居住小区室外排水工程设计
摘要：结合某小区管线综合及室外排水管设计实例，指出了新建小区开发利用给市政设计带来的难题，并相应提出了设计要点及优化措施。
关键词：室外排水管线综合管径坡度
前言
居住小区室外排水工程设计是一个经验与实践相结合的过程。为满足人们优质生活需要，确保小区室外排水管网的安全可靠以及可持续发展，工程设计需要在满足规范要求的前提下，根据实际情况，准确预测小区排水量、综合布置各种室外埋地管线、优化排水管网，以求工程经济合理。
1、居住小区概况
某居住小区规划占地面积约9.15公顷，分两期实施，总共由19栋高层住宅组成，其中5栋住宅带两层底商，容积率约2.1。小区内部主路呈环状，地下车库整体建设，约3.2万平方米，地下车库覆土厚度基本满足管线埋深需要。
2、管线综合设计
小区室外管线种类较多，尤其本小区含多栋高层住宅，通常有给水、生活给水加压管、消防给水加压管、雨水、污水、燃气、供电、有线电视、宽带电缆等近十种管线。几乎每栋住宅都需要这些管线的接入，才能满足居民生活需要，即每栋住宅周围都布满了密密麻麻的管线。
管线综合设计的意义在于将这些管线有条不紊地布置在建筑周围，同时满足规范规定的管线水平与垂直间距的要求，以便各种专业管线的施工维护及使用安全。但受经济利益的影响，房地产商往往更多考虑的是在满足规范的最低要求下，如何得到最大的建筑面积，而且随着地下车库的普及，使得可供管线通过的空间相当有限。如此给管线综合设计增加了很多难度，在设计管线布置不得不见缝插针。
平面上，管线间距尽可能满足规范规定的最小间距要求，一般以实际施工建设需要的间距为最低标准，不同种类管线间距保持1.2m以上，给水与污水管线、燃气与供电管线尽量避免相邻布置。竖向上，规范规定一般市政管线之间的最小垂直净距为0.15m，但由于实际工程操作时很难做到，一般除电力管线同热力及燃气管交叉时最小垂直净距争取控制在0.5m外，其他管线最小垂直净距大于零时，即可施工建设。
3、排水管道设计
1）排水管径确定
住宅小区污水管管径根据设计流量确定。污水管的设计流量取最大小时流量。小区建筑仅含少量临街商铺和公共用房，其它均为住宅，故污水量以居民纯生活用水量的90%考虑。该小区总户数2010户，设计总人口32人，人均生活平均日用水量指标根据相关文件选取用水定额160 L/人·d，则平均日污水量为32*160*0.9=926 m3/d，根据《室外排水设计规范》选取总变化系数2.1，即可得该小区最高日最大时污水流量为22.5L/s。
小区雨水管道管径选择，一般依据《室外排水设计规范》和《建筑给水排水设计规范》相关内容确定，由管段汇水面积、降雨历时、径流系数等综合计算确定，应满足管径、流速、埋深等方面的规范基本要求。
由于小区单个建筑的污水和雨水产生量一般都很小，以致建筑前后雨污水支管的设计流量往往小于最小管径在最小坡度时通过的流量，则该管段为不计算管段。不计算管段应采用规范规定的最小管径，按最小设计坡度进行设计。
2）设计要点
常州新建小区排水严格采用雨污分流制。住宅内部采用污废水合流管，不经化粪池，直接进室外污水管，经市政污水管网送至城市污水处理厂。为保护环境减少水体污染，2008年常州相关部门发文规定新建小区南阳台需设置污水立管，以收集洗衣机产生的废水，相应地室外污水收集管也有所增加。
小区地势平缓，雨污水管的管径和埋深会随着流量增加逐步加大，对小区市政建设投资影响较大，所以雨污水管网优化设计尤为重要。为减小雨水管管径和埋深，依靠周边有利环境，将小区雨水分两个系统排放，一部分就近直接排入小区外河道，一部分接入市政雨水管，通过市政雨水管入河。
现如今小区地面面积有限，房地产商开始充分利用地下资源，建设大面积的地下车库，而地下开挖越深投资越高，以致地下车库的顶板覆土厚度也是一再压缩，以致管线难以敷设，尤其雨污水管。在规划总平面阶段，该小区设计者充分听取了市政设计人员的意见：首先，地下车库尽量避开小区主道路，以便埋深较大的雨污水干管通过；然后，将地下车库范围线与每栋建筑单体周边保持3m以上的间距便于设置雨污水支管；另外部分雨污水管必须经过的区域保证车库顶板覆土厚度在1.5m以上，其它覆土厚度在0.8m左右以确保其它专业管线通过。
尽管管线综合设计阶段已明确了各管线的位置，管线交叉时遵循压力管让重力管的原则，但雨污水重力管交叉也不可避免。此时并不提倡使用交叉井，实践证明交叉井易堵塞难清理。雨水管道按照满流进行设计，根据水力学观点，应该属于有压管道，只要保证管道上、下游水位差和相应流量确定管径，即可确保雨水顺利通过，故当雨污水管交叉时采用雨水管倒虹的措施，日常维护中适当增加倒虹管前后检查井清淤工作即可确保雨水排放畅通。
由于排水管为重力管，为确保雨污水快捷通畅地排入小区外城市主干管，雨污水管的管径和坡度可适当加大，但需要保证小区排水管与小区外市政排水管标高的顺接，经过对最不利点的初步试算，小区外市政道路污水管标高略高于小区污水管接入标高，此时采取减小最不利点的管道覆土深度、增大管径、减小坡度，或者在变径时采用管中对接的连接方式等措施，以减少管道埋深，确保顺利接入市政管网。小区污水管最不利管段一般管径较小，污水管管径越小越易堵塞，故不建议降低起始管段坡度以减小坡降，而最不利点管段往往位于建筑前后绿化带下，此时可将起点最小覆土深度定为0.5m，即可抬高污水管接入标高。管道起点（最不利点）离市政污水管网的接入点距离较长的小区，也可采用增大主干管管径减小坡度的措施。又或者以上几种措施联用以满足污水管标高顺接入市政管网。
3）管材选用
传统排水管材中最为常见的是混凝土和钢筋混凝土管。近几年，塑料管在排水工程中也逐步凸显其优越性能。塑料管材粗糙系数小，最小允许坡度相对减小，对减少管道埋深极为有利；而且柔韧性好，质量轻，施工方便；耐腐蚀、抗老化性能和强度较高。目前，小区室外排水工程中PVC-U加筋管和HDPE双壁波纹管已得到广泛应用，新建小区污水管大都采用这两种塑料管材，200mm管径的雨水口连接管也逐步采用塑料管材，其它雨水管以及大管径污水管采用钢筋混凝土管或其他管材。在管材选用上从经济合理出发，污水管和雨水口连接管可选用HDPE双壁波纹管，橡胶圈接口，雨水管采用钢筋混凝土管。
4、结语
随着经济发展生活水平提高，人们对居住环境的要求也逐步提升，住宅小区的功能向多元化发展，相应配套设施增多，预留给埋地市政管线的空间逐步萎缩，给市政设计增加了难度，促发设计者们积极开动脑筋，结合实际情况绘画出经济、实用、美观的设计作品。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部．GB50014－2006．室外排水设计规范．北京：中国计划出版社，2006
[2] 中华人民共和国建设部．GB50015－2003．建筑给水排水设计规范．北京：中国计划出版社，2003
[3] 中华人民共和国建设部．GB502－98．城市工程管线综合规划规范．北京：中国计划出版社，1998
作者简介：谢鹏，1981年生，男，湖南人，湖南大学给排水专业，常州市排水管理处工程管理科
