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摘要：本文通过对居住小区室外给水排水管网的设计，探讨了小区管线综合的布置要点、室外给排水管道竖向设计、化粪池设置以及管道材料的选择等。
关键词：综合管沟、管线综合、管线竖向交叉高程控制、化粪池的设置、管材选择
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
居住小区室外给排水的设计需要综合考虑多方因素，既要与市政给排水管网衔接好，又要满足建筑单体进户管的接入需求，同时，还要处理好工程一期和后期的设计深度。
居住小区室外给排水设计可以参考的相关规范有《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，了解其适用条件。笔者完成了芙蓉苑、江山小区、吴家庄村庄安置等多个大型小区的室外给排水工程的规划、初步设计、施工图设计等一系列工作，对小区给排水的设计程序、内容及存在问题比较了解，现和大家交流一下小区给排水的设计经验，以期共同提高。
二、管线综合
随着社会经济的发展及人民生活水平的提高，小区道路下的市政管线也日益复杂。为减少道路二次开挖现象，不影响小区居民的正常生活，避免人力、物力的浪费，在专业管线设计前要对小区内的市政管线进行宏观控制。国外及国内某些城市利用综合管沟来解决这一难题。这种做法对于交通特别繁忙、不允许随时开挖及地下空间格外狭小路段非常有利，但是，综合管沟也有弊端，譬如一次性投资大，各管线的主管单位不同且很难协调，管沟内部的通风、防火、排水等问题很难妥善处理，且管沟的断面尺寸也较难預测。鉴于以上问题，作者认为，在一般道路下可不设综合管沟，通过合理安排管位、控制管线标高、性质类同管线做小管沟等方法来解决各类管线综合布管的问题。
在室外给排水管道的布置过程中，并不是单纯的布置给水管线、污水管线、雨水管线，应与城市直埋电力、电信、热力、燃气等管线或地下管沟等进行管线综合。在小区管廊位置宽裕的条件下，各种工程管线优先考虑设置在机动车道外侧。如果条件不容许，则可将雨、污水管线布置在机动车道下。平面上，为防止设计管线抢位，应严格按规范确定各种管线的水平位置，以便为以后管线改建、扩建或维修留有足够空间；竖向上，各种管线的高程应自上而下依次确定，考虑小区排水管高程与区外市政排水管道的衔接和检修的可行性。
三、管线高程控制
笔者在对某个高层小区的室外雨水管线设计时就曾出现这样的情况：20层高的住宅楼，建设方要求其建筑屋顶雨水要直接从雨落管排入小区雨水管线（即设计为有组织内排水系统），其楼座部分雨水出户管的标高为-2.05米，而小区外市政雨水管线埋深较浅，为-1.85米。由此看，雨水出户管标高就已经比市政雨水管标高低了20厘米。此时楼座内的设备安装已基本施工完毕，最后解决的方案只有将这几个雨落管的雨水直接外排。这个问题就是典型的在楼座设计时没有对其周围市政外网进行资料调查，未全盘考虑造成的。
因此，合理安排好各类管线平面位置后还应合理控制各类管线的高程。
合理确定各类管线的高程，首先要确定重力流管线标高，在此基础上再确定其它工程管线标高。一般来说，自上而下管线顺序依次为电讯管(沟)、电力管(沟)、煤气管、给水管、中水管、热力管、雨水管、污水管。进行管线综合设计时，应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。
《城市工程管线综合规划规范》规定，一般工程管线之间的最小垂直净距为0.15m，个别管线如电力、电信管与其他管线最小垂直净距为0.50m。这些要求在实际工程操作时很难做到。一般管线净距大于零时即可施工，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，可采用管道混凝土外包加固。因此，在市政管线综合规划时，除电力管线与热力及燃气管线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大于零即可。
在实际工程设计或施工时，有些现状重力流管线很难避开，如雨、污水管线因受各因素制约而无法相互错开时，则可考虑做成交叉井形式。在雨、污水管线的交叉点处，雨水管线做检查井，而污水管线可从雨水检查井直接穿过。需要强调的是，污水管线在此检查井内不能有接口，防止雨水渗漏入污水管线，加大其负荷。
四、化粪池的设计与选择
在城市无污水处理厂情况下，居住小区内设计化粪池对小区生活污水进行预处理，能够达到一定的处理效果。但从化粪池的使用效果看，并不理想。主要表现在长期的使用过程中，化粪池的污泥不能按其设计周期清洗，使其有效容积不断减少，达不到预期设计的处理效果，并易造成管道堵塞；同时，修建化粪池需要占用一定的面积，耗用一定的经济投入，还需要定期维护管理。
再有，根据《污水排放城市下水道水质标准》和《污水综合排放标准》规定的要求，当城镇已建成或规划了污水处理厂时，居住小区不宜再设污水处理设施。可是笔者所在的区域，虽然城市的集中污水处理厂已经建成并投入使用，但是市政管网体系还有待健全，一些不在市政管网服务范围内的小区还需要设计化粪池。
此前网上曾报道过化粪池内气体遇火爆炸伤人事件。就其原因，笔者认为有以下几点：
（一）化粪池的有效容积偏小，不能满足排水量增加后的处理要求；
（二）化粪池内部不及时清掏，一些悬浮物浮上水面，占居其超高容积，通气不畅；
（三）没有安装通气孔；
（四）化粪池的通气孔因各种原因不能通气，产生的气体不能及时排走。
上述这些原因，导致化粪池内通气不畅，池内污水溶解氧降低，发生厌氧消化，产生CH4气体，且不能及时排走，大量的CH4气体在池内聚集，浓度增加，达到气体遇火发生爆炸的极限浓度。同时，池内聚集的气体可能从化粪池井盖缝隙溢出，易遇火发生爆炸，造成隐患。
因此，笔者建议：
（一）修建更多城市污水处理厂，扩大市政管网的纳污范围，改善城市水环境，以便取消化粪池设计；
（二）对暂时不便设城市污水处理厂的地区，应规范化粪池的设计施工；
（三）加强对化粪池设计期内的清掏、维修等维护管理。
五、管材的选用
给排水管道本体材料对管内水质的影响很大，有可能对管道进行二次污染。近几年，国内对给排水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。
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，往往是管材选择需要考虑的另一个重要因素。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。此外，设计管材的选用原则可归纳为以下五个方面：
（一）卫生安全。给水管材不应对输送的水造成二次污染。管材的卫生性能应满足《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价标准》的要求。
（二）工作可靠。即满足工作压力、工作温度，且要求管线系统耐腐蚀、管材连接安装可靠方便、漏水率低、有足够的刚度。
（三）有良好的水利条件。管道内壁应光滑，不易结垢，通水能力强，有利于减少系统的运行费用，节约能源。
（四）经济。管道的综合经济成本低，经济耐用、安装和维护成本低，使用寿命长。
（五）环保和节能。管材的使用不应对环境造成污染，所采用的材料可回收利用。
综合以上原则，现对于几种常用管材的特性介绍如下：
（一）钢筋砼管 此管的管径基本都在d300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。
（二）聚乙烯管(PE) PE管材以密度区分，常用的有低密度聚乙烯管(LDPE)、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，
HDPE管与金属管相比，具有管道质轻，耐腐蚀，水质好、水力条件好，水头损失小等优点；与其他塑料管相比，强度高是它突出的优点，可以满足塑料管在城市道路下直埋地敷设。但是这种产品，价格比较高；此外，管道的连接需要专业的电熔焊机，需要厂家提供专业的技术人员来管理。可适用于居住小区的给水管道上使用。
（三）给水球墨铸铁管
此种管材使用较为普遍，其特性在这里就不详细叙述了。
六、结语
城市与建筑的结合点——这是对居住区特点的精辟概括。要做好居住区的设计，就必须首先做好小区内的工程管线设计，确保小区给排水管网的安全、环保，充足计算小区给排水水量，合理选用给排水管道材料，综合好小区地下工程管线，使之与建筑个体和城市市政管网都能很好的衔接，以保证居住小区和城市地下管网的良好运行。
参考文献：
[1] 聂梅生. 工业工程设计手册:建筑和小区给水排水工程. 2000
[2] 中国市政工程西南设计研究院主编给水排水设计手册（第二版）（第１册）常用资料中国建筑工业出版社
[3]陈耀宗等.建筑给水排水设计手册. 北京：中国建筑工业出版社.2002
关键词：综合管沟、管线综合、管线竖向交叉高程控制、化粪池的设置、管材选择
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
居住小区室外给排水的设计需要综合考虑多方因素，既要与市政给排水管网衔接好，又要满足建筑单体进户管的接入需求，同时，还要处理好工程一期和后期的设计深度。
居住小区室外给排水设计可以参考的相关规范有《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，了解其适用条件。笔者完成了芙蓉苑、江山小区、吴家庄村庄安置等多个大型小区的室外给排水工程的规划、初步设计、施工图设计等一系列工作，对小区给排水的设计程序、内容及存在问题比较了解，现和大家交流一下小区给排水的设计经验，以期共同提高。
二、管线综合
随着社会经济的发展及人民生活水平的提高，小区道路下的市政管线也日益复杂。为减少道路二次开挖现象，不影响小区居民的正常生活，避免人力、物力的浪费，在专业管线设计前要对小区内的市政管线进行宏观控制。国外及国内某些城市利用综合管沟来解决这一难题。这种做法对于交通特别繁忙、不允许随时开挖及地下空间格外狭小路段非常有利，但是，综合管沟也有弊端，譬如一次性投资大，各管线的主管单位不同且很难协调，管沟内部的通风、防火、排水等问题很难妥善处理，且管沟的断面尺寸也较难預测。鉴于以上问题，作者认为，在一般道路下可不设综合管沟，通过合理安排管位、控制管线标高、性质类同管线做小管沟等方法来解决各类管线综合布管的问题。
在室外给排水管道的布置过程中，并不是单纯的布置给水管线、污水管线、雨水管线，应与城市直埋电力、电信、热力、燃气等管线或地下管沟等进行管线综合。在小区管廊位置宽裕的条件下，各种工程管线优先考虑设置在机动车道外侧。如果条件不容许，则可将雨、污水管线布置在机动车道下。平面上，为防止设计管线抢位，应严格按规范确定各种管线的水平位置，以便为以后管线改建、扩建或维修留有足够空间；竖向上，各种管线的高程应自上而下依次确定，考虑小区排水管高程与区外市政排水管道的衔接和检修的可行性。
三、管线高程控制
笔者在对某个高层小区的室外雨水管线设计时就曾出现这样的情况：20层高的住宅楼，建设方要求其建筑屋顶雨水要直接从雨落管排入小区雨水管线（即设计为有组织内排水系统），其楼座部分雨水出户管的标高为-2.05米，而小区外市政雨水管线埋深较浅，为-1.85米。由此看，雨水出户管标高就已经比市政雨水管标高低了20厘米。此时楼座内的设备安装已基本施工完毕，最后解决的方案只有将这几个雨落管的雨水直接外排。这个问题就是典型的在楼座设计时没有对其周围市政外网进行资料调查，未全盘考虑造成的。
因此，合理安排好各类管线平面位置后还应合理控制各类管线的高程。
合理确定各类管线的高程，首先要确定重力流管线标高，在此基础上再确定其它工程管线标高。一般来说，自上而下管线顺序依次为电讯管(沟)、电力管(沟)、煤气管、给水管、中水管、热力管、雨水管、污水管。进行管线综合设计时，应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。
《城市工程管线综合规划规范》规定，一般工程管线之间的最小垂直净距为0.15m，个别管线如电力、电信管与其他管线最小垂直净距为0.50m。这些要求在实际工程操作时很难做到。一般管线净距大于零时即可施工，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，可采用管道混凝土外包加固。因此，在市政管线综合规划时，除电力管线与热力及燃气管线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大于零即可。
在实际工程设计或施工时，有些现状重力流管线很难避开，如雨、污水管线因受各因素制约而无法相互错开时，则可考虑做成交叉井形式。在雨、污水管线的交叉点处，雨水管线做检查井，而污水管线可从雨水检查井直接穿过。需要强调的是，污水管线在此检查井内不能有接口，防止雨水渗漏入污水管线，加大其负荷。
四、化粪池的设计与选择
在城市无污水处理厂情况下，居住小区内设计化粪池对小区生活污水进行预处理，能够达到一定的处理效果。但从化粪池的使用效果看，并不理想。主要表现在长期的使用过程中，化粪池的污泥不能按其设计周期清洗，使其有效容积不断减少，达不到预期设计的处理效果，并易造成管道堵塞；同时，修建化粪池需要占用一定的面积，耗用一定的经济投入，还需要定期维护管理。
再有，根据《污水排放城市下水道水质标准》和《污水综合排放标准》规定的要求，当城镇已建成或规划了污水处理厂时，居住小区不宜再设污水处理设施。可是笔者所在的区域，虽然城市的集中污水处理厂已经建成并投入使用，但是市政管网体系还有待健全，一些不在市政管网服务范围内的小区还需要设计化粪池。
此前网上曾报道过化粪池内气体遇火爆炸伤人事件。就其原因，笔者认为有以下几点：
（一）化粪池的有效容积偏小，不能满足排水量增加后的处理要求；
（二）化粪池内部不及时清掏，一些悬浮物浮上水面，占居其超高容积，通气不畅；
（三）没有安装通气孔；
（四）化粪池的通气孔因各种原因不能通气，产生的气体不能及时排走。
上述这些原因，导致化粪池内通气不畅，池内污水溶解氧降低，发生厌氧消化，产生CH4气体，且不能及时排走，大量的CH4气体在池内聚集，浓度增加，达到气体遇火发生爆炸的极限浓度。同时，池内聚集的气体可能从化粪池井盖缝隙溢出，易遇火发生爆炸，造成隐患。
因此，笔者建议：
（一）修建更多城市污水处理厂，扩大市政管网的纳污范围，改善城市水环境，以便取消化粪池设计；
（二）对暂时不便设城市污水处理厂的地区，应规范化粪池的设计施工；
（三）加强对化粪池设计期内的清掏、维修等维护管理。
五、管材的选用
给排水管道本体材料对管内水质的影响很大，有可能对管道进行二次污染。近几年，国内对给排水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。
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，往往是管材选择需要考虑的另一个重要因素。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。此外，设计管材的选用原则可归纳为以下五个方面：
（一）卫生安全。给水管材不应对输送的水造成二次污染。管材的卫生性能应满足《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价标准》的要求。
（二）工作可靠。即满足工作压力、工作温度，且要求管线系统耐腐蚀、管材连接安装可靠方便、漏水率低、有足够的刚度。
（三）有良好的水利条件。管道内壁应光滑，不易结垢，通水能力强，有利于减少系统的运行费用，节约能源。
（四）经济。管道的综合经济成本低，经济耐用、安装和维护成本低，使用寿命长。
（五）环保和节能。管材的使用不应对环境造成污染，所采用的材料可回收利用。
综合以上原则，现对于几种常用管材的特性介绍如下：
（一）钢筋砼管 此管的管径基本都在d300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。
（二）聚乙烯管(PE) PE管材以密度区分，常用的有低密度聚乙烯管(LDPE)、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，
HDPE管与金属管相比，具有管道质轻，耐腐蚀，水质好、水力条件好，水头损失小等优点；与其他塑料管相比，强度高是它突出的优点，可以满足塑料管在城市道路下直埋地敷设。但是这种产品，价格比较高；此外，管道的连接需要专业的电熔焊机，需要厂家提供专业的技术人员来管理。可适用于居住小区的给水管道上使用。
（三）给水球墨铸铁管
此种管材使用较为普遍，其特性在这里就不详细叙述了。
六、结语
城市与建筑的结合点——这是对居住区特点的精辟概括。要做好居住区的设计，就必须首先做好小区内的工程管线设计，确保小区给排水管网的安全、环保，充足计算小区给排水水量，合理选用给排水管道材料，综合好小区地下工程管线，使之与建筑个体和城市市政管网都能很好的衔接，以保证居住小区和城市地下管网的良好运行。
参考文献：
[1] 聂梅生. 工业工程设计手册:建筑和小区给水排水工程. 2000
[2] 中国市政工程西南设计研究院主编给水排水设计手册（第二版）（第１册）常用资料中国建筑工业出版社
[3]陈耀宗等.建筑给水排水设计手册. 北京：中国建筑工业出版社.2002