胡莺莺

【摘 要】住宅给排水设计施工与人民的生活密切相关，关系到人民的身体健康，满足人们对居住环境的要求是每个设计施工人员的责任，应引起设计施工人员的高度重视。本文则着重介绍了一般小区室外给排水设计中的综合管线设计，以及室外给排水管材选用、流量计算等内容。

【关键词】管线综合；管材选用；流量及管径

1、管线综合

随着社会经济的发展及人民生活水平的提高，城市、社区道路下的市政管线也日益复杂。在室外给排水管道的布置过程中，不再是简单的布置给水管线、污水管线、雨水管线，而应以城镇给水排水总体规划和居住小区的建筑、道路详细规划为主要依据，综合考虑小区地形、建筑物管道的接点等因素，与小区直埋电力、电信、热力、燃气等管线或地下管沟等进行管线综合。平面上，防止各种设计管线互相抢位，严格按规范确定各种管线的水平位置，以便为以后管线改建或扩建或维修留有足够空间；竖向上，各种管线的高程应从上而下依次确定，考虑小区排水管高程与区外市政排水管道的衔接和检修可行性。此外，小区地势平缓，管道施工过程中可能出现一些偏差，所以，污、雨水管道的管径和坡度适当加大，确保污、雨水快捷通畅的排入区外城市主干管。另外施工前最后实测一下要接入的市政排水管井高度，确保能顺坡接入。

一般来说道路下可不设管沟，根据相关规范的要求，配水管线应尽量布置在绿地、人行道或非机动车道下，在进行各种管线的横向和纵向布置时应尽可能满足各管线之间的技术要求，以及使用、施工、维护管理的需求。对于管道综合，一般应按下列规定进行布置：

（1）管道综合应按小管让大管、有压管让无压管、新管让老管、临时管让永久管的原则进行。

（2）各种管道的平面排列不得重叠，并尽量减少和避免相互交叉，同时保证在敷设和检修时互不影响。

（3）各种管道损坏时，不致影响附近建筑物、构筑物的基础或污染生活饮用水。

（4）各种管道应尽量和道路中心线或主要建筑线平行敷设，并宜尽量设在快车道以外。

（5）管道与铁路、道路和管沟交叉时应尽量垂直于铁路、道路和管沟中心线。

（6）给水管和污水管交叉时，给水管应敷设在污水管和合流污水管的上面。

（7）管道排列时应注意其用途、相互联系及彼此间可能产生的影响。如污水管应远离生活饮用水管；给水管不得敷设在暖气沟内，若横穿暖气沟时则应加套管；直流电力电缆不应与其他金属管靠近，以免增加后者的腐蚀等。

（8）干管应靠近主要使用单位以及连接支管最多的一侧。

（9）架空管道不得影响运输、人行交通及建筑物的自然采光。

（10）给水管道的埋设深度应满足下列要求：

①管道不被震动及行车力损坏。

②管道内水流不被冰冻或增高温度。

2、管材选用

2.1 给水管管材选用原则

管材应符合现行产品标准要求；生活饮用水给水管材必须达到用水卫生标准；管道的压力不得大于产品标准允许的工作压力。

（1）小区给水管道DN<75mm时，应选用给水塑料管、复合管或级可靠防腐处理的钢管、热镀锌钢管。

（2）小区给水管道DN>75 mm时，可选用内衬的给水铸铁管、球墨铸铁管或给水塑料管。

（3）钢管韧性好、强度高，但防腐性能差。其内外应进行衬塑、涂塑或涂防腐涂料等进行处理。

（4）我国连续铸铁管性能较差，爆管现象较多，但DN200型还可采用。选管时壁厚可选高一级，或选用离心铸铁管。

（5）球墨铸铁管是理想的给水埋地敷设管道，在我国已有不少城市选用，效果较好。

（6）塑料管具有重量轻、耐压强度高、输水性能好、耐腐蚀性强等优点，是小口径给水管的发展趋势。常用给水塑料管有PVC- U、HDPE或MDPE、ABS、聚丙烯管、聚丁烯管，以及钢塑复合管、铝塑复合管。其中现在使用的较多的是HDPE管，除了具有上述塑料管的优点外，与其他塑料管相比，强度高是它突出的优点，可以满足塑料管在城市道路下直埋地敷设。但这种管材是市场上新出现产品，价格比较高；此外，对于室外的HDPE管，管道的连接需要全自动电熔焊机及热熔焊机，均需要施工单位购买或租借以及专业的技术人员管理。这对于一般的建设和施工单位，其经济技术条件有一定难度。

（7）给水管如采用钢管，要特别注意防腐问题。在管径要求大、高压送水、及穿越铁路、河谷和地震区等管段较常采用钢管敷设。钢管埋地敷设时，管材会受到土壤、地下水的浸蚀，同时还会受到地下杂散电流的影响，使金属表面产生电化学作用而损坏金属表层，故必须采取能隔绝对管道腐蚀及减少杂散电流对管道电化作用的防腐绝缘层，以延长管道使用寿命。

2.2 小区排水管常用管材及选用

室外无压排水管一般很少采用金属管，只有当排水管道需要承受较高压力或对渗漏要求严格的地方才采用金属管材。

（1）居住小区内的排水管和雨水管， 宜采用埋地排水塑料管、承插式混凝土管或钢筋混凝土管。近年有的地方发文，小区排水管道，较小管径的（D400及以下）必须采用排水塑料管。

（2）排水管如遇到穿越管沟、河流等特殊地段，或埋深过浅时可采用铸铁管或钢管。

（3）居住小区内调用有生活污水处理装置时排水管道应采用埋地排水塑料管。

（4）塑料管具有质地轻、耐腐蚀、不渗漏、水利性能好等优点，在室内已广泛采用，在小区可进一步推广使用。排水管道多采用硬聚氯乙烯塑料管，其种类有实壁管、加筋管、双壁波纹管、芯层发泡管和缠绕管等，其环刚度应符合行业标准中埋地管的要求。

（5）陶土管因管节短，施工麻烦，故在居住小区不推荐使用。对于腐蚀性强并呈酸性的污水工程，可采用陶土管或耐腐蚀陶土管。

（6）承压排水管宜采用给水铸铁管或钢管。近几年，双壁波纹管、HDPE高密度缠绕管等也在室外排水工程中得到较为广泛的应用。

（7）当排水温度大于40℃时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。

3、流量与管径的确定

3.1 给水流量及管径的确定

居住小区内室外给水管道管径选择一般依据《建筑给水排水设计规范》、《居住小区给水排水设计规范》中居民用水定额、用水量等相关内容来确定。在计算过程中要注意区分最大小时流量与设计秒流量的应用范围。《居住小区给水排水设计规范》中的3.5.2条，根据居住人数和生活给水干管、支管，对此做出了界定。

无论是市政给水管道还是居住小区室外给水管都涉及到流量与管径的对应问题，一般依据流量、流速，按《给水排水设计手册》中的水力计算表及地方经验来确定。但居住小区的给水管道一般管径较小，单靠水力计算表不容易确定管径。可以参考《水工业工程设计手册·建筑和小区给水排水》中提出的一个界限流量表，并结合地方经验来确定。

居住区设计用水量根据下列各种用水类型来确定：

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 式中：

Q——居住区设计用水量。（L/S）

Q1——居民生活用水量。 （L/S） q1：居民生活用水定额[L/（人.d）]；N1：设计人口数（人）；K1：小时变化系数；q1 和K1按《居住小区给水排水设计规范》中3.1.2选取。

Q2——公共建筑用水量（L/S）。 （L/S） q2：公共建筑生活用水定额[L/（人.次）]；N2：设计人口数（人）；K2：小时变化系数；n：每人每日使用次数[次/（人.d）]；H：每日使用时间（h）；q2 、n和K2《建筑给水排水设计规范》中3.1.10选取。

Q3——消防用水：消防用水量、水压及延续时间等根据现行有关规定确定。

Q4——洒道路和绿地用水：根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。

Q5——管网漏失水量和未预见水量：：按最高日用水量的百分比计，一般可按10%-20%取值。

管段的直径按下式计算

式中 D —— 管段直径 （m） ，q—— 管段流量 （m3 / s） ， v——流速 （m / s） 。

给水管管径的确定应考虑远近期结合，同时照顾经济性和可靠性。管径确定涉及经济流速的确定，设计时常采用平均经济流速来确定管径，当D = 100 ～400mm时平均经济流速取0.6～0.9 m / s，当D ≥400 mm时平均经济流速取0.9～1.4 m / s。大管取大值，小管取小值，并用消防用水、事故及最大传输三种情况对流量和压力进行校核。对于环状管网，首先应在保证供水所需水量和水压、水质安全、可靠性（保证事故时水量）和经济性基础上，对管网进行平差计算，确定管段流量和管径。平差结果应符合如下规定：。

小环：Δh≤0.5 m；大环：Δh≤1.5 m。

3.2 排水管道流量及管径的确定

（1）排水体制的选择

排水工程设计应以当地城镇（地区）总体规划和排水工程总体规划为主要依据。排水体制（分流制或合流制）的选择应更根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制。

（2）生活污水量及管径的确定

《居住小区给水排水设计规范》中规定：生活排水管道的设计流量按照最大小时排水量进行计算。排水管道的设计有最小管径和最小设计坡度的规定。排水管道是按非满流设计，有最大设计充满度的规定。小区内计算最大小时流量时采用的小时变化系数已经考虑了从小区到城镇管网的过渡因素。对于小区组团内的生活排水管道按最大小时生活排水量进行设计，确定管径和坡度后（包括选用最小管径和最小设计坡度） ，再用相应的设计秒流量按满流进行校核，一般都能满足要求。

污水设计总流量Q的计算公式为

Qd = Q1 +Q2

式中： Q1——居住区生活污水量/ （L / s） ，按居民生活用水量的80～100%计取。

Q2——公共建筑生活污水量/ （L / s），按公共建筑生活用水量的80～100%计取。

① 雨水设计流量

雨水设计流量QS按下式计算：

QS = F ×q ×ψ

式中：QS ——雨水设计流量（L/S）

F——汇水面积（hm2），其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。

ψ——径流系数。按《居住小区给水排水设计规范》第4.2.5条计取。

q——设计暴雨强度（L /（s.hm2））。按下列公式计算：

式中：A1、C、n、b——参数，根据统计方法进行计算确定。

P——设计重现期（a）。一般采用0.5～3a.。

t---降雨历时（min）。t=t1+mt2，t1为地面集水时间，一般取5～15min；m为折减系数，暗管取2，明渠取1.2；t2为管渠内雨水流行时间（min）。

（3）合流制中管道设计流量

合流制中管道设计流量按下式计算：

Q=Qd+Qs （L/S）

式中：Qd——污水流量（L/S），可取平均日污水量。

Qs——雨水流量，计算时设计重现期宜高于同一情况下分流制的雨水管道设计重现期。

4、结束语

随着我国经济的高速发展，新建的中、高档小区不断出现，人们对生活环境的要求也不断提高。因此，在进行住宅区给排水管道设计时，要尽量精确计算，在满足给排水流量的基础上，统一规划，尽量节约管材，同时满足环保、美观的要求。