室外给排水设计特点
0前言
小区给排水的设计既要与大市政给排水管衔接好，又要与建筑单体进户管衔接好，同时要处理好一期和二期工程的设计深度。可以参考的设计规范有《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》、《居住小区给水排水设计规范》、《城市工程管线综合规划规范》等，在设计中要准确运用规范，知道其适用条件。笔者完成了此次广州大学城中大教学区室外给排水工程的规划、初步设计、施工图设计一系列工作，对小区给排水的设计程序比较了解，现和广大读者交流一下小区给排水的设计经验，以期共同提高。
1工程概况
广州大学城西邻洛溪岛、北邻生物岛、东邻长州岛。与琶州岛举目相望，规划研究范围43.3km2。距广州中心约17km，距市桥约13km，距广州新城约17km。
2001年，广州市编制完成了《广州市城市总体发展战略规划》，规划确定东、南部为中心城区发展的主要方向。确定中心城空间布局的基本取向为：北优、南拓、西进、东联。
广州大学城是广州市南拓轴上的重要节点，是广州信息港的重要组成部分，是华南地区高级人才培养基地、科学研究和交流的中心，是以知识经济和信息技术为主导的新型技术产业基地之一，是学、研、产一体化发展的面向21世纪的信息化生态型城市新功能区。
广州大学城的设计共分为五个组团，中山大学属于第一组团，而中山大学的设计又分为教学区和生活区两个区。教学区室外给排水的设计主要是室外给排水管道和附件的设计，其中给水管线4条（两条生活、两条消防），排水管线2条。生活管线从大市政给水管网上引入，消防管线从图书管的小区消防加压泵房中引出，为保证供水安全性，给水管线均沿教学区环路环状布置。污水管网收集教学区污水后分散排入大市政污水管网，雨水经雨水管网就近排入教学区内水体。此次设计积极响应了广州大学城“一流的规划、一流的设计、一流的建设、一流的质量”的建设要求。
2管线综合
随着社会经济的发展及人民生活水平的提高，城市道路下的市政管线也日益复杂。为减少道路二次开挖现象，维持人们的正常日常生活，避免人力、物力的浪费，在专业管线设计前要宏观控制好市政管线。
国外及国内某些城市利用综合管沟来解决这一难题。这种做法对交通特别繁忙、不允许随时开挖及地下空间特别狭小路段尤其有利，但是综合管沟也有弊端：一次性投资大，各管线的 主管单位不同而很难协调，管沟内部的通风、防火、排水等问题很难妥善处理且其断面尺寸也很难预测。鉴于以上问题及结合南方城市的特点，作者认为在一般道路下可不设管沟，而是通过合理安排管位、合理控制管线标高、性质类同管线做成小管沟等方法来解决这一问题。
2.1道路上管位布置
教学区内主环路宽16m，只有车行道和人行道，无快、慢车道之分，在道路两边为绿化带。根据《城市工程管线综合规划规范》(GB 50289—98)(以下简称《规范》)规定，此道路只需在单侧配管，管位布置如图1所示。
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图1 中大教学区道路管位布置
由于雨、污水管管径较大且埋深较深，故将其布置于车行道下。给水管管径小、埋深浅且是压力管道，检修频率高，一般设于人行道下，因此在两边人行道上分别设置两条给水管且靠近道路中心线一侧。电力、电信管分设在两侧人行道远离道路中心线一侧。
2.2管线高程控制
合理安排好各管线平面位置后还应合理控制各管线高程。一般来说，从上至下管线顺序依次为电力管(沟)、电讯管(沟)、煤气管、给水管、热力管、雨水管、污水管。此次设计电力管(沟)一般深为1.2m左右，电讯管沟深为1.3m，将煤气管控制在1.4m左右，给水管覆土控制在1.0m左右，而将雨、污水管起点覆土控制在1.5m左右，在高程上使各管线基本相互错开。若管线在高程上相碰，则遵守“压力管让重力管、小管径让大管径、支管让干管”的原则。
2.3管线间距控制
《规范》规定，一般市政管线之间的最小垂直净距为0.15m，个别管线如电力管沟与其他管线最小垂直净距为0.50m，这在实际工程操作时很难做到。一般管线净距＞0时即可施工，《上海市排水管道通用图》在排水管道之间净距大于零且小于管道基础厚度的情况下采用管道混凝土方包加固，因此在市政管线综合规划时，除电力管线同热力及燃气管交叉时最小垂直净距争取控制在0.5m外，其他管线综合规划时的管线最小垂直净距＞0即可。此次设计中有部分管线很难避开则做成交叉井形式，将污水管线直接穿过交叉井，而雨水管线在井中断开(见图2)。
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图2 雨、污水管交叉井的做法
对于小管径压力管线与重力管线交叉无法避开时，可采用4个45°弯头绕开(见图3)。
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图3 压、重力管交叉时的做法
若该压力管为给水管且从重力管上方走行而覆土厚度不够时，可从排水管下方走，但给水管须做钢套管以免水质污染。
3管材选用
国内近几年对管道的质量要求越来越严，对管材及配件技术的发展相当重视，并投入大量的资金进行开发和研究工作。而管道本体材料对管内水质的二次污染影响很大，管材选择是技术经济比较的结果，对于水中碳酸钙(镁)的结垢，水中溶解性铁离子氧化对管道的腐蚀、结垢，以及一些生物性的堵塞等状态，往往是选择管材另一方面重要因素。而埋地管道长年累月承受输送液体内压、泥土及地面荷载的外压、高温变化引起的拉伸应力以及地基的不均匀沉降等产生的综合应力，还要承受水锤冲击力，因此管材首先应有足够强度。
目前在我国许多省市如大连、上海、广东、福建、湖北、湖南等地建设部门已发布通知禁止给排水管道采用镀锌管和排水铸铁管，推广使用UPVC硬聚氯乙烯给水管和UPVC塑料排水管。各种管材特性如下：
预应力钢筋砼管
此管的管径基本都在Φ300mm以上，大多数都用于大流量的排水工程中。特点是价格较其它材料的大口径管要低，而强度较高。在一般水质情况下不需防腐，但弯头、三通等配件的生产仍是空白。
聚乙烯管(PE)
PE管材以密度区分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。
LDPE管材的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好，主要用于农田排灌。HDPE管具有较高的强度及刚度，MDPE管还具有良好的柔性和抗蠕变性能。
铝塑复合管(PAP)
铝塑复合管是通过挤出成型工艺而制造出的新型复合管材，它由聚乙烯层(或交联聚乙烯)——胶粘剂层——铝层——胶粘剂层—聚乙烯层(或交联聚乙烯)五层结构构成。其中铝层分搭接焊、对接焊成型工艺。
孔网钢带塑料复合管
它类同铝塑复合管，只是以多孔钢带焊接卷管替代薄铝带焊接卷管，它是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，内外壁塑料通过金属骨架上的孔形成一体。这种管材具有三层结构，塑料与金属在管壁内相互包容，可避免塑料与金属骨架的分离与剥落。管道连接可采用套管件电熔焊连接，也可用胶圈管件快装连接，它具有钢管的机械强度，又具有塑料管的耐腐蚀性，可适用于DN≤200mm 的配水管道及室内冷水主立管道上使用。
镀锌钢管衬塑复合管
镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是内喷衬聚乙烯，另一种是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，目前国内均有此两种方式的产品，前种衬涂层不易粘牢，不易衬匀，容易分层；后一种方式效果较好，而管件釆取内喷衬聚乙烯。
管材组装也有两种方式，一种是通常壁厚的热镀锌钢管及管件，内挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层后，仍套丝连接，价格较贵；另一种是薄壁热镀锌钢管及管件，内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层，管材不套丝，采用快速接头工艺，管道装拆快捷，价格低廉，综合价格类同镀锌钢管，有良好的适用前景，但管外壁及管端面的防腐问题没有根本解决。
此次广州大学城建设指挥部要求大学城的设计以经济、适用为主，而教学区内埋地生活给水管管径较小，消防给水管承受水压较大，雨水管管径比较大。综合比较上述管材的特性后，室外给排水选用管材分别为：
生活给水管采用孔网钢带塑料复合管
消防给水管采用内涂塑热镀锌钢管
污水管采用高品质的HDPE管
雨水管当DN≤400时采用高品质的HDPE管，DN>400时采用承插式钢筋砼管
后经过专家组评审认为管材选用比较经济、合理，故作为施工用管材。
4 HDPE管的施工
室外排水塑料管环刚度不应小于8KN/m2。HDPE排水管敷设应在回填土夯实后重新开挖进行，管沟底铺100mm厚中砂垫层（也可用石粉代替，下同），平整及夯实后才放管，管两侧应回填中砂至管面平，不得留有空隙, 管面上回填土不允许夹杂尖硬物。当管道敷设在道路下且覆土厚≥0.5m，除两侧回填中砂外，管面还应先回填不少于100mm厚中砂，然后回填无尖硬物的原土，且分层夯实（每层不大于0.15m）。
5 结语
城市与建筑的结合点——这是对建筑小区特点的精辟概括，要做好建筑小区的设计，必须综合城市与建筑的特点做好充分的规划，而在初步设计和施工图设计的过程中，也要随时调整小区的设计，使之和城市与建筑都能很好的衔接。小区在城市的建设中越来越重要，我们广大设计人员也将面临一个新的挑战！
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