室外给水管道工程设计

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1、室外给水管道工程设计 - 建筑技术 室外给水管道工程设计,在整个给水系统设计中占的比重不大,但在给 水工程中却是必不可少的,这里结合本人和当地的工作实践,谈几点体 会。室外给水管道工程设计,要依据室外给水设计规范、小区给水 规范、施工规范、消防规范、给水排水设计手册等相关规范和手册, 并结合地区地理、气候特点及当地水司的运行规程等实际情况,从技 术可行性、经济合理性及节能性出发综合考虑,进行设计。设计时应 注意以下问题:1 平面布置 (1)对旧管道更新改造而进行的设计,在新管道定线前一定要调 查清楚旧管线及其分支管的具体位置,并尽量不占据旧管线的原有位 置,最好保证新旧管网之间有 1.5m 以

2、上的间距,并且要根据原管道连 接的分支管预留管件。这样在新管敷设过程中不至于必须拆旧管线, 从而保证旧管线能正常供水,直至并网施工全部完成以后,再彻底废除 旧管线。如果规划位置已被各类地下管线占满,布置新管线已无合适 位置,不得不占据旧管线原有位置时,则必须采取临时供水措施,如我 公司在建设路 DN500 供水管线设计过程中,由于新管线需占据原 DN200 旧管线的位置,旧管线势必要事先拆除,不得已沿路敷设了临 时管线来解决当地居民的临时用水问题。(2)在交通密集、道路横断面较宽路段(规范规定大于 50m)以 及市区输水干线管径较大的路段,应考虑铺设复线。 (3)为降低工程造价,配合市政道路改

3、造,将管道设计在车道下。 随着城市道路等级的逐渐提高,以及地下管线的复杂程度的提高,应考 虑适当多预留一些接水口,以满足城市美化和生产生活的需要。(4)供水主管道不宜开口过多,可考虑结合地下旁通式消防预留 接口。(5)如果给水管线布置在车道下面,要尽量减少在车道上做井。 除必不可少的干线闸阀、排气等井外,像分支管阀门、地下旁通式消 防栓等井尽量设计在人行道上。如我公司配合市政工程管理处对环 城东路道路改造,将给水管道及检修阀门和排气阀井设在慢车道上,将 分支管阀门、排水阀门及消火栓井设在人行道上。(6)管径大于 700mm 的水平弯头应尽量避免 90。(7)承插式管道沿曲线铺设时,DN600

4、以下管道的借转角度不超 过 3;DN700-DN800 以下管道的借转角度不超过 2;DN900 以上管道 的借转角度不超过 1。2 管径的确定 管径应根据设计供水量及流速确定。综合考虑管网造价与经 营费用,确定经济流速,从而确定经济管径,使管网造价与经营费用之 和为最小。设计时常采用平均经济流速来确定管径,当 D=100mm400mm 时,平均经济流速取 0.6m/s0.9m/s;当 D400mm 时,平均经济流速取 0.9m/s1.4m/s,大管取大值,小管取小值。(1)市政给水管道管径一般根据管网差计算结果和用水量情况 来确定。实际中,有些管径在若干年前已经规划,随着各地城市发展速度的加

5、快,应结合城市改造的步伐,考虑远期发展,同时照顾经济性和 可靠性。对于已形成的城区或工业区,设计供水量根据下列各种用水 确定:综合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民 生活用水定额或综合生活用水定额及最高日时变化系数综合分析确 定。工业企业生产用水和工作人员生活用水:生产用水量根据生产 工艺要求确定; 工作人员生活用水量(含淋浴用水量)根据车间性质确 定。消防用水: 消防用水量、水压及延续时间等根据现行有关规定 确定。浇洒道路和绿地用水:根据路面、绿化、气候和土壤等条件 确定。未预见水量及管网漏失水量:按最高日用水量的百分比计算。 对于正在兴建的新城区或工业区,虽然已有规划,但在

6、实际发展过程中,引 进的往往与规划不一致,如在招商引资过程中,企业的性质与所在地块 性质规划不吻合,用水量就会有所变化,此时可根据城市给水工程规 划规范 GB5028298来进行估算用水量,从而确定管径。(2)居住小区内室外给水管道管径确定,一般依据小区用户的数 量、住宅类别、建筑标准、卫生器具完善程度及建筑给水排水设 计规范 、 居住小区给水排水设计规范等规范中居民用水定额、 用水量等相关内容来确定。要注意区分最大小时流量与设计秒流量 的应用范围。无论是市政给水管道还是居住小区室外给水管道都涉及到流 量与管径的对应问题,应依据流量、流速按给水排水设计手册中 的水力计算表及地方经验来确定。3

7、管材的选择 (1)选择的管材必须有足够的强度,能承受各种内外荷载。(2)选用的管材应具有很高的水密性能。供水管道是承压的管 道,管道的水密性差,以至经常漏水,而增加管理费用和导致经济上的 损失。同时,管网漏水严重时,也会冲刷地层引起严重事故。(3)为降低净水厂的常年运转费,选择的管材要水力条件好,内 壁不结垢、光滑、管路畅通,水头损失小。(4)选用管材的价格相对要低,使用年限长,尽量降低工程造价, 并有较高的防水和土壤的侵蚀能力。(5)管道实际上是一个大的反应器,出厂水未完成的化学反应将 在管网中继续进行,并且含氯水与管壁发生新的接触,产生新反应,这 些反应有生物性的、感官性的以及物理性的。因

8、此,选择的管材要既 耐腐蚀,又不会向水中析出有害物质,最大限度地降低配水管网的二次 污染。(6)穿越河道、铁路和地震区时,应选用钢管。钢管埋地敷设时,管 材会受到土壤、地下水的浸蚀,同时还会受到地下杂散电流的影响,使 金属表面产生电化学作用而损坏金属表层,故必须采取能隔绝对管道 腐蚀及减少杂散电流对管道电化作用的防腐绝缘层,以延长管道使用 寿命。埋地钢管一般采用水泥砂浆内或无毒饮水漆防腐,外防腐一般 采用石油沥青及环氧煤沥青,分普通级、加强级、特加强级 3 个等级, 设计时应根据具体情况合理选择。4 管道埋设深度 (1)根据冰冻层厚度、外部荷载、最小管顶覆土厚度等综合考虑进行设计。(2)在设有

9、阀门、排气等处管道的埋深,要考虑井室的形状、大 小及井内阀门实际尺寸和操作尺寸。(3)管道埋设深度不是越深越好,要考虑工程造价和将来管道维 修费用。在非冰冻地区,管顶覆土厚度可采用 0.8m1.2m, 在冰冻地 区还要考虑冰冻厚度。(4)在市政地下管线复杂的地段,给水管线穿越障碍时,要从全 段管道综合考虑,尽量平缓、顺直过渡。5 管道附属设施 (1)检修阀: 供水主管每 500m 1000m 应设置一个检修阀门,主 要管道和次要管道交接处的阀门设在次要管道上。(2)伸缩节: 供水管上设置的检修阀门应加设伸缩节,当阀门 需要更换时,可以减少阀门更换的时间,缩短停水区域的停水时间。 露天管道应设伸

10、缩节。(3)排气阀: 排气阀设置位置: 管道局最高点; 管道下降坡度变 大点;管道上升坡度变小点;长距离无折点上升或下降管道每隔 500m1000m 设置一个排气阀; 长距离水平管道每隔 500m1000m 设置一个排气阀。排气阀的口径:排气阀的口径与管道直径之比为 18112。排气阀与管道连接之间应设置阀门,可避免拆换排 气阀时大面积停水。(4)排水阀和排水管:在管道下凹处或阀门间管段最低处需设 置排水阀和排水管,以便排除管内沉积物或检修时放空管道。排水管应与母管管底平接并具有一定坡度。若地形高程允许,应直接排入 河道、沟谷; 如地形高程不能满足直接排放时,可建湿井或集水井,再 用抽水机具将

11、水排出。排水管和排气阀的口径与母管道直径之比 为 1314。(5)消火栓: 两个消火栓之间的间距一般为 100m120m, 距车 行道边不大于 2m, 距建筑物外墙不小于 5m。冰冻深度400mm 的 地区宜设置地下式消火栓,冰冻深度200mm 的地区宜设置地上式消 火栓。(6)阀门井: 由于管网中的附件设计在阀门井内,为了降低造 价,配件和附件应布置紧凑。阀井的平面尺寸,取决于管道直径以及附 件的种类和数量。但应满足阀门操作和安装拆卸各种附件所需的最 小尺寸。井的深度由管道埋深及阀门尺寸确定。但是井底到管道承 口或法兰盘底的距离至少为 0.1m,法兰盘底和井壁的距离宜大于 0.15m,从承口

12、到外缘井壁的距离,应在 0.3m 以上,以便于接口施工。 阀门井的形式根据所安装的附件种类、大小和路面材料而定。直 径较小,位于人行道上或简易路面以下的阀门,可采用阀门套筒,寒冷 地区不宜采用。安装在街道下的大阀门,应采用阀门井。(7)支墩: 当管径大于或等于 300mm 的管线的弯转处、三通 处、水管末端的盖板上以及缩管处,都会产生拉力,接口可能因此松动 脱节,而使管线漏水,因此,在这些部位须设置支墩以承受拉力和防止 事故。当管径小于 300mm, 且试验压力小于 1MPa 时,在一般土壤 地区,接口本身能承受拉力,可不设支墩; 在松软土壤中,要根据管道试验压力和土壤条件,计算后确定是否需要设置支墩。当管道转弯角 度小于 10时,可不设支墩。