建筑給水排水綜合管線設(shè)計(jì)

張守彬

（中元國際（長春）高新建筑設(shè)計(jì)院有限公司，吉林 長春 130000）

給排水綜合管線設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，隨著對(duì)建筑功能性要求的提升以及給水、排水量的增加，這些都加大了給排水系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷。在實(shí)際工程中，有關(guān)人員要合理進(jìn)行綜合管道的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制鋪設(shè)環(huán)節(jié)質(zhì)量，利用節(jié)能節(jié)水管材，合理設(shè)置排水管及排水通氣管、雨水收集系統(tǒng)，并大力應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，從而提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

1 建筑給水排水綜合管線建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 地漏設(shè)計(jì)不科學(xué)

在下水管道、室內(nèi)接口處都會(huì)設(shè)置地漏，用于隔開室內(nèi)外的水。就目前建筑給排水管道設(shè)計(jì)來看，對(duì)地漏的關(guān)注度并不高，其設(shè)計(jì)深度、尺寸等都和標(biāo)準(zhǔn)不相符合，如果管道受到的壓力過大，很容易對(duì)水封帶來破壞，如此一來外界的有毒有害氣體就會(huì)進(jìn)入室內(nèi)，對(duì)人們正常生活帶來嚴(yán)重影響。

1.2 設(shè)計(jì)方式不合理

施工問題主要是設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的，事先沒有對(duì)管道鋪設(shè)進(jìn)行合理規(guī)劃，在后期施工中存在著很多難以解決的問題，包括拐角處的安裝不合理、線路鋪設(shè)錯(cuò)綜復(fù)雜，不利于后期維護(hù)等。

1.3 管材質(zhì)量未達(dá)標(biāo)

部分給排水管道使用年限較長，在長期使用中必然會(huì)出現(xiàn)銹蝕、破裂等問題，不管是供水還是排水都會(huì)大受影響，同時(shí)也會(huì)影響水質(zhì)。復(fù)合管、塑料管的應(yīng)用較為普遍，雖然能夠解決銹蝕、破裂等問題，但是無法在原有給排水網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)，因此管材的選擇需要引起設(shè)計(jì)人員的充分關(guān)注。

1.4 暗裝管道問題

在暗裝管道設(shè)計(jì)和施工中，要利用水泥砂漿對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，而如果砂漿的強(qiáng)度、密度等不符合要求，管道就很容易出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題。

2 建筑給水排水綜合管線設(shè)計(jì)要求

2.1 污水管線設(shè)計(jì)

污水處理是建筑工程給排水綜合管線設(shè)計(jì)必須考慮的問題，實(shí)際可以結(jié)合建筑工程所處位置來選擇污水處理方式，包括集中處理、分散處理或兩者結(jié)合處理。以集中處理方式為例來說，這一方式在使用過程中不會(huì)花費(fèi)太多的成本，處理效率高，但在使用時(shí)需要建設(shè)足夠數(shù)量的被曝光張，所需要的能源總量較多。為此，在設(shè)計(jì)階段需要對(duì)相關(guān)的因素開展全面的考量，確定最佳的給排水綜合管線設(shè)計(jì)方案。

2.2 設(shè)計(jì)雨水收集系統(tǒng)

在給排水綜合管線設(shè)計(jì)中，可將雨水收集起來進(jìn)行充分利用，隨著時(shí)代的發(fā)展，以及人們資源節(jié)約意識(shí)的不斷增強(qiáng)，將雨水收集起來進(jìn)行使用，也成為了給排水綜合管線設(shè)計(jì)中需要考慮的重點(diǎn)。在實(shí)際工作中，可利用雨水收集系統(tǒng)，將雨水引流到蓄水池中，經(jīng)消毒沉淀之后，用于綠化、車輛清潔等方面，也可用于工業(yè)生產(chǎn)。

2.3 給水方式的合理化選擇

由于建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，因此選擇不同的給水方式，應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)給水的效率保證。必須明確在進(jìn)行給排水綜合管道建設(shè)的過程中應(yīng)當(dāng)選擇的類型。當(dāng)前在進(jìn)行給排水工程建設(shè)的過程中，應(yīng)該根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況，選擇符合本工程建設(shè)的給排水系統(tǒng)。如果需要應(yīng)用到生產(chǎn)建設(shè)中，那么就應(yīng)當(dāng)選擇生產(chǎn)給水系統(tǒng)進(jìn)行建筑生產(chǎn)；如果需要滿足消防安全的需求，那么就應(yīng)當(dāng)建設(shè)消防給水系統(tǒng)；如果只是需要滿足居民的正常生活，那么需要進(jìn)行生活給水系統(tǒng)的建設(shè)。所以說，在進(jìn)行排水管道系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要選擇不同的給水方式。

2.4 給排水管線綜合圖方案設(shè)計(jì)

完成現(xiàn)場勘查作業(yè)后，設(shè)計(jì)人員結(jié)合勘察資料、甲方先期設(shè)計(jì)條件，結(jié)合各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)施工圖和給排水管線綜合設(shè)計(jì)，具體來說，應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾項(xiàng)工作：1）要認(rèn)真測算水含量，要合理化確定給水系統(tǒng)形式，在設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí)，結(jié)合現(xiàn)有水壓資料、建筑物性質(zhì)、高度等多個(gè)方面的因素對(duì)給水方式予以科學(xué)合理的控制；2）要針對(duì)規(guī)模較大的工程，用重視經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，制定最佳方案，達(dá)到理想的給水效果。特別是在污水管線設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)地勢走形、排水設(shè)計(jì)條件等因素展開設(shè)計(jì)，要確保道路與管線坡向處于一致的條件下，還需在控制埋深的基礎(chǔ)上控制成本造價(jià)。

2.5 明確設(shè)計(jì)原則

給排水綜合管線作為建筑中最為重要的組成部分，在建筑中發(fā)揮著尤為關(guān)鍵的作用，對(duì)于用戶的用水體驗(yàn)與安全有著直接影響。如何針對(duì)現(xiàn)代建筑的具體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的給排水管線，對(duì)建筑的正常使用尤為重要。在設(shè)計(jì)的過程中，首要解決的問題，就是兼顧現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與給排水綜合管線的合理性，這時(shí)就需要在設(shè)計(jì)前，對(duì)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行明確，在規(guī)范設(shè)計(jì)行為的同時(shí)，有效提升建筑給排水綜合管線設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，確保用戶正常給排水需求的同時(shí)，給用戶帶來更大的便利。另外，在明確設(shè)計(jì)原則過程中，首先要針對(duì)管線的布置原則進(jìn)行明確，眾所周知，當(dāng)管線布置出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)給后面的施工與作業(yè)帶來很大的困擾，所以在明確過程中，可以先針對(duì)給排水管線的布置原則進(jìn)行明確，進(jìn)而確保后期施工的合理性，可以根據(jù)管線的具體用處和建筑分布，采用交叉線路的方式，進(jìn)而在滿足建筑給排水需求的同時(shí)，避免管線之間發(fā)生沖突，影響日常使用的安全與穩(wěn)定。其次，在進(jìn)行管線布置的過程中，設(shè)計(jì)方還要對(duì)周圍的市政給排水管線進(jìn)行清楚的了解，注意建筑管線與市政管線之間的協(xié)調(diào)性，利用兩者之間的平狠點(diǎn)，有效避免兩者之間出現(xiàn)互相干擾的情況，從而保證給排水管線正常使用，不僅如此，在針對(duì)一些特殊地區(qū)，如平原地區(qū)的建筑給排水綜合管線設(shè)計(jì)時(shí)，還需要注意整體管線的坡度問題，通過輔助方式，對(duì)坡度進(jìn)行增加，有效避免積水過度對(duì)管線進(jìn)行腐蝕的情況。最后，在明確設(shè)計(jì)原則時(shí)，設(shè)計(jì)方還要針對(duì)管線功能的不同，進(jìn)行合理的區(qū)分設(shè)計(jì)，如污水排放管道線路與飲水線路之間的區(qū)分，確保在使用過程中，不會(huì)出現(xiàn)相互干擾的情況，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以采取污水管線獨(dú)立的方式，對(duì)建筑內(nèi)污水排放管線進(jìn)行獨(dú)立集中設(shè)計(jì)，與其他管線區(qū)分開，從而確保建筑給排水管線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.6 重視管材的選擇與設(shè)計(jì)

一方面是排水管材。在進(jìn)行排水管道的材料選擇過程中，應(yīng)當(dāng)考慮到需求問題與成本問題。在以往設(shè)計(jì)中，會(huì)選擇UPVC排水管，雖然應(yīng)用時(shí)間最長，但是這一管材在實(shí)踐中的應(yīng)用所存在的問題也十分清晰，存在隔音效果差等問題。所以，設(shè)計(jì)人員可以選擇新型管材，比如使用新型柔性接口排水鑄鐵管等，能夠很好的解決噪音大的問題，同時(shí)這也是時(shí)代發(fā)展科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物，擁有較強(qiáng)的防水性能，使用的安全系數(shù)較高，對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的影響較小等優(yōu)勢，更符合給排水綜合管線綠色設(shè)計(jì)理念。另一方面是給水管材。其質(zhì)量直接影響的給水系統(tǒng)的運(yùn)行。如果能夠選擇質(zhì)量上乘的給水管才進(jìn)行工程建設(shè)，那么就能夠保障給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。相反，如果無法保證給水管材的質(zhì)量那么就無法保證給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)前在實(shí)踐中塑料水管的應(yīng)用范圍最廣。傳統(tǒng)的熱鍍鋅鋼管在使用過程中，容易發(fā)生腐蝕，影響到給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行和居民的正常生產(chǎn)生活。

2.7 精細(xì)化設(shè)計(jì)要求

在開展建筑給排水綜合管線設(shè)計(jì)工作時(shí)，要圍繞著精細(xì)化設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的規(guī)范要求在圖紙上正確標(biāo)注管道基礎(chǔ)、標(biāo)高、管徑及現(xiàn)場預(yù)留等信息，確保他人可以讀懂設(shè)計(jì)圖紙。并且在豎向管線設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)所設(shè)計(jì)的管線是否可以承受荷載能力加以分析評(píng)估，若是管線受到外部荷載的影響，則要采取多種方式來提升管線的抗外部荷載能力。同時(shí)，在確定管道覆土層時(shí)，要根據(jù)管線的材質(zhì)來開展設(shè)計(jì)工作，嚴(yán)防管線在施工和后續(xù)使用時(shí)發(fā)生損毀。

2.8 避免沉降問題的發(fā)生

建筑物的給排水綜合管線設(shè)計(jì)經(jīng)常會(huì)發(fā)生沉降問題，沉降問題會(huì)對(duì)建筑物整體的安全性能造成很大的影響，因而在設(shè)計(jì)過程便要充分考慮管線沉降這一危害，積極做好預(yù)防工作。在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)施工現(xiàn)場開展規(guī)范的勘測工作，明確影響給排水管線發(fā)生沉降的因素。待掌握這些影響因素后，即可以制定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，從設(shè)計(jì)之初便很好的控制這些影響因素。

2.9 室外管線綜合布置

對(duì)于室外的管線綜合布置而言，在進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的過程中，應(yīng)當(dāng)注重如下幾個(gè)方面的問題。首先，應(yīng)當(dāng)滿足工程建設(shè)的質(zhì)量需求。必須保證管線的施工質(zhì)量符合工程建設(shè)的需求，同時(shí)還能保證給排水管道的施工與通風(fēng)，通暖等管線的施工能夠相互協(xié)調(diào)，共同為整體工程建設(shè)的質(zhì)量提供保障。其次，在進(jìn)行綜合控制的過程中，應(yīng)當(dāng)考慮到主次之分。在進(jìn)行室外管線布置的過程中，一般應(yīng)當(dāng)以給排水工程的建設(shè)為主，保證給排水的工程建設(shè)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)于其他管道的建設(shè)。上述布置的原因在于，室外的景觀需求量較高，為了滿足室外景觀的需求，滿足美觀度的需求，需要保證給水工程的建設(shè)，保證充分的灌溉。最后，在進(jìn)行綜合布置的過程中，為了保證整體工程建設(shè)的美觀程度，可以通過利用地下通道實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道的安裝。舉例說明，可以通過雨水井的設(shè)置實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同管道的安裝，實(shí)現(xiàn)地面的美觀度要求，為工程建設(shè)提供保障。

3 保證建筑給水排水綜合管線設(shè)計(jì)效果的有效方式

3.1 設(shè)計(jì)前的勘察工作

在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作之前，需要將影響因素進(jìn)行深入的探究，明確設(shè)計(jì)要點(diǎn)，保證準(zhǔn)備工作的完善性。要做好設(shè)計(jì)前的勘察工作，統(tǒng)計(jì)地質(zhì)、水文和氣候等內(nèi)容，特別是周邊建筑物和地下管線分布狀況，結(jié)合勘察資料落實(shí)設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合總平面圖對(duì)施工場地的地勢、高差進(jìn)行總體認(rèn)識(shí)，進(jìn)而構(gòu)思出初步的管網(wǎng)布置方案，保證該方案具備較高的科學(xué)合理性。此外，建筑工程給排水綜合管線設(shè)計(jì)類型較多，其中的消防給水、污水處理和生活給水均涉及到較多的專業(yè)知識(shí)，考慮到這些管線的功能有很大的不同，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需要考量的因素也有所不同。因此，在設(shè)計(jì)初期階段便需要組織測量人員，明確施工現(xiàn)場的基本情況，搜集施工現(xiàn)場地下管網(wǎng)的信息，并以這些信息作為設(shè)計(jì)階段的參考數(shù)據(jù)，確保設(shè)計(jì)方案的可行性與科學(xué)性。

3.2 給排水管線布局的科學(xué)設(shè)置

保障建筑給排水綜合管線設(shè)計(jì)效果必須從多個(gè)方面入手，每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)工程質(zhì)量都有著直接影響，環(huán)環(huán)相扣，一旦發(fā)生質(zhì)量問題就會(huì)引起連鎖反應(yīng)。因此需要在充分了解建筑特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理對(duì)給排水管線進(jìn)行布局，避免土建和管路鋪設(shè)過度較差，影響預(yù)埋件、孔洞、管道等構(gòu)件的施工。給排水管線的鋪設(shè)并沒有固定的方式，而是要根據(jù)施工環(huán)境進(jìn)行合理選擇，例如部分管道要明裝，而部分管道則要開槽進(jìn)行安裝，置放于建筑墻體內(nèi)部。在設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)關(guān)注高層建筑的水壓，以及拐角處的流量、壓力等問題，以此為基礎(chǔ)來制定設(shè)計(jì)方案。

3.3 優(yōu)化管網(wǎng)系統(tǒng)

在建筑工程給水綜合管線設(shè)計(jì)時(shí)，要重視對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的全面優(yōu)化，把控好用水情況，做好科學(xué)分析和評(píng)估。為充分確保供水可以實(shí)現(xiàn)集約化發(fā)展，要注意保護(hù)地下水資源，通過嘗試置換水源的方式來改良水質(zhì)。除此之外，還需要重點(diǎn)把控兩點(diǎn)。一是給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況來確定管線的組合配比和管徑情況。使用優(yōu)化算法來計(jì)算建筑工程的給排水管徑。二是結(jié)合建筑物的實(shí)際要求來確定供水區(qū)域的分布與組合方案，通過制定科學(xué)合理的給排水設(shè)計(jì)方案來最大限度降低施工成本，優(yōu)化整個(gè)給排水綜合管線設(shè)計(jì)工作。

3.4 保障安裝效果

對(duì)于建筑工程所開展的給排水綜合管線設(shè)計(jì)工作來說，因?yàn)樵O(shè)計(jì)效果可以直接影響建筑工程質(zhì)量，所以實(shí)際在設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)多方面因素加以考慮，把控好設(shè)計(jì)原則與關(guān)鍵點(diǎn)，并重視設(shè)計(jì)內(nèi)容的有效落實(shí)。由于地下室的管線物質(zhì)較為復(fù)雜，不僅涉及到給水管道的建設(shè)，而且涉及到通風(fēng)和通暖管道的設(shè)計(jì)。如果在安裝的過程中，毫不顧忌通風(fēng)和通暖管道那么就會(huì)造成工程施工的效果，降低影響工程的建設(shè)效果和質(zhì)量，這就要求對(duì)地下室的通風(fēng)和通暖管道設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的了解和實(shí)地調(diào)查，防止各個(gè)管線之間的交叉，而影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.5 先進(jìn)的設(shè)計(jì)手法

新時(shí)期下，設(shè)計(jì)工具發(fā)展迅速，其中BIM技術(shù)作為其中的典型代表，通過虛擬化的整體表現(xiàn)，不僅可以加強(qiáng)設(shè)計(jì)的整體性，還可以通過三維的具象表現(xiàn)，給設(shè)計(jì)人員提供便利（如圖1所示）。并且，從給排水綜合管線設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來看，管線的分布和較差比較復(fù)雜，僅僅依靠繪圖工具進(jìn)行設(shè)計(jì)表現(xiàn)，難免會(huì)出現(xiàn)一些疏漏，但BIM技術(shù)不同，利用數(shù)據(jù)信息的輸入，進(jìn)行直接的虛擬三維建模，則可以有效避免這以問題。因此，在進(jìn)行建筑給排水綜合管線設(shè)計(jì)的過程中，可以通過利用三維建模技術(shù)的方式，進(jìn)而在給設(shè)計(jì)提供便利的同時(shí)，有效提升設(shè)計(jì)的水平。比如，在實(shí)際進(jìn)行分析的過程中，還可以通過高新技術(shù)的應(yīng)用，在提高設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度的同時(shí)，有效提升設(shè)計(jì)的水平，促進(jìn)建筑給排水管線的穩(wěn)定運(yùn)行。在應(yīng)用的過程中，設(shè)計(jì)方要根據(jù)建筑圖紙結(jié)合建設(shè)施工情況，得出建筑的對(duì)應(yīng)參數(shù)，并把這些信息參數(shù)輸入到BIM技術(shù)之中，進(jìn)而形成三維虛擬模型，通過把建筑直觀的放在設(shè)計(jì)者眼前，在為給排水設(shè)計(jì)人員提供數(shù)據(jù)參考的同時(shí)，把設(shè)計(jì)實(shí)際放在虛擬模型之中進(jìn)行有效的思考和驗(yàn)證，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。不僅如此，利用三維立體模型，加強(qiáng)施工人員與設(shè)計(jì)人員之間的協(xié)調(diào)性，從而給設(shè)計(jì)人員提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)參考，促進(jìn)管線的順暢運(yùn)行。更為重要的，可以通過建筑結(jié)構(gòu)與管線設(shè)計(jì)的相互結(jié)合，從而形成虛擬演示，對(duì)管線設(shè)計(jì)的各個(gè)功能進(jìn)行模擬測試，可以有效發(fā)現(xiàn)其中的設(shè)計(jì)漏洞，給住戶提供更好的服務(wù)體驗(yàn)。

圖1 給排水綜合管線BIM效果圖

4 結(jié)語

總體而言，若想保障建筑工程功能性以及整個(gè)給水排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就要加強(qiáng)對(duì)給水排水綜合管線的合理設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)符合建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員要把控好設(shè)計(jì)要素與建筑特點(diǎn)，做好管線布設(shè)的規(guī)劃，并且在實(shí)踐階段要從多方面做好相關(guān)的控制，制定出最佳的建筑工程給排水綜合管線設(shè)計(jì)方案，滿足建筑工程的整體設(shè)計(jì)要求，對(duì)提高給排水工藝的質(zhì)量及工程進(jìn)度都有著很重要的幫助。