建筑工程室外给排水管网设计分析张丹阳

建筑工程室外给排水管网设计分析张丹阳

张丹阳

广东中山建筑设计院股份有限公司广东中山528403

摘要：给排水工程是建筑工程中必不可少的环节。室外给排水管网要依据设计规范、消防规范、建筑工程规范等相关规范，结合工程地理环境、气候特点等进行设计。本文将结合某小区管网设计对室外给排水管网设计中需要注意的一些问题展开讨论。

关键词：室外给排水；管网设计；问题分析

近年来，随着城市房价不断攀上新高，各大城市的新建住宅建设速度也越来越快，同时城市中大批老旧的小区也不断进行翻新工程。这些新建或改建的小区由于类型多样，特点不同，因此在给排水管网设计时不能按照固有经验一概而论。本文将结合某住宅小区较为规范的给排水管网设计图进行分析，讨论给排水管网的设计过程。

1.住宅小区生活给水系统设计

住宅小区的用水主要以生活用水为主。由于我国城市化发展迅速，城市人口密度日趋增加，加之大部分人生活规律比较接近，导致了住宅小区用水高峰期主要集中在早餐、中餐、晚餐左右的时间段，给市政管网供水带来了巨大的压力。目前，我国住宅小区主要的给水系统有三种[1]。

（1）直接供水

该方法适用于市政管网水压较充足时，主要服务用水量较少且楼层较低的住户。但是对楼层较高且用水量较大的住户而言，市政管网直接供水的水压不足，在用水高峰期容易出现无水可用的情况。因此现在新建的高层住宅小区已经很少采用这种供水方式。

（2）加压供水

加压供水适用于市政管网无法满足住宅小区居民用水需求，或住宅小区为利用市政管网增设一套管网系统效益较低时使用。

（3）直接供水+分层加压供水

该供水系统综合了上述两种供水模式。住宅小区中较低的楼层可以采用直接供水，而较高楼层设置泵站二次加压供水。虽然这样的供水系统建设初期投入的成本较高，但是之后的运行费用相对比较低廉，对市政管网利用也比较高效，是现在新建的住宅小区常用的供水系统（如图1）。

结合上面两式对qg（计算管段的设计秒流量，单位m3/s）进行计算。

qg=0.2UNg

适当简化该住宅小区中的给水管网设计图（图2-1），并对管网中各个管段进行编号（图2-2），计算结果如表1

表1室外给水管网各段设计流量

3.给水管道管材选择

3.1管道直径计算

根据上述计算得出的住宅小区室外给水管道各段设计流量，我们可以计算出该段应该选用的管道的直径，计算方式如下

D——管段直径。

q——计算管段的设计秒流量（单位m3/s）。

V——流速（单位m/s）。

3.2管材选用

给排水工程中管道的选用必须考虑到埋地管道常年需要承受外部泥土、高温引起的张力变化以及地基不规则沉降等原因造成的压力和内部水流产生的液压，选择强度足够且耐用的管材。同时还需要考虑管材的价格问题，注意成本控制。目前比较常用的室外给水管道材料有承插式给水铸铁管、焊接钢管、镀锌钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力（自应力）钢筋混凝土管、塑料管、复合管等[2]。

4.住宅小区排水体制设计

住宅小区的排水体制需要根据当地地区的排水工程规划进行设计，目前来说比较常见的排水体制有以下三种：

4.1室内外污水、废水合流，雨水污水分流体系

（1）室内外污水、废水合流体系（图4-1）

图4-2雨水和污水分流的排水体系

此排水体系相比另外的两种，设计更为简单，管道管线较少，施工要求也相对较低，大幅降低了管网建造成本；直接排放到下游水体的雨水对于水体水质和环境均不会产生影响，是目前应用最为广泛的排水体系。但是该排水体系将污水和废水合流排放，对后续的污水厂污水处理工作压力较大，需要加大对污水处理厂的投资建设[3]。

4.2室内污水和废水分流，室外雨水和污水分流，废水和雨水合流体系（图4-3、图4-4）

图4-5废水回收利用流程图

很容易造成下游水体水质污染，对环境有一定的影响。

4.3室内外雨水、废水和污水分流，废水回收利用体系

该排水体系中雨水排放流程同图4-2，污水排放流程同图4-3，废水回收流程如下图所示

该排水体制能够将废水、污水和雨水全部独立排放，并且能再回用生活废水，相对比较节能环保，但是这种体系管线复杂、管道较多、占地面积大，建造和后续管理成本较高[4]。

5.住宅小区排水量计算

5.1生活污水设计流量Ω1

Ω1=n×N×Kz/（24×3600）

n——人均污水定额（单位人/d），包括综合生活污水定额和居民生活污水定额，可以在当地用水定额的80%~90%之间取值。

Kz——生活污水量变化系数。

N——设计人口数。

5.2雨水设计流量Ω2

Ω2=F×q×Ψ

Ψ——径流系数，该系数取值需要参照《室外排水设计规范》选取。

F——汇水面积，该数值需要根据实际地形地势及雨水管道设计位置等因素设定。

q——设计暴雨强度｛单位L/（s·ha）｝，该数值需要通过下列公式计算

q=167A1（1+ClgP）/（t+b）n

t——降雨历时（单位min），该数值需要通过下列公式计算

T=t1+mt2

t1——地面集水时间，一般来说取值范围在5~15min之间。

m——折减系数，该数值通常来说明渠取1.2，暗管取2。

t2——暗管或明渠内雨水通行时间。

6.结束语

室外给排水管网的设计是较为复杂的系统工作，需要将过往经验和主观实际情况相结合，争取设计出更完善的管网系统。优秀的给排水管网设计不但有利于小区居民的生活和物业管理，还能帮助降低给排水系统的造价和设备管理成本，从而达到降低整个工程造价的目的。

参考文献：

[1]刘亚红.浅谈住宅小区室外给排水管网设计[J].江西建材，2017（4）：13-13.

[1]朱海江.建筑小区室外给排水工程的规划设计分析[J].城市建筑，2016（32）：133-133.

[1]章益峰.简述住宅室外给排水管道工程设计应注意的问题[J].城市建筑，2017（9）：172-172.

[1]陈建华.大底盘建筑项目排水出户管及室外排水管网设置方案总结与实例分析[J].低碳世界，2017（8）：130-131.