关于室外给水管道工程设计探讨
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摘要：介绍了室外给排水管道工程设计中需要着重考虑的几点问题,并对设计时应注意的问题进行了探讨,指出给排水管道工程设计应根据实际情况,从技术可行性、经济合理性出发综合考虑设计。
关键词：给水管道管材选用
前言
室外的给水系统的管道工程设计是一个非常复杂的系统，它受多方面的影响。主要是给水管的管径、给水系统的管材选用以及在施工过程中所要注意的一些问题。
1 对于给水系统的管道管径的选择
远近期结合，同时照顾经济性和可靠性是管径确定时所要考虑的方面。管径确定涉及设计供水量及经济流速的确定。设计供水量根据下列各种用水确定。第一个方面是综合生活用水，它主要是公共建筑用水和居民生活用水。根据居民生活用水定额或综合生活用水定额及最高日时变化系数综合分析确定。第二个方面是工作人员生活用水和工业企业生产用水：生产用水量根据生产工艺要求确定；工作人员生活用水量（含淋浴用水量）根据车间性质确定。第三个方面是消防用水，它主要是根据现行有关规定进行对消防用水量、水压及延续时间等的确定。第四个方面是浇洒道路和绿地用水：根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
2 对于给水系统的管道的管材选用
球墨铸铁管、焊接钢管、镀锌钢管、承插式给水铸铁管、玻璃钢管、塑料管、预应力（自应力）钢筋混凝土管、复合管等是室外给水管道所最常用管材。承插式给水铸铁管优点在于，高的机械强度及承压能力，接口方便，有较强的耐腐蚀性，易于施工。承受动荷载的能力较弱及质脆是它所有的缺点。按制造材料分为普通灰口铸铁管和球墨铸铁管，较为常用的为球墨铸铁管。钢管拥有耐震动、耐高压、薄而轻及管节长而接口少的优点；缺点是易锈蚀影响使用寿命、价格较高。钢管主要是在受水压力高、管径要求大路段进行应用。预应力和自应力钢筋混凝土管是抗渗性和耐久性能最好的管材，它还可以不腐蚀及腐烂，内壁不结垢，但是，它的主要缺点是铺设时要求沟底平整、质地较脆易碰损，
且需做管道基础及管座，常用于大型输水系统。玻璃钢管的重量轻，抗腐蚀，安装容易是优点，但是，刚度小，管道基础要求较严，限制了它的使用。塑料管具有表面光滑、耐腐蚀、重量轻、输送流体阻力小、接口方便等和质脆、易老化的特点。主要有硬聚氯乙烯管(UPVC)、聚乙烯管(PE)等。复合管：室外给排水工程中常用的有镀锌钢管衬塑复合管、孔网钢带塑料复合管。镀锌钢管衬塑复合管主要处理方法是，内喷衬聚乙烯，和热镀锌钢管内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯、聚丙烯管。以高密度聚乙烯为基体，以冲孔后的冷轧钢带焊接而成的网状钢管为增强体，经挤出成型连续复合而成的孔网钢带塑料复合管，具有钢管的机械强度和塑料管的耐腐蚀性。这一点非常具有实用性。但是，在管材安装时，切断的端面应作严格的防锈处理。
3 室外给水管道工程设计注意问题的探讨
3.1 给水管道混凝土支墩设置的探讨
给水铸铁管特别是球墨铸铁管在室外给水管道工程中应用较为广泛。一般在施工较大口径的室外给水铸铁管时，多在如下位置处：如管道系统的水平弯头、三通、管道末端及返弯处需设置混凝土浇注的支墩。支墩的作用主要是消除由于管内水的压力或土壤条件较差，使在上述的部位产生一将管道沿其水流切
线方向外推的力，而导致管道接口处松动。一般在管径大于350mm及在松软土壤敷设时考虑设置。
3.2 对于给水管道钢管防腐
在管径要求大、受水压力高路段，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。埋地钢管一般采用水泥砂浆内防腐，外防腐一般采用石油沥青及环氧煤沥青，分普通级、加强级、特加强级三个等级，设计时应根据具体情况合理选择。
1) 管径确定。应考虑远近期结合,同时也要照顾经济性和可靠性。管径确定涉及设计供水量及经济流速的确定。设计供水量根据下列各种用水确定:a. 综合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民生活用水定额或综合
生活用水定额及最高日时变化系数综合分析确定。b. 工业企业生产用水和工作人员生活用水:生产用水量根据生产工艺要求确定;工作人员生活用水量(含淋浴用水量) 根据车间性质确定。c.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。d. 浇洒道路和绿地用水:根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。e. 未预见水量及管网漏失水量:按最高日用水量的百分比
计。管段的直径按下式计算:D = 4 q/πv 。其中, D 为管段直径,m; q 为管段流量,m3/ s ; v 为流速,m/ s。应综合考虑管网造价与经营费用,确定经济流速,从而确定经济管径,使管网造价与经营费用之和为最小。设计时常采用平
均经济流速来确定管径,当D = 100 mm～400 mm 时,平均经济流速取0. 6 m/ s～0. 9 m/ s ;当D ≥400 mm 时,平均经济流速取0. 9 m/ s～1. 4 m/ s ,大管取大值,小管取小值。
2) 设计时需注意的问题。a. 混凝土支墩设置:给水铸铁管特别是球墨铸铁管在室外给水管道工程中应用较为广泛。一般在施工较大口径的室外给水铸铁管时,多在如下位置处:管道系统的水平弯头、三通、管道末端及返弯处需设置混凝土浇筑的支墩。支墩的作用主要是消除由于管内水的压力或土壤条件较差,使在上述的部位产生一将管道沿其水流切线方向外推的力,而导致管道接口处松动。一般在管径大于350 mm 及在松软土壤敷设时考虑设置。b. 钢管防腐:在管径要求大、受水压力高路段及穿越铁路、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。埋地钢管一般采用水泥砂浆内防腐,外防腐一般采用石油沥青及环氧煤沥青,分普通级、加强级、特加强级三个等级,设计时应根据具体情况合理选择。
4 结语
综上所述，我们可以清醒的认识到室外给水管道工程设计是一个非常复杂的系统工程。对于在管材上的选择，要根据现实的情况对管材进行有系统的选择，切不可以盲目的进行利用。那样会造成非常严重的后果。还有的就是对于室外给水管道工程设计是要全面考虑所要面临的情况，对出现的问题要有所准备，
并且做到及时的解决。只有这样，才能更好地保证室外给水管道的全面安全，才能让建筑更加经济耐用的同时，也更加具有安全性，更加受到广大建筑用户的欢迎。这不仅仅是对用户的负责，也是一个建筑施工企业宣传自己的机会，可以表现出更大的影响力，也是为自己的企业在激烈的市场竞争中创造一个良好的竞争环境。只有这样，才能让自己的企业在原有的基础上更加的做大做强，增加自己企业的收益，创造更多的利润。最后的结果是让企业在众多的竞争对手中脱颖而出，在激烈的市场竞争中占据一席之地。同时，也为建筑的安全性提供良好的保障，保证广大群众的生命财产的安全，创造一个和谐的社会。
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