好這些排水管網(wǎng)。

4 室外給排水工程施工注意事項

4.1 掌握圖紙

在建設(shè)前，建設(shè)者必須對建筑設(shè)計圖進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，對建筑設(shè)計的目的有一個清晰的認(rèn)識。做好施工單位、設(shè)計單位的技術(shù)指導(dǎo)，保證項目的正常進(jìn)行。另外，建設(shè)單位還應(yīng)該根據(jù)圖紙和具體的條件，制定相關(guān)的方案，進(jìn)行施工的前期工作。工程設(shè)計中，設(shè)計圖是一種很好的設(shè)計方案，要求建筑工人按照設(shè)計圖來設(shè)計方案，才能保證工程的質(zhì)量。

4.2 安排施工順序

在工程建設(shè)中，必須對重力管道的立面上高度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并妥善處理各種管道的平面布置。在管道的橫向布置中，應(yīng)以有壓強為主，以自流為主。管道敷設(shè)時，首先要敷設(shè)大直徑管道，然后是小直徑管道，最后才是支管。管路系統(tǒng)安裝后，應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行檢驗和驗收，并在規(guī)定的工期內(nèi)，完成全部施工工作。在對管道和附件進(jìn)行組合和選擇的時候，一定要按照圖紙的要求，并在具體的施工過程中，要適時地開展采樣和調(diào)查工作，保證管子與施工標(biāo)準(zhǔn)相一致。

4.3 管線試壓與竣工資料的編制

在管道壓力試驗階段，必須對其密封性能進(jìn)行檢測，以保證以后的項目能夠通過驗收。在管道壓力測試時，要認(rèn)真地記錄試驗數(shù)據(jù)，并做好數(shù)據(jù)的填寫。如有不合格管道，應(yīng)及時下達(dá)糾正通知書，糾正完畢后應(yīng)重新測試壓力。在項目建設(shè)結(jié)束之后，為了保證竣工圖的正確性，為以后的房屋維護(hù)和管道改建工作，業(yè)主有義務(wù)按照設(shè)計變更，設(shè)計圖紙及工程地點的隱藏性，編制出一份完整的竣工圖。

5 小區(qū)給排水節(jié)能設(shè)計

5.1 確定合理的用水量定額

用水量應(yīng)嚴(yán)格按照《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的住宅用水指標(biāo)來進(jìn)行。對建筑物的供水系統(tǒng)進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)劃。可以采用以下幾種方式來達(dá)到這一目的：充分發(fā)揮城市輸水系統(tǒng)的工作能力，使城市輸水系統(tǒng)能夠滿足城市輸水要求。對垂線進(jìn)行合理劃分，使各取水部位的水壓力達(dá)到均衡；應(yīng)用并聯(lián)供水系統(tǒng)，降低降壓閥門的數(shù)量；建議采用降壓的方法來降低用水量，降低用水量。提倡使用節(jié)約用水的衛(wèi)生設(shè)備。例如，對衛(wèi)生器材的流出水頭、紅外線感應(yīng)水頭和便器等，不應(yīng)使用無控制花管、長流水的尿道，同時也要合理地采取變頻調(diào)速泵組進(jìn)行供水。

5.2 利用雨水

雨水資源化是指通過對雨水進(jìn)行收集，并通過特定的設(shè)備與化學(xué)制劑進(jìn)行加工，使之達(dá)到一定的質(zhì)量要求，從而獲得滿足中水質(zhì)量要求的用水，從而達(dá)到節(jié)約用水、降低廢水治理成本的目的。一般情況下，雨水的采集方式是通過排水管將建筑屋面的雨水導(dǎo)入雨水沉淀池，沉淀池可以分為若干個階段，最終一階段的水進(jìn)入水庫，再進(jìn)入再生水系統(tǒng)[4]。當(dāng)前，國內(nèi)外對降雨資源的開發(fā)與應(yīng)用已開展了大量的研究工作。

5.3 運用新型給水設(shè)備

在設(shè)備和材質(zhì)的選取上，要以節(jié)能、節(jié)水、高效的產(chǎn)品為首要目標(biāo)，并大力提倡高質(zhì)量的管子、閥門等的應(yīng)用，而不是淘汰落后的產(chǎn)品。另外，要大力發(fā)展化學(xué)建材，對能耗較高的技術(shù)、設(shè)備、材料和產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的控制或禁止。在產(chǎn)業(yè)建設(shè)中，使用高效率的制造技術(shù)與裝備，達(dá)到節(jié)水與節(jié)能的目的。為實現(xiàn)節(jié)水，應(yīng)對供水方式和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的選擇。為了使設(shè)備和管線達(dá)到較好的隔熱效果，必須選擇物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)良的隔熱材料，同時還要保證隔熱層的有效厚度。

在進(jìn)行水泵的設(shè)計選取時，應(yīng)將工作狀態(tài)點設(shè)定在pH 水泵性能曲線的高效段內(nèi)，而變頻泵的選取狀態(tài)點應(yīng)該設(shè)定在高效段的右邊[5]。為了確保機組的正常工作，需要在機組的出水口保持一定的壓力值。高效節(jié)能是熱水鍋爐，熱水器，熱交換器等重要的性能指標(biāo)。為了保證閥門，浮球閥和其他附件的質(zhì)量，必須選擇好的產(chǎn)品。在水源方面，盡量采用較深的井水，以確保水的質(zhì)量。在綠化和地面沖洗等水處理過程中，可考慮采用雨水和中水等混合排放形式，并盡可能充分發(fā)揮戶外水管的剩余壓力，達(dá)到水循環(huán)再用的目的。另外，對泳池及園林景觀的用水，也要盡量做到回收，并配置相應(yīng)的水處理設(shè)備。

6 結(jié)語

總結(jié)來說，建設(shè)小區(qū)的戶外給排水工程設(shè)計與社區(qū)居民的日常生活密切相關(guān)，其設(shè)計、施工及投入使用都會對社區(qū)居民的生活造成很大的影響。為此，必須重視住宅小區(qū)戶外給水與排水系統(tǒng)的設(shè)計，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃與規(guī)劃，提升建筑的品質(zhì)與水準(zhǔn)，為居住者創(chuàng)造一個和諧的居住環(huán)境。