住宅小区给水设计问题研究

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　　【摘要】随着近几年全国建筑市场的快速发展，特别是上海的新建住宅小区如雨后春笋般出现，住宅小区的规模更庞大、环境更优美、景观更宏伟、结构更合理、布局更完善，为了适应新建住宅建设的新需求，国家和上海地方有关编制设计规范的部门也多次更改和补充设计规范的内容，以满足新的需求、解决新的问题。与此同时还需要规范不断补充完善、设计不断合理优化、材料不断更新发展、管理不断以人为本的设计理念和管理体系。
　　【关键词】给水设计；泵房加压；室内管道；室外管道；变频；水池水箱
　　
　　
　　一、住宅泵房加压系统设计中应注意的问题
　　(1)住宅生活泵房给水加压系统如采用变频系统或采用不锈钢潜水泵供水时，生活水池要一分为二，在保证水泵的正常保养和维修以及水池在清洗时可以不间断供水，以减少对居民用水的影响。当水泵房的建筑物墙体一侧的进出水管线在三根以上时，就不宜布置在同一水平位置和同一个侧面(除非三根都是进水管而且都是从同一根市政给水管道接出时)，如果管线布置在同一侧和同一高度时，因为公用管线密集，交叉复杂施工是很困难的，即使当时勉强施工了，也会对今后的管线养护造成严重的后遗症。这些进出管道之间的水平净距离应在0.5m以上，垂直的净距离应在0.3m以上。地下车库的泵房位置特别是消防喷淋系统的泵房应靠在地下车库四周的内壁，靠在地下车库的人行出入口附近。集中泵房和独立泵房的位置都应尽量靠近小区市政供水环管附近，以减少管线的布置和给水管内死水发生。
　　(2)在水泵房生活水池的进水管上应加装过滤器和遥控电池阀、液位控制浮球阀，一方面过滤器尽可能避免浮球阀损坏的发生，另一方面即使在浮球阀损坏的情况下可以通过液位控制警报和遥控电动阀关闭阀门，防止水泵房在排污泵故障时被淹没，造成巨大损失。泵房内的所有阀门应安装在可以方便使用或操作的位置，泵房的进出水管一般要加装总阀，以方便在发生室外爆管、泵房验收、系统调试等特殊情况下使用。
　　(3)生活供水系统在采用变频系统供水时，应注意水泵布置主泵采用为二用一备的方式。并且不赞成使用稳压罐来稳压，而改用一用一备的小流量稳压泵来稳压，但在主泵流量很小时可不考虑设稳压泵。不赞成使用稳压罐的原因是：①稳压罐的内壁与隔膜以及焊接缝是隐蔽工程，组装后无法保证其对水质不受影响；②稳压罐里的水停留时间过长，因为最早进去的水不一定最早出来，如不定时清洗排出也会造成水质污染；③稳压罐更容易加剧水泵后给水管道的水锤现象发生，从而造成水表不用水时也会走动的尴尬局面；④稳压罐的体积较大，特别是在地下车库，安装和更换极为不方便；⑤稳压罐的隔膜因使用寿命无法保证和及时方便更换；⑥造价较高等弊病。
　　一般变频供水系统的水泵流量和管道口径按秒流量计算，为了安全起见建议设计流量在理论计算的基础乘上1.1以上的系数。主泵的扬程也要考虑充足，因为水泵后的多功能控制阀或单向阀等配件的阻力，不同的生产厂家阻力系数各不相同，有时候水泵后的多功能控制阀或单向阀的阻力很大。也有因为管道系统过长，管道口径过小，造成泵房近的地方管道压力过大，远的地方水压还是偏小的尴尬情况。为了防止这种现象的发生，一般水泵的服务半径在150m之内。稳压泵的扬程应在主泵扬程的基础上乘上1.1～1.2的系数(或加5～10m扬程)较妥；生活给水管道的流速应按经济流速考虑，流速不宜超过1.2m/s，一般在0.5～1 m/s(消防管道使用时的流速一般为２m/s)；变频供水系统应考虑两路电源；地下车库的泵房位置应靠近人行进出口通道附近；水泵与水泵之间应有适当的距离，以方便安装和检修。不宜每个水泵都单独安装一根吸水管，造成水池的吸水管过多，使得施工和养护不便，管道材质浪费。应在每个水池设一根总的吸水管，可以在两个水池的吸水总管联通后接到每个水泵上更合理。有条件的情况下可以使用人机界面的控制柜系统，也可以与小区的集中监控系统合建，集中电脑系统监控管理，真正做到智能、节能的目的。因为变频系统相对普通增压系统电耗要大些，可以利用不同的时间段用水量不同设置不同的水压，从而达到节能。
　　(4)水箱和水池一般采用不锈钢成品现场氩焊焊接组装，如果是屋顶水箱在不影响景观的条件下，建议最好设置屋顶不锈钢水箱产品组装，既经济节约，减少结构的承载力，也清洁环保，施工方便。如结构需要采用混凝土水池或水箱，一般用食品级环氧树脂内涂比较合理，而采用不锈钢内衬的比较容易发生漏水现象，且不易发现漏点。水池应有防止死水发生的措施，当进水管和吸水管在同一侧应加导流墙或导流板；水池和水箱应考虑不锈钢爬梯、人孔等辅助设施；注意人孔应设在浮球阀上方或附近。在地下室或地下车库采用不锈钢水箱组装时，水箱外壁与墙体有0.7 m以上的养护距离。
　　屋顶不锈钢水箱、进出水管、溢流管、放空管应加保温措施。水箱的进水管上应加装过滤器和电磁液位遥控浮球阀，水箱内外设有不锈钢爬梯，人孔应加锁等必要措施。
　　(5)由于小区的地下车库和人防系统分别由不同的设计院设计，如果泵房布置在地下车库，建设单位应叮嘱人防设计人员在进行消防和喷淋系统设计时，与给排水设计人员协调好泵房的位置以及管线的进出口位置，并做好泵房内减震降噪措施。消防水泵和喷淋水泵的吸水管应合并，并采用衬塑钢管或其他不影响水质的管道，并在吸水管上加装防污隔断阀。一般1组水泵的供水服务半径为150m左右，供水服务建筑面积为3～4万m2。一方面可以保证服务区域内的供水压力比较均匀，另一方面出水管道口径和水池的体积不会过大。
　　生活水泵应采用多级全不锈钢离心泵或符合饮用水标准的不锈钢潜水泵，既高效节能又环保清洁。尽管一次性投资稍大，但综合考虑使用寿命、维修保养费用、电耗、噪音、水质要求等来看还是很经济合算的。
　　(6)水池内的吸水管道应采用不锈钢材质，所有泵房内的水泵、管材、阀门、水箱的任何一个节点都应做到符合水质标准的材质或措施。管道的连接可以使用卡箍、丝口、法兰连接，如采用法兰连接，要二次安装，管道内部要内衬食品级环氧树脂才能满足水质要求。水泵房内生活水池的进水管不宜过大，以减少对室外管线的压力波动，以及过多水能的浪费。水泵的吸水管应大于等于出水管，水池的溢流管大于或等于进水管。溢流管与放空管应就近排入明沟，不宜连接管道再排入排水沟，以免影响水池内的水质。泵房内各类管线布置应简洁、整齐、合理，以方便施工、检修、保养。
　　二、室外管道系统设计中应注意的问题
　　(1)现在小区的规模较大，天然的河道或人造水景很多，这给小区给水管网的布置带来一定的难度，为了减少给水管线穿越河道和水景等困难，要求开发商和有关小区的规划设计部门事先考虑好过河管线的布置方式。如果河道的河床深度在1.5m以内，可以考虑在河床底部预埋套管，在给水管线施工时直接用PE管穿越套管；如果河道的河床深度在1.5m以上的，建议在设计和架设桥梁时在桥的两侧预留足够宽度的牛腿来架设公用管线，也可以在桥的人行道下预埋电缆、电话和煤气的套管，但自来水管不可以，因为要在桥管最高处安装自动排气阀，除非有其他地方进行自动排气的措施。
　　(2)小区的供水管线尽可能敷设在小区的绿化带、人行道下面，不宜排在小区的车行道路中间；不可将小区的管线排在小区控制线之外的市政规划范围；不可以穿越私家花园以及地下车库的进出口通道；在穿越地下车库上方时，应建议地下车库的覆土厚度在1.1m以上。小区内给水管线的覆土厚度一般应大于0.7m，小口径的为0.5m以上。当建筑物的一侧有地下车库或人防且覆土较浅时，要考虑是否有布置管线的空间，否则将进水管的方向布置在另一侧为佳。

　　(3)小区内各种压力和功能的供水管线不可布置在一起，应该以道路或建筑物来相互隔离，在发生爆管漏水时能迅速判断出何种管线漏水，从而准确判断所需关闭阀门。在与其他公共管线并行布置时应有0.5m以上的净距离(特殊情况下至少0.3m)。在与其他管线交叉时，应有0.3m以上的净距离(特殊情况下至少0.15m)，相互之间做好隔离保护措施(一般使用木板)。在遇到雨水管和污水管时，一般让污水管，不让雨水管，在征得建设单位的同意后，再在雨水管交叉处砌筑雨水井。
　　(4)小区内的室外给水管道在与泵房的进出水管、单元的进户管以及公建装表的接通处，公称直径在50mm以下的应采用丝口连接，公称直径在100mm以上的采用法兰连接(如有内装阀门应采用相应的丝口或法兰阀门预留好)。小区单元进水管的位置应跟着建筑的单元人行进出口位置一样。
　　(5)消防接合器设置要与小区的室外消火栓保持在15～40m的距离；消防水箱的消防出水管上应改单向阀为防污隔断阀，并要求阻力较小；室外消火栓应设在室外市政给水环管上，不可设在枝状给水管的末梢上。但多层建筑给水系统和别墅小区给水系统除外。
　　三、室内管道系统设计中应注意的问题
　　(1)小区变频给水系统或市政直接供水系统(无论是生活系统还是消防系统)，在给水立管的最高点应加装自动排气阀。
　　采用屋顶水箱供水的供水系统，除非消防水量过大，一般自来水公司建议生活和消防水箱合用，不赞成分开。同时为了保证居民的不间断供水，建议屋顶水箱一分为二或两个水箱的生活出水管联通，且水箱之间的消防出水管道也联通使单个水箱的消防蓄水量可以减半或更少，从而使屋顶水箱占用的体积减少、构筑物的结构承重量减少，投资也减少，而且不必要为消防水箱考虑安装消防监视表。注意保证顶层居民正常的生活用水点的压力和消防用水压力。
　　(2)多层建筑与多层公共建筑物内的给水管道，如采用镀锌钢管应有食品级的环氧树脂内衬，高层建筑的生活给水管道应采用热镀锌衬塑钢管。
　　(3)在嵌墙表箱上尤其是双表箱上应有明确的用户门牌标示，防止抄表记录有差错。管廊井内的水表也应挂有明显的用户标示挂牌，水表前后应采用生料带的丝口连接，不可采用白漆和麻丝的丝口连接。
　　(4)住宅内的给水立管应按秒流量计算，管道的流速控制在1m/s之内，同时尽可能采用两根或多根立管供水(根据每个楼层的户数考虑)。
　　(5)小区内的公建设施以及住宅的底层商业设施一般由市政管网直接供水并安装地面表。但在室内给水立管尽可能也加装自动排气阀，除非立管顶端就是用水点。
　　不同功能或产权管理范围的建筑不可共用消防系统，譬如住宅小区幼儿园的室内消防系统不能与小区住宅的高压消防系统合用。应消除泵房布置越少投资就越少的错误观念，有时室外管道的费用比单独设泵的费用要高得多。
　　在建筑物可能不均匀沉降的接通处以及泵房的出水管(特别是潜水泵或屋顶管道泵)上应考虑软接头(波纹管)，防止管道断裂或震动。
　　四、建议
　　住宅建设经过近几年的发展和创新，新建住宅小区的布局从以前单一的市中心以高层建筑为主和郊区以多层建筑为主的格局，到最近几年特别是郊区的住宅小区的建筑布局有了明显的改观，由高层、小高层、多层、联体别墅、独立别墅、会所、商业用房、地下车库和人防等多层次的建筑群体交叉混合。为了科学合理地解决这些小区的供水问题，使小区的给水系统达到最优化，即管线合理、投资较少、施工容易、养护方便、水量充足、水压稳定、水质可靠的最佳设计供水效果。这对于每位给排水设计工程师既是一个给水设计工程新的挑战与质的飞跃，它要求每位设计工程师既要有创新发展意识，又要有丰富的实践探索经验，还要有实事求是的科学态度和不断接受新鲜事物的理念。
　　五、结语
　　综合以上所述，除了在修改设计规范和标准时要考虑解决实际遇到的问题，又要考虑自来水公司的养护管理部门的行业要求，并尊重物业管理部门的意见。给水泵房的设计、室内外管道设计布置在给排水设计中作为相当重要的一个部分，一般在考虑建筑的方案阶段，给排水专业就应该参与，结合建筑方案提出给水泵房及管道布置的各种可能性。由于每位设计人员的资历、经验不同，同一小区不同的人会设计出不同的方案。为了达到最优化的方案，随着设计的不断深入，结合当地自来水公司的实际情况，根据项目运转周期与建筑专业协调，并在实施前期与其他公用配套管线如强电、煤气(天然气)、电话、雨污水、弱电等进行平衡协调，共同设计出一个最为经济合理的给水系统，这是一套合理行之有效的工作思路和方法。
　　

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