高层住宅给水排水设计及施工技术探讨

高层住宅给水排水设计及施工技术探讨
郑晓宇
摘要：结合多年的施工监理经验，对高层住宅建筑中给水排水的设计及施工工艺做了一些探讨，对给水方式和管材的选择着重进行了介绍。
关键词：给排水管材施工工艺
随着建筑施工技术的不断改进和提高, 给排水工程趋向大系统、高参数迅猛发展，因此，对给排水工程的设计、施工的要求也越来越高。要想使管网达到优质、高效、低能耗运行的目的, 除要有合理的设计方案外, 给排水系统安装质量的优劣也将会对日后的使用产生极大的影响。水利,职称论文,职称评审
一、给水系统给水方式的选择
选择给水方式是给水系统设计的关键，它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑，城市自来水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，即低区部分直接由城市管网供水，高区部分由水泵加压供水。高区部分可以采用的分区给水方式有：高位水箱给水方式；变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。由于高位水箱的设置存在水质二次污染和维护不便的问题，所以笔者建议110米以下的高层住宅建筑采用变频恒压水泵供水方式，配备气压罐，以应付夜间小流量用水。
二、水泵房的设置
在设计标准中特别强调了声环境的设计，通常水泵房设在地下室，但由于建筑物隔振性能不好，楼内噪声还是很高，影响居民正常生活，因此小区可以设计集中泵房，设在独立的地下车库或会所等公共建筑内。
三、管材的选择
1、镀锌钢管
优点：镀锌钢管性价比高，承压能力高，使用寿命长。
缺点：钢管内壁腐蚀，铁锈溶于水中会造成臭味。形成锈垢层，是细菌孳生的场所，这些微生物对消毒剂会产生抵抗力，不易被杀灭。
2、铸铁管
优点：与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等，适合于埋地敷设。
缺点：质脆、重量大、长度不等。连接方式一般采用承插连接。
3、复合管
复合管大多是由工作层、支承层、保护层组成。特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。
复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。
4、塑料管
塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管（PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。
塑料管的主要优点:
(1)化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。
(2)导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。
(3)水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。
(4)相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。
(5)可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。
塑料管的主要缺点:
(1)力学性能差,抗冲击性、平直性差,因而管卡及吊架设置密度高。
(2)阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时分解,会释放出有毒气体和烟雾。
(3)热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。
四、给水排水工程的施工
1、室内给水管道的施工
施工安装步骤：
熟悉图纸和有关技术资料→施工测量放线→配合土建预留孔洞及预埋铁件→管件加工制作→支架制作及安装→管道预制及组成→管道敷设安装→管道与设备连接→自控仪表及其管道安装→试压及清(吹)洗→防腐和保温→调试和试运转→竣工验收。
管道的布置原则：热介质管路排列在上,冷介质管路排列在下；保温管路排列在上,不保温管路排列在下，金属管路排列在上,非金属管路排列在下。
管路相遇的避让原则: 分支管路让主干管路；小口径管路让大口径管路；有压力管路让无压力管路；常温管路让高温或低温管路。
2、施工过程的质量控制
（1）预留孔洞、预埋件
预留孔洞当与土建施工同步进行，在土建装好分层模板，扎钢筋时，按设计图纸在混凝土楼板、梁、墙上标好预留孔、洞、槽将管道及设备的位置、标高尺寸测定，并将预制好的模盒、预埋铁件固定在附近的钢筋上以保证牢固，不同层同一位置的留孔应吊线保证基本垂直。
（2）套管安装
给水管道穿过墙壁和楼板，应设置金属套管。安装在楼板内的套管，其顶部宜高出装饰地面20mm；安装在卫生间及厨房内的套管，其顶部应高出装饰地面50mm；底部应与楼板底面相平。安装在墙壁内的套管其两端与饰面相平。钢套管应根据所穿构筑物的厚度及管径尺寸确定套管规格、长度，下料后套管内刷防锈漆一道。防水套管的设置部位有：给水管道穿越地下室或地下构筑物的外墙处；穿越屋面处；穿越钢筋混凝土水池的壁板或底板处。穿出地（楼）面处套管顶部宜高出地（楼）面100mm。防水套管应预制加工好翼环或阻水圈。将预制加工好的套管在浇注混凝土前扎钢筋时固定好，校对坐标、标高，平正合格后一次浇注。
（3）管道安装
管道明装或暗装在吊顶内时，需要设置支、吊、托架，支、吊、托架应符合的规定为：
①固定支架与管道接触应紧密，固定应牢靠。
②滑动支架应灵活，滑托与滑槽两侧间应留有3～5mm的间隙，纵向移动量应符合设计要求。
③固定在建筑结构上的管道支、吊架不得影响结构的安全。
在按图施工的基础上，可考虑将平行走向的不同管线合并支、吊架，整齐美观的同时也节省了支、吊架材料及安装工时，且便于日后维护。
(4)水压试验
①管道安装完后，试压前应核对设计图纸及与其它工种的管线敷设关系有无违反施工规范。
②管道试压一般分单项试压和系统试压两种。单项试压是在干管敷设完后或隐蔽部位的管道安装完毕按要求进行水压试验。当管道分层、分区的主干管量大，应进行分层或分区试压。系统试压是在全部干、立、支管安装完毕，再进行水压试验。
③室内给水管道的水压试验必须符合设计要求。当设计未注明时，给水管道系统试验压力均为工作压力的1.5倍，但不得小于0.6MPa （包括金属管、铝塑复合管、PVC-U 管、PE-X 管）。
④试压泵一般设在首层，或室外管道入口处。压力表量程不应小于试验压力的1.3倍，且精度为0.01MPa。
⑤试压前将预留口堵严，关闭入口总阀门和所有泄水阀门，打开各分路及主管阀门和系统最高处的排气阀门。支管则应将最高点的水口装设阀门，由阀门排气。
⑥打开水源，往系统内缓慢注水，将管道内气体排出并将阀门关闭。检查全部系统，如管道不渗、不漏，采用加压泵缓慢升压。塑料给水管因膨胀系数加压过快过高会产生膨胀，导致水压试验发生误差。因此加压应采用手压泵缓慢升压。
⑦金属及复合给水管道系统在试验压力下观测10min，压力降不应大于0.02MPa，然后降到工作压力进行检查，应不渗不漏；塑料管给水系统应在试验压力下保持1h，压力降不得超过0.05MPa，然后在工作压力的1.15倍状态下保持2h，压力降不得超过0.03MPa，同时检查各连接处，不得渗漏。
⑧保持压力持续到规定时间，压力降在允许范围内，应通知有关单位验收并**验收记录。
⑨验收后，可将管道压力降到0.6MPa，然后保持压力完成隐蔽工作，并持续到工程结束。
2、排水管道的安装
(1) 排水主干管必须按设计要求及位置装设伸缩节,如设计无要求时, 伸缩节间距不得大于4m；
(2) 排水主干管及水平干管均应做通球试验, 通球球径不小于排水管道管径的2/3, 通球率必须达到100%；
(3) 生活污水塑料管道的坡度必须符合设计或规范要求；
(4) 在立管上应每隔一层设置一个检查口, 但在最低层和有卫生器具的最高层必须设置检查口, 其中心高度距操作地面为1m,允许偏差±20mm,检查口的朝向应便于检修, 在暗敷立管上的检查口应安装检查门。
(5) 排水通气管不得与风道或烟道连接, 安装应符合规范。
现代的高层住宅，趋于系统化、智能化，尽管在设计和施工阶段通过层层把关严格保证了安装质量，但后期对给排水管道系统、给水设备的日常维护和管理同样至关重要，这样同样要求后期管理人员应具有相当的理论知识和经验。设计工程师和施工工程师更要学习先进的技术和工艺，共同进步，使住宅设计和施工达到一个新高度。

参考文献：
[1]《建筑给排水设计规范》，北京，中国建筑工业出版社。
[2]《居住小区给排水设计规范》，北京，中国建筑工业出版社。
[3]《对住宅建筑给排水安装施工的探讨》，梁杰升。
[4]《高层建筑给排水系统安装及施工技术》，邱冠文。
[5]《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002