论文部分内容阅读
摘要：本文作者对建筑给排水管材选用、管道设计、HDPE管材、室内给排水管道敷设设计等进行了探讨，并提出了在设计中存在的问题及改进的方法，供同行参考。
关键词：建筑给排水；管道设计
高层建筑具有楼层高且人口密集的特点，所以对高层建筑给排水设计的要求相对就很高，同时因为高层建筑的人员密集，所以高层排水量也很大，这些问题就要求给排水的设计要考虑周全。
1 管材选用
1.1 给水管管材选用原则
1.1.1 小区给水管道DN<100mm时，应选用给水塑料或镀锌焊接钢管；DN≥100mm时，可选用内衬的给水铸铁管、球墨铸铁管或给水塑料管。
1.1.2 钢管韧性好、强度高，但防腐性能差。规范规定：生活给水管道应选用热镀工艺的镀锌钢管。
1.1.3 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。
1.1.4 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。
1.2 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（如污水泵站的进水管和出水管等）才采用金属管材。
1.2.1 居住小区内的排水管和雨水管一般就地取材，采用混凝土管和轻型钢筋混凝土管。
1.2.2 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。
1.2.3 居住区内化粪池前的排水管宜采用铸铁排水管。
1.2.4 塑料管具有质地轻、耐腐蚀、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。
1.2.5 陶土管因管节短，施工麻烦，故在居住小区不推荐使用。对于腐蚀牲强并呈酸性的污水工程，可采用陶土管或耐腐蚀陶土管。
1.2.6 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。
2 管道设计
2.1 给水管设计
目前，新建住宅中一厨两卫已很普遍，有的甚至一厨三卫、一厨四卫，且厨房、卫生间、阳台各用水点位置分散，有的厨房和卫生间之间隔了一个起居室，有些复式住宅上下层的卫生问错位，所以给水管在室内穿越，是设计上常遇到的课题。给水管道常用的敷设方式有：
2.1.1 敷设于楼（地）面的垫层内
这就需要和土建专业配合，根据具体实际（管径）给土建专业提出建议尺寸。由于室内采暖系统也为分户计量，并且多数为水平串联形式，因此与暖通以及电气专业也应做到密切配合。在卫生间和厨房内的管道，建议采用明装，便于检修。
2.1.2 把水平管埋在结构板中
这种做法虽然可以避免第一种做法的缺点，埋设前管道必须严格试压，而且施工必须小心，避免在混凝土板捣制过程中使管线移位或被损坏。
2.2 排水管设计
排水管道布置要符合有关住宅设计及施工规范的要求，各种排水管尽量集中设井安置，无条件的可独立设置，但应靠墙暗装或明装外加装饰。GB500152003《建筑给水排水设计规范》第4.3.12条规定了最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底的垂直距离，当设计不能满足时，则排水支管应单独排出室外。在有地下室的建筑中，这个距离基本上都能满足，但笔者认为住宅楼建筑底层排水支管无论能否满足都应单独排出室外。对于管径大小而言，一般讲，污水池、小便器（槽）等器具的排出管最小管径为DN32—50，而含有粪便污水的最小管径为DNl00。笔者通过观察后认为这各种规定只适用于楼面排水，而不适用于地面排水。原因如下：DN32—50的管径较小，使用上容易堵塞，且不易疏通（疏通器在其内不易拐弯）。在楼面上排水管系统尚有楼面下管道清扫口可用，而在地面卜的小排水管堵塞时，则往往要扒开地面方能维修。
3 HDPE管材的特点及应用前景
近几年来，由于建筑材料技术的发展，建筑管材的发展也颇为迅速，产生了许多的新型材料，特别是PE管材的应用越来越广泛。
HDPE管材分为HDPE给水管，HDPE双壁波纹管，HDPE钢丝网骨架给水管等等，给水接口一般有两种，一种为承插口，一种为热融口，排水用主要为胶圈承插口。HDPE给水管材是以优质聚乙烯树脂为原材料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂，经挤出加工而成的一种新型产品。自己的优点主要表现在几个方面：
3.1 重量轻，运输方便，施工费用低，PE给水管材密度0.935g/m3，远低于球墨铸铁管等金属管，施工中不需要吊装车等工具，315规格的管材米重仅为9.29kg。
3.2 耐腐蚀，一般金属管道含有多种金属成分，易受电化学腐蚀及微生物腐蚀，必须防腐，采用镀锌防腐，锌层厚度必须达到1309g/m2，增加工程造价；HDPE给水管道化学稳定性好，具有良好的耐腐蚀性，不需进行防腐处理。
3.3 连接方便，安装简便，PE给水管材热融焊接方便，特别是适合室内的小口径管材还有盘管敷设，焊接口少，大大降低了施工难度和施工费用。
3.4 使用寿命长：一般金属管使用必须防腐，并且寿命只有30年左右，而HDPE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐处理，正常使用条件下使用寿命长达50年。
3.5 内壁光滑，输水量大，运行能耗小：PE管材的粗糙率n值仅为0.008。球墨铸铁管等金属管粗糙率为0.06mm，并且运行20年后粗糙率值将增大5～10倍，聚乙烯管道由于无腐蚀，其粗糙率不随时间变化而变化，同等管径、同等输水压力下，沿程阻力损失可下降30%，输水能力可比金属管提高许多，而且可保持50年输水能力无大变化，比金属管输水能力增加20%。
3.6 维修方便，维护费用低：HDPE管材修理容易，可以不停水、气维修和安装，并且不需昂贵的费用和复杂的工具，根据实际工程经验，PE管材的维护费用仅为铸管或混凝土管的30%。
3.7 耐磨性好：HDPE给水管道的耐磨性是铸管的4倍以上。
3.8 耐侯性好：聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-20～40℃温度范围内安全使用。冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂。
3.9 韧性、挠性好：金属管施工对管道基础要求高，适应性低；而PE管是一种高韧性管材，其断裂伸长率超过500%，对基础不均匀沉降和错位的适应力非常强，抗震性和抗沉降性能好，笔者曾经设计过一个出口加工区的厂房，原场地是滩涂回填的，地质状况很不好，最后室外DN200管道采用HDPE管，热融接，运行多年没有问题，同样的消防用钢管，已经拉裂多处，最后改为明装。
3.10 密封性好：PE管材本身可以采用热熔连接（推荐），本质上保证了接口材质结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力和轴应力。由于HDPE给水管材的众多的优点，加上在价格上优势，近年来在各种工程上应用十分的广泛。
4 结束语
综上所述，作为给排水设计人员应对用户的需要充分了解，并能够结合对各种材料管道的充分了解，精心设计，精心施工，虚心听取用户使用中发生的一些问题，否则可能给用户的使用带来很大的不便，现在住宅商品楼开发的楼盘为了适应市场的要求，楼盘设计质量要求高，设计时考虑周到一些，会给工程的整体质量的提高打下良好的基础。
参考文献：
[1] 路树生.高层建筑给排水工程设计及施工技术[J].中华建设.2012，（08）.
[2] 周学桃.高层建筑给排水设计之我见[J].中国新技术新产品，2011，（09）.
[3] 谭志强.高层建筑给排水设计初探[J].中国科技纵横，2010，（18）.
关键词：建筑给排水；管道设计
高层建筑具有楼层高且人口密集的特点，所以对高层建筑给排水设计的要求相对就很高，同时因为高层建筑的人员密集，所以高层排水量也很大，这些问题就要求给排水的设计要考虑周全。
1 管材选用
1.1 给水管管材选用原则
1.1.1 小区给水管道DN<100mm时，应选用给水塑料或镀锌焊接钢管；DN≥100mm时，可选用内衬的给水铸铁管、球墨铸铁管或给水塑料管。
1.1.2 钢管韧性好、强度高，但防腐性能差。规范规定：生活给水管道应选用热镀工艺的镀锌钢管。
1.1.3 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。
1.1.4 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。
1.2 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（如污水泵站的进水管和出水管等）才采用金属管材。
1.2.1 居住小区内的排水管和雨水管一般就地取材，采用混凝土管和轻型钢筋混凝土管。
1.2.2 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。
1.2.3 居住区内化粪池前的排水管宜采用铸铁排水管。
1.2.4 塑料管具有质地轻、耐腐蚀、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。
1.2.5 陶土管因管节短，施工麻烦，故在居住小区不推荐使用。对于腐蚀牲强并呈酸性的污水工程，可采用陶土管或耐腐蚀陶土管。
1.2.6 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。
2 管道设计
2.1 给水管设计
目前，新建住宅中一厨两卫已很普遍，有的甚至一厨三卫、一厨四卫，且厨房、卫生间、阳台各用水点位置分散，有的厨房和卫生间之间隔了一个起居室，有些复式住宅上下层的卫生问错位，所以给水管在室内穿越，是设计上常遇到的课题。给水管道常用的敷设方式有：
2.1.1 敷设于楼（地）面的垫层内
这就需要和土建专业配合，根据具体实际（管径）给土建专业提出建议尺寸。由于室内采暖系统也为分户计量，并且多数为水平串联形式，因此与暖通以及电气专业也应做到密切配合。在卫生间和厨房内的管道，建议采用明装，便于检修。
2.1.2 把水平管埋在结构板中
这种做法虽然可以避免第一种做法的缺点，埋设前管道必须严格试压，而且施工必须小心，避免在混凝土板捣制过程中使管线移位或被损坏。
2.2 排水管设计
排水管道布置要符合有关住宅设计及施工规范的要求，各种排水管尽量集中设井安置，无条件的可独立设置，但应靠墙暗装或明装外加装饰。GB500152003《建筑给水排水设计规范》第4.3.12条规定了最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底的垂直距离，当设计不能满足时，则排水支管应单独排出室外。在有地下室的建筑中，这个距离基本上都能满足，但笔者认为住宅楼建筑底层排水支管无论能否满足都应单独排出室外。对于管径大小而言，一般讲，污水池、小便器（槽）等器具的排出管最小管径为DN32—50，而含有粪便污水的最小管径为DNl00。笔者通过观察后认为这各种规定只适用于楼面排水，而不适用于地面排水。原因如下：DN32—50的管径较小，使用上容易堵塞，且不易疏通（疏通器在其内不易拐弯）。在楼面上排水管系统尚有楼面下管道清扫口可用，而在地面卜的小排水管堵塞时，则往往要扒开地面方能维修。
3 HDPE管材的特点及应用前景
近几年来，由于建筑材料技术的发展，建筑管材的发展也颇为迅速，产生了许多的新型材料，特别是PE管材的应用越来越广泛。
HDPE管材分为HDPE给水管，HDPE双壁波纹管，HDPE钢丝网骨架给水管等等，给水接口一般有两种，一种为承插口，一种为热融口，排水用主要为胶圈承插口。HDPE给水管材是以优质聚乙烯树脂为原材料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂，经挤出加工而成的一种新型产品。自己的优点主要表现在几个方面：
3.1 重量轻，运输方便，施工费用低，PE给水管材密度0.935g/m3，远低于球墨铸铁管等金属管，施工中不需要吊装车等工具，315规格的管材米重仅为9.29kg。
3.2 耐腐蚀，一般金属管道含有多种金属成分，易受电化学腐蚀及微生物腐蚀，必须防腐，采用镀锌防腐，锌层厚度必须达到1309g/m2，增加工程造价；HDPE给水管道化学稳定性好，具有良好的耐腐蚀性，不需进行防腐处理。
3.3 连接方便，安装简便，PE给水管材热融焊接方便，特别是适合室内的小口径管材还有盘管敷设，焊接口少，大大降低了施工难度和施工费用。
3.4 使用寿命长：一般金属管使用必须防腐，并且寿命只有30年左右，而HDPE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐处理，正常使用条件下使用寿命长达50年。
3.5 内壁光滑，输水量大，运行能耗小：PE管材的粗糙率n值仅为0.008。球墨铸铁管等金属管粗糙率为0.06mm，并且运行20年后粗糙率值将增大5～10倍，聚乙烯管道由于无腐蚀，其粗糙率不随时间变化而变化，同等管径、同等输水压力下，沿程阻力损失可下降30%，输水能力可比金属管提高许多，而且可保持50年输水能力无大变化，比金属管输水能力增加20%。
3.6 维修方便，维护费用低：HDPE管材修理容易，可以不停水、气维修和安装，并且不需昂贵的费用和复杂的工具，根据实际工程经验，PE管材的维护费用仅为铸管或混凝土管的30%。
3.7 耐磨性好：HDPE给水管道的耐磨性是铸管的4倍以上。
3.8 耐侯性好：聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-20～40℃温度范围内安全使用。冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂。
3.9 韧性、挠性好：金属管施工对管道基础要求高，适应性低；而PE管是一种高韧性管材，其断裂伸长率超过500%，对基础不均匀沉降和错位的适应力非常强，抗震性和抗沉降性能好，笔者曾经设计过一个出口加工区的厂房，原场地是滩涂回填的，地质状况很不好，最后室外DN200管道采用HDPE管，热融接，运行多年没有问题，同样的消防用钢管，已经拉裂多处，最后改为明装。
3.10 密封性好：PE管材本身可以采用热熔连接（推荐），本质上保证了接口材质结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力和轴应力。由于HDPE给水管材的众多的优点，加上在价格上优势，近年来在各种工程上应用十分的广泛。
4 结束语
综上所述，作为给排水设计人员应对用户的需要充分了解，并能够结合对各种材料管道的充分了解，精心设计，精心施工，虚心听取用户使用中发生的一些问题，否则可能给用户的使用带来很大的不便，现在住宅商品楼开发的楼盘为了适应市场的要求，楼盘设计质量要求高，设计时考虑周到一些，会给工程的整体质量的提高打下良好的基础。
参考文献：
[1] 路树生.高层建筑给排水工程设计及施工技术[J].中华建设.2012，（08）.
[2] 周学桃.高层建筑给排水设计之我见[J].中国新技术新产品，2011，（09）.
[3] 谭志强.高层建筑给排水设计初探[J].中国科技纵横，2010，（18）.