探究民用建筑室外給排水設計中的管網(wǎng)設計

文／李春光 深圳市柏濤藍森國際建筑設計有限公司 廣東深圳 518000

引言：

室外給排水系統(tǒng)是民用建筑中不可或缺的一部分，其負責將建筑物內(nèi)部產(chǎn)生的廢水和雨水排出，保證建筑物的正常使用。而管網(wǎng)設計作為室外給排水系統(tǒng)的核心，直接影響著排水效率和安全性。因此，深入研究管網(wǎng)設計對于提高室外給排水系統(tǒng)的性能至關重要。

1.民用建筑室外給排水設計概述

民用建筑室外給排水設計是建筑工程中非常重要的一部分，其涉及到建筑物內(nèi)外的給排水系統(tǒng)，包括給水系統(tǒng)、雨水排放、污水排放和廢水處理等方面。一個合理的室外給排水設計可以確保建筑物的正常使用和環(huán)境的衛(wèi)生。

首先，室外給排水設計需要考慮建筑物的地理位置和周圍環(huán)境，不同地區(qū)的降雨量和地形地勢都會對排水系統(tǒng)的設計產(chǎn)生影響。例如，降雨量較大的地區(qū)需要設計更大的雨水排放系統(tǒng)，以確保雨水能夠及時排出，避免積水和水浸的問題；而地勢較低的地區(qū)可能需要采取更多的排水設施，如排水溝和泵站，以保證排水的順暢[1]。

其次，室外給排水設計需要考慮建筑物的功能和使用需求，不同類型的建筑物對排水系統(tǒng)的要求也不同。例如，住宅區(qū)的室外排水系統(tǒng)主要是為了排放生活污水和雨水，需要設計合適的下水道和雨水管道；而商業(yè)建筑和工業(yè)建筑可能還需要考慮廢水處理和回收利用的問題，需要設計相應的廢水處理設備和管道。

再次，室外給排水設計還需要考慮建筑物的結構和布局。建筑物的地下室和地下管道系統(tǒng)需要與室外排水系統(tǒng)相連接，確保排水的連貫性和順暢性。同時，建筑物的屋面和立面也需要考慮雨水的排放和收集，以避免雨水對建筑物造成損害。在室外給排水設計中，還需要考慮環(huán)保和節(jié)能的因素，例如，可以采用雨水收集系統(tǒng)，將雨水用于沖洗和灌溉，減少對自來水的依賴，同時，可以采用節(jié)水設備和技術，減少污水的產(chǎn)生和排放。

最后，室外給排水設計需要符合相關的法規(guī)和標準。不同國家和地區(qū)對于建筑物的排水系統(tǒng)有著不同的規(guī)定和要求，設計師需要了解并遵守這些規(guī)定，確保設計方案的合法性和安全性。

2.民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計要點

2.1 管網(wǎng)布局

（1）負荷均勻：要保證管網(wǎng)各段所承受的負荷均勻，避免出現(xiàn)某些段落負荷過重，造成管道破裂或堵塞。（2）路徑簡單：管網(wǎng)路徑要簡單、直接，避免出現(xiàn)過多的轉折和環(huán)繞，以減少管道的長度和降低施工難度。（3）預留接口：在管網(wǎng)規(guī)劃時，需要預留出未來可能增加的接口，以便于未來管網(wǎng)的擴展和改造。（4）環(huán)境影響：管網(wǎng)路徑要避開可能受到環(huán)境影響的區(qū)域，如道路、鐵路、橋梁等[2]。

2.2 管網(wǎng)材料選擇

（1）塑料管道：如PVC、PE 等，具有質量輕、耐腐蝕、耐壓強度高等優(yōu)點，適用于給水和污水管道。

（2）鋼管：具有較高的耐壓強度和耐腐蝕性，但易生銹，需要定期維護。

（3）鑄鐵管：具有較高的耐壓強度和耐腐蝕性，但質量較大，安裝不便。

（4）水泥管：具有較高的耐壓強度，但易產(chǎn)生裂痕，需要定期維護，在選擇管網(wǎng)材料時，需要根據(jù)實際情況進行綜合考慮，選出最適合的材料。

2.3 管網(wǎng)節(jié)點設計

（1）節(jié)點數(shù)量：節(jié)點數(shù)量要適量，過多會導致管網(wǎng)復雜，過少則可能導致管網(wǎng)不夠靈活。

（2）節(jié)點位置：節(jié)點的位置要合理，需要考慮管網(wǎng)的布局、路徑以及未來可能的變化等因素。

（3）節(jié)點間距：節(jié)點間距要適中，過大可能會造成管段過長，過小則可能導致管段過短。

（4）節(jié)點類型：節(jié)點類型要明確，根據(jù)實際情況選擇不同類型的節(jié)點，如三通、四通、彎頭等[3]。

2.4 管網(wǎng)與建筑物的銜接

給排水管網(wǎng)與建筑物的銜接是整個管網(wǎng)設計的關鍵環(huán)節(jié)之一。以下是需要注意的要點：

（1）銜接位置：給排水管道與建筑物的銜接位置要合理，避免對建筑物造成影響，如墻壁、門窗等。

（2）銜接方式：給排水管道與建筑物的銜接方式要符合相關規(guī)定和標準，如管道穿越建筑物時需要使用套管等。

（3）管徑匹配：給排水管道的管徑需要與建筑物內(nèi)的管道管徑相匹配，避免出現(xiàn)水流不暢的情況。

（4）固定措施：給排水管道與建筑物的銜接需要采取相應的固定措施，避免出現(xiàn)松動或脫落的情況。

綜上所述，民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計要點包括管網(wǎng)布局、管網(wǎng)材料選擇、管網(wǎng)節(jié)點設計和管網(wǎng)與建筑物的銜接。在實際設計中，需要根據(jù)項目的實際情況進行綜合考慮，選出最適合的方案。同時，還需要注意管網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，確保管網(wǎng)的運行效果達到最佳狀態(tài)。

3.民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計存在的問題

第一，管網(wǎng)設計中常見的問題之一是管道布局不合理。設計人員在設計過程中，有些設計師可能會忽視建筑物的實際使用情況，導致管道布局不合理。例如，有些建筑物的廚房和衛(wèi)生間可能位于相對較遠的位置，如果管道布局不合理，就會導致排水管道過長，增加了水流的阻力，從而影響排水效果。此外，管道的走向也需要考慮，如果管道走向不合理，可能會導致水流不暢，甚至出現(xiàn)積水的情況[4]。

第二，管道材料的選擇也是一個重要的問題。設計人員在室外給排水設計中，常用的管道材料有鑄鐵管、塑料管等，不同的管道材料具有不同的特點和適用范圍，如果選擇不當，可能會導致管道老化、滲漏等問題。例如，有些設計師可能會選擇價格較低的塑料管道，但是塑料管道的耐腐蝕性和耐高溫性較差，容易受到外界環(huán)境的影響，從而導致管道老化、滲漏等問題。

第三，管道的直徑選擇也是一個需要注意的問題。設計人員在室外給排水設計中，管道的直徑直接關系到水流的流速和排水能力，如果管道直徑選擇過小，就會導致水流速度過快，增加了水流的沖擊力，容易造成管道破裂或者漏水的情況。相反，如果管道直徑選擇過大，就會增加了建筑物的成本，并且可能會導致排水不暢的問題。因此，在設計過程中，需要根據(jù)實際情況合理選擇管道的直徑。

第四，室外給排水設計中還需要考慮管道的坡度。管道的坡度直接關系到水流的流速和排水能力。如果管道的坡度過小，就會導致水流速度過慢，增加了水流的阻力，從而影響排水效果。相反，如果管道的坡度過大，就會增加了建筑物的成本，并且可能會導致排水不暢的問題。因此，設計人員在設計過程中，需要根據(jù)實際情況合理選擇管道的坡度。

第五，室外給排水設計中還需要考慮管道的通風和防臭措施。在排水過程中，會產(chǎn)生大量的污水和氣體，如果沒有合理的通風和防臭措施，就會導致室內(nèi)空氣污染和異味擴散的問題。因此，設計人員在設計過程中，需要合理設置通風管道和防臭裝置，以確保室內(nèi)空氣的質量和使用的舒適度。

4.民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計優(yōu)化策略

在民用建筑室外給排水設計中，管網(wǎng)設計的優(yōu)化策略對于提高給排水系統(tǒng)的效率、穩(wěn)定性和可靠性至關重要。接下來將重點探討合理布局管道、選擇合適的管道材料、合理選擇管道直徑、控制管道坡度、設置通風和防臭措施以及考慮環(huán)保因素等六個方面的，旨在提供有關民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計優(yōu)化策略的全面分析和實用建議。

4.1 合理布局管道是管網(wǎng)設計的關鍵

設計人員在進行管道布局時，需要考慮建筑物的結構布局、用水設備的位置以及地形地勢等因素，合理的管道布局能夠減少管道的彎曲和延長，提高排水效果。一般來說，主要的排水管道應盡量沿著建筑物的主要軸線布置，以減少管道的阻力和壓力損失，同時，還需要合理設置檢查井和排氣閥等設施，方便日后的維護和排氣[5]。

4.2 選擇合適的管道材料是優(yōu)化管網(wǎng)設計的重要策略

常見的管道材料有鑄鐵管、塑料管和不銹鋼管等。設計人員在選擇管道材料時，需要考慮管道的耐腐蝕性、耐壓性、密封性以及施工和維護的便利性等因素。一般來說，室外給排水系統(tǒng)中的主要管道可以選擇耐腐蝕性好、耐壓性強的塑料管，如PVC 管、PE 管等，而在一些特殊場合，如高壓排水系統(tǒng)或者需要更高的耐腐蝕性的情況下，可以選擇不銹鋼管。

4.3 合理選擇管道直徑也是優(yōu)化管網(wǎng)設計的重要策略之一

管道直徑的選擇直接影響到排水系統(tǒng)的流量和流速。過小的管道直徑會導致流量受限，影響排水效果；而過大的管道直徑則會增加建設和維護成本。因此，設計人員在選擇管道直徑時，需要綜合考慮建筑物的用水量、排水需求以及管道的流速要求，選擇合適的直徑。此外，設計人員還可以采用一些先進的技術和設備來優(yōu)化管網(wǎng)設計，例如，可以使用水力計算軟件進行管道流量和壓力的模擬計算，以優(yōu)化管道布局和直徑選擇。同時，設計人員可以采用智能監(jiān)測系統(tǒng)來實時監(jiān)測管道的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高排水系統(tǒng)的可靠性和安全性。

4.4 控制管道坡度

管道的坡度是管網(wǎng)設計中的一個重要參數(shù)，直接影響到排水系統(tǒng)的性能。在設計中，應充分考慮地勢、排水需求以及管道的承壓力等因素，選擇合適的坡度。一般而言，對于黏土等高密度土壤，可以考慮采用較小的坡度，這有助于減小管道的埋深，節(jié)省工程成本。而對于砂土等低密度土壤，由于滲透性較大，可能需要采用較大的坡度，以加快水流速度，減少堵塞可能性[6]。

4.5 設置通風和防臭措施

室外的給排水管道在運行過程中，可能會受到環(huán)境因素以及管道內(nèi)部水壓等影響，導致管道的損壞或堵塞。因此，通風和防臭設施的設置對于保障管道的長期穩(wěn)定運行至關重要，例如，可以設置一些通風口，以便在管道內(nèi)部產(chǎn)生負壓時，能夠通過空氣補給，平衡內(nèi)部壓力，防止管道受損。同時，在設計過程中，還應考慮在排水管道上設置一些防臭裝置，以避免因S 彎管段的水封損失而導致的臭氣外溢。

4.6 考慮環(huán)保因素

在現(xiàn)代社會，環(huán)保已經(jīng)成為了一個重要的設計考量。在民用建筑室外給排水管網(wǎng)設計中，也應充分考慮環(huán)保因素。首先，應選擇環(huán)保型的給排水管道材料，例如塑料管材，其具有輕便、耐腐蝕、壽命長等優(yōu)點，對比傳統(tǒng)的鋼鐵管材，更有利于環(huán)保。其次，在設計中，應盡量減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，如減少管道的埋深，以降低工程對土地的破壞。

此外，給排水管網(wǎng)的設計還應與整體的民用建筑規(guī)劃相結合，合理布局，減少對建筑物的壓力和影響。例如，可以在遠離建筑物的地方設置排水口，避免對建筑物的水壓造成影響。同時，給排水管道的設計也應考慮到未來的維護和保養(yǎng)。例如，在管道的關鍵部位，應設置明顯的標識，以便于未來的檢查和維修。

5.民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計發(fā)展趨勢

在民用建筑室外給排水設計中，管網(wǎng)設計是至關重要的一環(huán)。隨著城市建設的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對給排水管網(wǎng)的設計要求也越來越高。因此，加強技術研發(fā)與創(chuàng)新，提高設計師的專業(yè)素質和能力，是民用建筑室外給排水設計中管網(wǎng)設計發(fā)展的趨勢。

5.1 加強技術研發(fā)與創(chuàng)新

隨著科技的不斷進步和發(fā)展，給排水管網(wǎng)的設計也需要不斷更新和改進。因此，加強技術研發(fā)與創(chuàng)新是管網(wǎng)設計的重要發(fā)展趨勢。

5.1.1 新材料的應用

新材料的應用是管網(wǎng)設計的重要發(fā)展方向。比如，采用高強度材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土材料，可以增加管道的壽命和耐久性；采用耐腐蝕材料，可以增加管道的使用壽命；采用高分子材料，可以增加管道的柔性和耐壓性。

5.1.2 新技術的應用

新技術在管網(wǎng)設計中的應用也是重要的發(fā)展方向。比如，采用智能管道技術，可以實時監(jiān)測管道內(nèi)的水流情況和水壓變化，及時發(fā)現(xiàn)管道的故障和問題；采用綠色管道技術，可以減少管道施工和運營對環(huán)境的影響。

5.1.3 系統(tǒng)化設計

管網(wǎng)設計是一個系統(tǒng)化的過程，需要考慮多個因素。比如，地質條件、氣候條件、交通情況、周圍環(huán)境等。因此，管網(wǎng)設計需要更加系統(tǒng)化和全面化，需要考慮更多的因素和細節(jié)，以確保設計的方案的合理性和可靠性。

5.2 提高設計師的專業(yè)素質和能力

管網(wǎng)設計是一個技術含量很高的工作，需要設計師具備專業(yè)的知識和技能。因此，提高設計師的專業(yè)素質和能力是管網(wǎng)設計發(fā)展的重要趨勢。

5.2.1 加強學習和培訓

設計師需要不斷學習和培訓，提高自己的專業(yè)知識和技能。比如，學習新的設計軟件和技術，了解新材料和新技術的應用，參加專業(yè)的學術交流和培訓課程等。

5.2.2 注重實踐經(jīng)驗

實踐經(jīng)驗是設計師不可或缺的素質。設計師需要在實踐中積累經(jīng)驗，了解實際工程中的問題和解決方案，提高自己的設計能力和實踐能力。

5.2.3 提高溝通能力

設計師需要與業(yè)主、施工方、監(jiān)理方等各方面進行有效的溝通和協(xié)調。因此，提高溝通能力是設計師必備的技能。設計師需要了解各方的需求和意見，并能夠用清晰的語言表達自己的設計思路和方案。

5.3 加強與相關部門的合作與溝通

管網(wǎng)設計需要與多個部門進行合作與溝通，包括規(guī)劃、建設、市政、環(huán)保、水利等部門。加強與相關部門的合作與溝通，可以更好地了解各方面的需求和限制，提高設計的合理性和可行性。

5.3.1 與規(guī)劃部門合作

規(guī)劃部門負責城市的規(guī)劃和布局，管網(wǎng)設計需要與規(guī)劃部門進行合作，以確保管網(wǎng)設計符合城市的整體規(guī)劃和布局。規(guī)劃部門可以提供相關的的基礎資料和規(guī)劃要求，管網(wǎng)設計需要根據(jù)規(guī)劃進行設計和調整。

5.3.2 與建設部門合作

建設部門負責城市的建設和管理，管網(wǎng)設計需要與建設部門進行合作，以確保管網(wǎng)設計與城市建設相協(xié)調。建設部門可以提供相關的建設方案和施工要求，管網(wǎng)設計需要根據(jù)建設方案進行設計和調整。

5.3.3 與市政部門合作

市政部門負責城市的公共設施和基礎設施建設，管網(wǎng)設計需要與市政部門進行合作，以確保管網(wǎng)設計符合城市的公共設施和基礎設施建設要求。市政部門可以提供相關的設施資料和運行要求，管網(wǎng)設計需要根據(jù)設施要求進行設計和調整。

5.3.4 與環(huán)保部門合作

環(huán)保部門負責環(huán)境保護和治理，管網(wǎng)設計需要與環(huán)保部門進行合作，以確保管網(wǎng)設計符合環(huán)保要求，不會對環(huán)境造成污染。環(huán)保部門可以提供相關的環(huán)保要求和治理方案，管網(wǎng)設計需要根據(jù)環(huán)保要求進行設計和調整。

5.4 推動管網(wǎng)設計標準化和規(guī)范化

管網(wǎng)設計需要遵循相關的標準和規(guī)范，以確保設計的合理性和可靠性。推動管網(wǎng)設計標準化和規(guī)范化，可以提高設計的效率和質量，減少設計誤差和錯誤。

5.4.1 制定管網(wǎng)設計規(guī)范和標準

制定管網(wǎng)設計規(guī)范和標準，可以明確設計的要求和標準，確保設計的一致性和規(guī)范化。規(guī)范和標準需要包括管道材料、管道連接、管道埋深、管道水力計算等方面的內(nèi)容。

5.4.2 推廣管網(wǎng)設計軟件和工具

推廣管網(wǎng)設計軟件和工具，可以提高設計的效率和準確性。比如，采用計算機輔助設計軟件進行管道設計和計算，可以減少人為誤差和錯誤。

5.4.3 加強管網(wǎng)設計的審核和監(jiān)督

加強管網(wǎng)設計的審核和監(jiān)督，可以確保設計的合理性和可靠性。比如，對設計文件進行審核和監(jiān)督，確保設計文件符合規(guī)范和標準；對設計過程進行監(jiān)督和指導，確保設計質量符合要求。

結語：

綜上所述，民用建筑室外給排水設計中的管網(wǎng)設計是確保建筑物內(nèi)外排水系統(tǒng)正常運行的關鍵環(huán)節(jié)。合理的管網(wǎng)設計能夠提高建筑物的排水效率和安全性，減少排水故障的發(fā)生。因此，在進行室外給排水設計時，應遵循管徑選擇原則、坡度設計原則、排氣設計原則和排水設備選擇原則，并選擇合適的管道材料和排水設備。通過科學的管網(wǎng)設計，能夠為民用建筑提供良好的排水環(huán)境，提高建筑物的使用價值和舒適度。