土木工程住宅小區室外給水系統創新設計

楊曦 廣州市從化區自來水公司

在當前城市的發展中，住宅小區的數量在快速增加中。為了保證住宅小區生活環境與生活水平，需要確定給水系統的安全、環保。因此土木工程室外給水系統的設計發揮著重要的作用。由于城市住宅小區所在區域的差異，場地標高、地上地下構筑物有所不同，給水系統的設計要有創新思路，在按照規范完善設計的同時，要保證設計內容切合實際，借助創新設計以發揮多方面的作用。

1.住宅小區室外給水系統的組成

1.1 主系統

住宅小區室外主系統包括給水系統與排水系統。在當前的主流設計中，住宅小區室外給水系統多為獨立存在的，對于用戶的供水要結合水泵的動力，要考慮到達室內的方式。供水主系統的設計要保證可靠性，還要易于管理，并結合城市整體供水網絡的特點。當前，住宅小區的高層建筑增多，因此主系統的設計要保證足夠的壓力。加壓供水的設計可以采用集中型或分散型。集中型供水適用于建筑群落集中的小區，體現出造價低、易于管理等優勢；分散型供水適用于建筑零散的小區，借助無負壓管網以增壓設備實現給水。

1.2 消防系統

當前，住宅小區有了更多的高層建筑，在提升土地資源利用率的同時，消防也面臨著挑戰。住宅小區室外給水系統是保證消防能力的基礎。消防水系統也是給水系統設計要考慮到的重點問題。消防供水系統與主供水系統相連時，還要設置輔助供水系統，以確保在特定條件下消防栓的供水需要，在出現火情后可以第一時間獲得消防用水。

2.住宅小區室外給水系統創新設計的要點

2.1 針對管道的平面布置

依據給水設計的相關規范，配水管線的設計需要盡量設置于道路外側。實際設計中，特別針對住宅小區的室外給水，要綜合考慮地下管線，設置于小區道路下還要考慮到其它管路。住宅小區的地下管網還包括了電力、煤氣（天然氣）、通信、排水等。管道的平面布置一方面要滿足當前施工的便利，保證總體造價，還要考慮到后續的管路維護，要易發生問題的部位要借助創新設計便于快速完成管路的搶修。對于大型小區，配水管網的主干管設計中可以考慮鋪設復線，以防發生問題后可以有效控制影響范圍。給水管線如果布置于車道下部，車道上要盡量不做井。

2.2 針對供水來源

圖1 給水方式示意圖

住宅小區室外給水系統的設計要結合城市供水的實際情況與小區的特點，必要時要構建相關獨立、完整的供水系統。比如處于城市邊緣的小區，受供水條件的限制，管網的末端壓力較小，沒有保證小區的供水壓力，給水系統的設計要考慮到二次加壓問題，如圖1所示。

2.3 管徑的確定

管徑要加以合理確定，要結合技術需求，還要依據可靠性原則，結合小區的發展趨勢。給水管道管徑要結合流量、流速，為設計提供合理的方案。通常條件下，住宅小區室外給水管道管徑較小，借助水力計算表難以保證計算的合理性，還要結合地區的經驗確定管徑。針對綜合生活用水的計算，要結合居民生活用水與公共建筑用水。設計要結合流量對不同管段的設計流量加以計算；管徑的確定還要結合經濟流速，計算不同管段的水頭損失；設計要將管網控制點中的自由水頭作為參考，確定住宅小區給水泵揚程以及水塔的高度。

3.住宅小區室外給水系統創新設計的實踐

3.1 針對給水管網

針對小區給水管網的創新，要借助創新解決小區給水存在的問題。當前許多城市住宅小區內的樓宇數量較多，并且高層建筑的比例較高。為了保證小區內所有用戶的正常用水，特別是針對高層住戶，設計時可以借助加壓積水系統，具體方法是結合小區內不同層高建筑物的分布特點，采用集中式變頻調速加壓泵。變頻供水設備的應用，不僅占地面積小，還避免了水質發生二次污染所造成的危害，由于一直處于恒壓穩定狀態下的供水系統，其流量相對來說一直都很穩定，所以可以通過變頻調速泵。

3.2 針對壓力管道

住宅小區室外給水系統要涵蓋所有用水功能，如綠化需求用水、生活用水、消防設施用水等等。管道走向的設備可以埋設于地下車庫頂部土層中,以降低施工難度，還可以降低施工造價，另外管事要設置于綠化帶之下，以方便綠化用水。管道的布置要考慮到附屬構筑物,比如閥門、水表等,減少占用小區的空間資源，這些附屬件可以布置于樓梯間、管道井、地下室。這種方式不僅可以避免附屬件受到損害,還可以節省空間資源。

3.3 消防與生活用水的共用設計

消防用水設計是住宅小區室外給水系統設計的重點。設計人員要結合小區建筑物的特點進行給水系統的設計。有效的給水設計要保證發生火災或有其它災害發生時可以在最短的時間內從室內多個地方可以獲得有足的水源，以保障人身安全。針對消防系統的設計結合室內情況明確給水需求，特別是針對閥門的選擇，要按照不同分區進行設計，保證連接室內消防管網滿足供水需求。消防給水系統設計的關鍵是水壓問題與水量的保證。小區內消防用水要確保接近于最大生活用水量。在住宅小區可以采用生活、消防合用給水系統的方式。此外，針對室外給水系統還要保證消火栓的有效半徑，保證消火栓可以覆蓋整個建筑，對建筑整體加以保護。日常條件下借助生活、消防共用系統來可以獲得生活用水，在發生火災時還可以借助生活、消防共用系統進行滅火。

3.4 供水方式的優化

住宅小區室外管網設計如果存在缺陷會導致壓力不能滿足建筑物上層的用水需要。因此在設計中要考慮到壓力的補償差,可以借助變速水泵保證壓力。還可以采用氣壓罐供水方式。氣壓罐給水是由于密閉壓力罐內充滿了壓縮空氣,可以將罐內的水輸送到管網中，保證配水點壓力的提升。此種方式的工作原理是借助氣壓罐內壓縮空氣的壓力改變實現管路內水量的補充。

現在新建的住宅，基本都是小高層，高層住宅，選擇一種合適的供水方式也是重中之重。從傳統的供水方式到現在更加科學合理的供水方式演變，使我們可以選擇的方式就比較多。高位水箱供水方式可分為并列供水方式、串聯供水方式、減壓水箱供水方式、減壓閥供水方式。減壓水箱供水方式是整個高層建筑的用水量由底層水泵提升至屋頂總水箱，然后再送至各分區減壓水箱。減壓閥供水方式以減壓閥代替減壓水箱。使用無負壓供水設備分區供水方式：使用無負壓供水設備，舍棄了水箱，1～6層使用市政供水，6層以上在通過無負壓供水設備進行二次供水。

4.結束語

住宅小區的室外給水系統的設計對于保證穩定給水發揮著重要作用。在設計中要結合小區的實現，綜合分析影響因素，設計要有創新思維，以解決設計中存在的實際問題，借助設計創新，以保證給水管網的可靠性，保證水資源的高效利用。