市政大型公建項目給排水設計與施工

康毅雯

0 引言

自我國城市化建設速度持續(xù)加快后，市政大型公建項目日益增多，然而，大型公建項目在水資源方面的消耗情況較為嚴峻，若無法做好給排水設計工作，必然影響公建項目的持續(xù)發(fā)展。因此，市政大型公建項目應當將給排水設計作為核心，秉持綠色、可持續(xù)等原則開展施工，通過良好的給排水系統(tǒng)，加快市政大型公共建筑的給排水效率，降低建筑對于水資源的實際消耗量。

1 市政大型公建項目給排水的基礎概念

市政大型公建項目一般是指建筑面積在20 000m以上的建筑，目前，一些大型公共建筑項目，特別是政府投資為主的項目，應按照國家相關要求，注重節(jié)約資源和能源，體現(xiàn)城市地方特色和歷史文化傳承的要求，對與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的施工組織和管理也有很高的要求。市政大型公建項目給排水主要的設計建設難點在于大型公共建筑項目除了具有一般工程項目的管理特點外，還具有自身的特點。

在建筑工程施工過程中，給排水屬于主體工程，其安全性能直接影響到整個建筑的使用壽命。此外，現(xiàn)代人在日常生活、工作、娛樂等方面都離不開建筑內(nèi)的給排水，對給排水的要求也很高。因此，必須保證給排水工程的施工質(zhì)量，真正滿足現(xiàn)代人對給排水系統(tǒng)的實際需求。在設計施工方案時，需要通過相對完善的布局進行綜合設計。此外，由于建設項目的施工場地不同，設計過程中必須結合建筑的結構特點進行設計，以確保竣工時給排水的應用性能。建筑給排水工程施工詳圖如圖1 所示。

圖1 市政大型公建項目給排水施工流程圖

2 市政大型公建項目給排水的核心原則

2.1 經(jīng)濟原則

市政大型公建項目要實行嚴格的成本控制，把握財力與質(zhì)量相結合的基點控制，把供水穩(wěn)定、用水安全及防汛抗洪放在首位，提高水利工程的經(jīng)濟效益，節(jié)約成本，大幅度提高城市用水效率。經(jīng)濟原則和實踐原則可以為適應現(xiàn)代城市發(fā)展的需要和要求提供更加科學合理的設計。

2.2 可持續(xù)原則

鑒于當前城市發(fā)展的現(xiàn)狀，城市化進程仍處于發(fā)展階段，城市建設正如火如荼地進行，未來城市服務的許多功能可以與城市供水和排污相結合。建筑供水及污水工程的設計要求不斷轉變，有關人士必須根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的原則進行可行性分析。

2.3 因地制宜原則

給排水設計的功能和目標對任何一個城市都大致相同，但各城市在實際應用上，以及在不同地區(qū)的排水設計上，都有很大的差異。在不同地區(qū)、地質(zhì)條件下進行給排水設計時，應遵循因地制宜的原則，根據(jù)城市的具體情況和需要設計輸水下水道，確保設計更加科學合理，提高規(guī)劃設計水平。

3 市政大型公建項目給排水的設計要點

某地區(qū)大型市政公共建筑項目毗鄰城市交通樞紐。該項目將作為城市地標性建筑，具有模范作用，人流量大，所需水量大，對供水水質(zhì)和污水處理要求高。因此，必須在設計環(huán)節(jié)注意以下要點。

3.1 污水系統(tǒng)設計要點

污水處理的主要方法是集中處理和分散處理。在中國，集中處理的方法更為流行，集中處理的優(yōu)勢在于考慮到污水變化的靈活性和影響，本著穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟、實用的原則設置工藝流程，并在工藝中設置多個超馳管，使工藝流程靈活多變。集中處理的問題在于，存在處理技術落后、環(huán)保監(jiān)管不足、污水配套管網(wǎng)陳舊、污水處理技術不達標、污水處理廠運行不穩(wěn)定、監(jiān)管不到位等問題。分散處理的優(yōu)勢在于處理占地面積小，省去排水管道系統(tǒng)的建設，基本建設和運營投資小。

盡管分散處理設施的運營成本較高，折舊期較短，但就短期運營成本而言，其相對于集中處理設施，優(yōu)勢并不明顯，如圖2所示。然而，隨著分散處理裝置市場的不斷成熟，其材料和運營成本不斷降低，分散污水處理的最小經(jīng)濟規(guī)模也將下降，能夠補足集中處理的部分問題。污水處理應與集中化、分散化處理有效結合，通過集中處理強化分散處理效果，通過分散處理彌補集中處理不足，結合當?shù)匾笈c實際情況，項目采用集中與分散相結合的污水處理方法，達到節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的效果。

圖2 污水分散處理工藝流程圖

3.2 給水系統(tǒng)設計要點

大多數(shù)市政公建項目位于城市發(fā)展中心，水源可取自市政水源，能否保證水源水質(zhì)、水量、水壓滿足使用要求成為大型公建項目給水設計質(zhì)量的重要因素，給水管材的選擇是保證給水水質(zhì)穩(wěn)定的重要一環(huán)。給水管道常見管材有：銅管、鋁塑管、鍍鋅管等，其中銅管優(yōu)點為性能穩(wěn)定，劣點為施工成本大；鋁塑管優(yōu)點為成本低、施工簡易，劣點為隱患較大，易老化；鍍鋅管優(yōu)點為種類齊全，劣點為腐蝕性能差。

此外，還有一些新型管材，例如：鋁塑PP-R 復合管材，這類管材的優(yōu)勢主要分為以下幾方面：（1）連接牢固，具有良好的熱熔性能，將同一材質(zhì)的管道和管件連接成一個完美的整體，消除了漏水的隱患。（2）重量輕，在溫度為20℃左右時，密度為0.90g/cm，重量僅為鋼管的1/9 和銅管的1/10，大大降低施工強度。（3）耐腐蝕，PP-R 屬于非極性材料，對水中的所有離子和建筑物中的化學物質(zhì)沒有化學作用，不會生銹和腐蝕。（4）耐高溫，瞬間使用溫度可達95℃，長期使用溫度可達75℃。是目前最理想的室內(nèi)冷熱水管道。具有良好的隔熱性能，使用熱水系統(tǒng)時，一般不需要額外的隔熱材料。由此可知，鋁塑PP-R復合管材是室內(nèi)給水管材的又一優(yōu)質(zhì)選擇（其結構如圖3 所示）。

圖3 鋁塑PP-R 復合管材結構剖析圖

3.3 排水系統(tǒng)設計要點

大型公共建筑排水系統(tǒng)，應著重注意排污、水深等因素，設計過程應將排水管道安設于地勢平坦地段，坡度控制為0.2%，避免坡度對排水效果造成不良影響，若地段坡度過高，既可能限制管道排水效率，還會耗費大量成本，占據(jù)大面積土地。

作為一項大型公共建筑工程，應積極減少日后市區(qū)污水系統(tǒng)重建所帶來的困難。由于干季和濕季的污水收集器一般是運輸量和輸送量的差距，在設計污水和排水管道時，必須注意解決輸送過程中污水處理的問題。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，當儲層徑流速度為0.22ms 時，不會發(fā)生懸浮顆粒沉降。綜合管道的排水速度應保證排水設計，干水最小設計流量為0.3～0.4ms；在計算流量時，0.75ms 的徑流是最小設計流量，當泥沙流入水中時，可以促進最大的淺流徑流，深度主要由下水道施工決定。

4 市政大型公建項目給排水的施工事項

4.1 給排水管道安裝施工要點

（1）給水管道安裝前，應對埋件、支架等部位進行檢查，特別是孔洞和接口，確保其符合有關部門提出的標準和規(guī)定，接口處的焊接間隙符合施工要求。此外，必須確保管道與地面之間的距離。如果管道需要穿過剪力墻，必須立即安裝鋼管預埋件，并將塑料管放入墻內(nèi)，以便供水管道穿過樓板。連接給水管道時，必須保證管道處于直線狀態(tài)，不得強行連接給水管道。如果要解決管道之間的空隙，不能采取加熱措施，因為加熱管道會影響其使用壽命。（2）為保證排水管道的安裝質(zhì)量，伸縮縫的安裝應符合標準要求和明確規(guī)定。如果施工方案中對伸縮縫沒有明確要求，可控制在4m 以內(nèi)。排水管安裝時，要科學控制坡度，避免安裝后出現(xiàn)倒坡或小坡度。排水管安裝完畢后，球徑和通球率可控制在正常試驗基準之外，以保證直徑為管徑的2/3，通球率為100%。另外，檢查口應安裝在立管工藝中，距離應控制在標準規(guī)定范圍內(nèi)。

4.2 做好現(xiàn)場管控

給排水工程施工現(xiàn)場需要控制的因素非常復雜。因此，有必要對施工現(xiàn)場進行更全面的控制，為后續(xù)工程施工打下良好的基礎。主要可以在以下幾個方面進行：（1）定期檢查給排水施工現(xiàn)場。如果在整個檢查過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，應在第一時間制定有針對性的處理措施。如果是因為施工人員的原因，施工人員可以根據(jù)我國有關部門提出的相關法律進行處罰，這可以對所有施工人員起到警示作用，也可以有效防止此類問題的再次發(fā)生。（2）在施工過程中，如果設計圖紙與實際情況不符，必須立即對設計圖紙進行適當修改，為給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量提供基本保證。（3）在設計整個建設項目的給排水施工時，設計人員需要與管理人員密切溝通，避免在放置水箱和管道時出現(xiàn)位置偏差，直接影響工程進度。（4）在對施工現(xiàn)場進行綜合管控時，必須仔細檢查所有施工材料。所有材料需符合標準質(zhì)量，以確保給排水的穩(wěn)定性。（5）由于給排水工程施工人員眾多，施工過程中容易發(fā)生糾紛，施工過程中需要使用更多的設備，將增加管理工作的壓力和難度，從而影響施工進度和效果，間接影響施工質(zhì)量。因此，控制工作可以分組進行。可以在小組中選擇一名組長，由組長分配施工過程中使用的相關設備，不僅可以充分控制人員和設備，而且可以保證施工質(zhì)量。

4.3 建設綜合管網(wǎng)

大型公建項目綜合管網(wǎng)建設重點是屋面、門廊屋頂和地下室空間。設備房地布置、給排水管、廊道、天花板、衛(wèi)生間、設備層、強電井、弱電井、空調(diào)井等。屋面布置有自來水、空調(diào)、消防等管道，以節(jié)省空間。在屋面管道的綜合布置中，除管道設計本身外，還需要與專業(yè)施工進行協(xié)調(diào)，以確保管道支承高度滿足屋面泛水要求。基礎設施頂板和設備的施工應與結構層的施工同時進行，保證地基牢固；走廊的天花板位于管道位置的中心。樓層走廊露天場地管道的綜合布置，既要合理確定專業(yè)管道的高度和位置，使專業(yè)管道有合理的空間，又要按專業(yè)確定施工順序，使每一個交叉施工的專業(yè)過程都有合理的時間。

4.4 落實竣工檢查

為進一步了解給排水施工的實際質(zhì)量，通常在安裝施工后，對給排水管道進行試壓，根據(jù)管道功能選擇水壓或氣壓，全面檢查管道連接部位的密封效果，并記錄壓力試驗和檢查結果。例如，當給排水管道安裝所用材料為PPR 時，安裝后需要進行兩次壓力試驗。首先是在管道僅進入建筑物內(nèi)之前，對其進行全面的壓力測試，以確保管道牢固密封。在安裝完成后，對建筑物內(nèi)的管道進行全面的壓力測試，檢查所有管道是否泄漏，以及管道連接處是否漏水。此外，必須了解，在給排水管道進行試壓時，管道需要承受的實際壓力約為日常工作壓力的兩倍，主要是為了保證所有管道的質(zhì)量和性能，以避免后期投入使用后泄漏對建筑物的影響。如果給排水管道堵塞，大多是由于施工過程中的個人疏忽，導致管道內(nèi)雜物意外進入，限制給排水管道的使用效果。因此，可要求所有人員提前增強意識和責任感，盡量減少施工過程中雜物進入管道的可能性。

5 結論

綜上所述，大型公建項目給排水設計遠比正常建筑給排水設計困難，為確保給排水設計的合理性，在設計過程中應當秉持經(jīng)濟、可持續(xù)以及因地制宜等原則，著重注意污水處理、給水管道以及排水管道的設計要點，保證給排水管道的合理性。此外，在施工過程中還應注意給排水管道安裝施工要點、做好現(xiàn)場管控以及優(yōu)化綜合管網(wǎng)等事項，從根本上強化大型公建項目的給排水效果。