山地建筑给排水设计特点分析

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:陆强波
[导读] 设计建筑时,需要考虑到自然因素,尊重自然,并学习利用其独特的环境和条件来确定设计目标。

         摘要:设计建筑时,需要考虑到自然因素,尊重自然,并学习利用其独特的环境和条件来确定设计目标。在山地建筑设计中,在尊重自然的同时,也要注意与自然的融合,并考虑到建筑的经济性。既要考虑建筑物的最终使用,也要考虑技术处理等问题,既要充分利用自然条件,又要建设符合实际需要的建筑物。由于山区地形复杂,地质条件较差,如何将这些问题结合起来处理就成了山区建筑管道铺设、坡度选择、材料选择和各种地形地质等方面的主要研究方向。
         关键字:给排水;山地建筑;设计难点;解决措施
         前言
         山地建筑的给排水设计不同于平地建筑给排水设计,不能简单地套用平地建筑的设计理念,需要给排水设计者因地制宜,根据当地具体情况,创造新的设计理念和风格。本文介绍了山地建筑给排水系统的设计思路,本文通过对设计过程中遇到的一些问题进行分析,总结设计经验,为同类山地工程提供借鉴。
         1山地建筑给排水设计易出现的难题
         1.1水压问题
         山区建筑物的给排水系统比普通建筑物更易产生水压问题。山区建筑因其本身地势较高,若再加上高层建筑,就会出现高层供水压力不足的情况。高层建筑虽然减少了用地面积,但同时给给排水工程设计带来了不小的困难,供水水压越低,也就意味着住户楼层越高,用水越难满足住户的日常用水需要,对建筑物的声誉也有负面影响。
         1.2给排水管道设计不规范
         当今社会,人们的生活、生产都离不开水,对水的需求也越来越大。为保证家庭用水,在住宅设计中需要设计更多的管道。但是,一些建筑开发商为了牟利,采用小口径管道施工,容易造成水流速度过快,影响使用者用水的舒适度,同时也增加了水资源浪费,增加了管网能耗。而在建筑给水排水工程中,未对管道进行综合布线,未将给水管道与消防管道分开,管道错综复杂,一旦出现问题,带来较大的维修困难,给居民日常生活带来更多的不便。
         山地建筑的地形特点是落差大,纵向距离短,甚至常会出现垂直下降(标高突变)的情况,因此需要对建筑物落差处理的地方是相当多的。其基本目的是:衔接上下两条排水管道及水流;具有一定的消能和稳流作用,可防止下游管道过度冲刷,保护下游管道的安全。
         2山地建筑中给排水设计的要点
         2.1给水系统的设计特点
         山地通常是市政供水管网的末端,一般采用二次加压的方式。第二次供水设施可选用变频增压供水设备和加压水箱。选择在高效率区域正常运行的泵,当流量小或无流量时,可在夜间关闭泵不使用,而采用气缸。在设计前,应要求当地供水公司明确市政管网能提供的最大压力和流量,根据这些数据合理划分建筑物的供水区域。通过对管网进行综合规划,可以合理分担供水系统的压力,实现供水资源的合理配置,降低成本。
         2.2排水系统的设计特点
         山区建筑物由于地形复杂,空间高度变化大,公路边坡也随之变化,在排水设计上有其特殊性。由于一般山区公路坡度较大,坡道较多,因此管道的铺设方向应尽量与坡度朝向一致,但在坡度过大时,为降低流速,管道坡度的选择应比地面坡度小,在下游管道覆土不足时,应考虑设置落水井。初步的设计思路是先根据道路走向确定管路的走向,根据道路的坡度选择合适的管路坡度,再根据管路的流量确定管径,最后检查水流的流速。此设计中应注意的问题主要有:在同等流量条件下,路面坡度过大时,坡道坡度过大将导致管道纵向坡度过大,水流速度比设计流速快,此时可采用现有的消能方法降低管道的流速,从而减少地形对管道敷设的影响;在管道坡度较大时,管道内流速增大,在保证管道通水能力和充满度要求的情况下,可适当减小管道的内径,减少投资;最大设计流速是山区建筑排水系统设计的一个重要参数,它直接影响管径尺寸的设置和消能措施,从而影响工程造价。管材的抗冲能力强,可提高管材的最大流速,反之则应降低管材的最大流速;不同材料管材的内壁粗糙度有很大差别,管材内壁平滑,通水性好。在确定设计流量时,选用满足要求、阻力较小的平直管,可以适当减小管径,降低投资消耗。


         3管道材料的选择及敷设
         3.1管材的选择
         在结构设计时,首先要全面分析供水排水系统管道及其配套附件,尤其要深入分析各部分所用的管件,以提高使用安全性和舒适性为目的,选择合适的管道及其附件;其次要对管道及其附件进行源头的质量把关和控制,确保给排水施工及使用效果,减少因管道质量问题而发生渗漏的机会。为延长建筑给排水系统的使用寿命,应根据防腐工艺设计的要求,在管道的安装上,尽量选用耐腐蚀效果好的材料,如管道及管件等。施工中排水管道的选择,也要与温度、管路使用环境、水压和安装技术相结合。现在市场上使用最广泛的室内排水系统是UPVC塑料管,这种管材在建筑中应用非常广泛,但也有它的缺点和不足,特别是噪音,会给人们的生活带来不良影响。为解决这一问题,可在UPVC管内壁上添加适当的凸起型螺旋导流线,不仅能有效地降低施工噪声污染,而且能有效地改善水流状况,安装室内排水管道时,可选用芯层发泡管、螺旋管、离心铸管等。
         3.2管道的敷设
         山区排水管直径的确定步骤为:首先确定铺设管道的坡度,优选与路面坡度一致的坡度,然后根据流量选择管道直径,然后检查管道流速是否超过最大设计流速,如超过,再调整管道铺设坡度或管道直径。当铺设管线区域的道路坡度超过限值时,可采用落水井连接,调整管道坡度,以满足最大设计流速的要求;在流量、管径满足的情况下,不可盲目选择最小坡度,造成下游管段不能满足最小覆土要求,甚至下游管段露出地面。排水沟与路面平行时,应尽量减小管道的坡度,减少管道的埋深。
         建筑周围标高低于路标高的地区,不能盲目降低道路干管管道的埋深,以求建筑周围低地势自流排放,造成土方量增加,工程成本增加,这些地区的排水管可以自成系统,通过一定的路径然后接入道路排水干管。
         4山地建筑给排水的节水措施
         在节约意识深入人心的今天,山地建筑给排水专业人员应具备相应的节水、节能技能,应在满足居民需求的前提下,采用先进有效的技术措施,不影响给排水系统的正常运行,提高资源利用率。具体措施如下:
         4.1科学的计算给水系统中的水压
         一般生活中,水压对供水系统的影响是普遍存在的,根据工程的水压计算需要,在保证供水效果不受影响的前提下,尽量减少管道内壁受水冲刷、腐蚀。另外,计算工作应从对供水点进行调查和分析的基本要求出发,详细分析供水点的高度、流速和其他可能影响计算的指标,确保在选定的供水点压力能够维持水的正常输出时,降低其流速,减少由于水流速度过快而造成的水资源浪费,以达到减少资源浪费的目的。
         4.2选择有节水效果的器具
         在给排水系统设计中,对建筑节水进行优化设计时,需要综合考虑,从洁具的角度出发,考虑到目前洁具在使用中存在大量的水资源浪费问题,在设计时应优先考虑节水洁具。建筑用水给排水设计应注重后续建筑的长期使用,不能只考虑眼前利益,也要充分考虑应用中各种卫生洁具的节水效果。另外,对于建筑给水排水系统的具体设计,除了最佳选择和安装节水卫生设备外,还需要对相关设备在不同地区的实际应用效果进行分析,确保能够有助于提高绿色建筑的应用水平,达到节水、优化排水系统的目的。
         结语
         山区建筑给排水系统比平地建筑给排水系统有更高的设计要求,当我们满足它的供水、节能要求时,还能以更低的成本起到更大的经济效益,当然一切都要以给排水系统的质量为前提。山区建筑给排水系统随着科技的进步,将来必然走向智能化、自动化的发展,这就要求我们在现有给排水系统的基础上,再创新,以达到居住舒适、使用方便、智能统一的目标。
         参考文献
         [1]秦建明,李双江.绿色建筑给排水设计的节水措施探究[J].工程技术研究,2018(7):241-242.
         [2]张幼知.绿色建筑给排水系统设计中的节水措施研究[J].住宅与房地产,2017(17):87.
         [3]杨士伟,刘立.浅析建筑给排水节能节水技术措施[J].四川建筑,2011(5):152.
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