建筑给排水设计中的经验

价值工程
平作用，能够较好的模拟桩周土体的水平应力与水平位移，不足之处在于没有考虑桩土的摩擦效应，不能较好的模拟桩体贯入过程中桩与土的相互作用；（2
）力贯入法：在桩顶施加力模拟桩体就位，这种方法可以考虑桩土的摩擦效应与挤压效应，但是该方法很难得到完整的桩体贯入过程且计算较为费时；（3）位移贯入法，在桩顶施加位移荷载模拟桩体的贯入，该方法与实际较接近且计算用时较少，但涉及大变形，有限元处理困难。

有限元模拟桩贯入存在以下问题：有限元理论及编程复杂，不利于工程应用；工程实际往往比较复杂，精确模拟沉桩过程困难；有限元法的计算精度对物理力学参数要求较高，工程很难得到全面计
算参数。

不少学者用有限元法解决挤土效应[3][4]，
在工程上推广还需探索。

3.4滑移线理论该理论由Mayerhof 等[5]提出，将桩体的贯入问题视为承载力问题，采用滑移线理论来求解。

滑移线理论在数学上求解相对简便，但是其计算结果的可靠性不高，因而应用的较少。

3.5室内模型试验与现场实测方法对压桩过程其进行精确分析难度较大，学者[6]借助模型试验与现场观测法，分析沉桩挤土。

沉桩的现场实测主要包括沉桩产生的桩周土体的位移、沉桩前后桩周土体的剪切强度、沉桩之后桩周土的变形特性、挤土前后桩的承载力、沉桩产生的超孔隙水压力与其消散过程等。

模型需按比例缩小，测得的结果与实际情况有出入，将结果应
用于工程需要修正。

工程经验积累，通过统计得出挤土效应规律对于工程实践有积极意义，但是挤土效应观测时间较长，许多参数的测定较为困难。

4群桩挤土效应的研究方法桩群桩施工过程中，桩与桩之间相互影响[7]：先期打入的桩刚度较大，可以部分限制土体的侧向变形，先打入的桩对后打入的桩有遮拦效应，后续施工产生的挤土效应由于先期打入的桩的存在会与单桩有很大的区别。

桩周土体受到多根桩共同作用，其应力状态与位移是所有单桩挤土效应的叠加，不同的施工顺序对挤土效应影响很大。

目前群桩挤土效应的分析有以下几种方法：（1）应变路径法，由
应变路径法求出单桩解答，结合拉格朗日插值法求得群桩挤土的解析解；（2）等量桩法，将群桩等效为单桩，以圆孔扩张理论求解等效
单桩的挤土效应解析解；（3
）球形孔扩张理论，群桩中所有单桩对土体的影响按照权重进行叠加；（4）有限元法，基于单桩挤土有限元法对群桩进行模拟。

5减小挤土效应的措施
目前，工程上常用的减小挤土效应的措施主要有以下几种：
（1
）采取预钻孔取土打桩措施，这种方法的作用相当于增加了塑性区内的体积压缩变形。

有些研究[2]表明桩径过小时这种方法作用不甚理想。

（2）合理安排打桩方向，研究证明先打入的桩对后施工的桩有一定的遮拦作用，为了保护管线等市政设施可以才去背着设施方向打桩。

（3）合理确定沉桩的速率，同一时段内沉桩数量过多，挤土效应
相互叠加，沉桩对土体的扰动较大，适当控制沉桩初期的压桩速率。

（4）设置排水砂井或塑料排水板，形成良好的排水通道，可以加
速超孔隙水压的消散，加速土体的固结。

砂井的设置比使用塑料板
效果较好。

（5）设置防挤槽或者挖沟保护，这种措施可以显著减小沉桩对表层土的挤压，
对埋置较浅的管线可以起到一定的保护作用。

参考文献：[1]施建勇，陈文，彭劼.沉桩挤土效应分析[J].河海大学学报，2003，31（4）
：415-418.[2]罗嗣海，侯龙清，胡中雄，潘小青，黄松华.预钻孔孔径对部分挤土桩挤土效应的影响研究[J].岩土力学，2002，23（2）：222-224.[3]张明义，邓安福，干腾君.静力压桩数值模拟的位移贯入法[J].岩土力学，2003，24（1）：113-117.[4]梅国雄，宋林辉，宰金珉，周峰.静压沉桩挤土机理探讨及有限元分析[J].计算力学学报，2008，25（5）：660-664.[5]Mayerhof G G.The ultimate bearing capacity of wedge shaped foundations.In:Caquo A ed.Proc 5th ICSMFE.Paris:Dunod Press ，1961.
[6]周火垚，施建勇.饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验研究[J].岩土
力学，2009，30（11）：3291-3296.[7]罗战友，龚晓南，朱向荣.考虑施工顺序及遮栏效应的静压群桩挤土位移场研究[J].岩土工程学报，
2008，30（6）：824-829.0引言近年来给排水工程设计的经验教训告诉人们必须在设计的观念上要有一个较大的革新，或者说必须有一个新的认识才能真正确保给排水工程的设计质量的提高，即良好的功能和良好的建筑形象的高度统一。

良好的功能可为生产和管理人员创造舒适安全和整洁
优美的环境，从而提高劳动生产率；而良好的建筑形象也是一种功
能，这种功能不光是物质上的还有精神上的。

当前，住宅建设主要内
容已经从满足人们基本居住生存条件转变为提供全方位的以人为
本的更加舒适便捷功能多样化的生活空间设计上来。

这就要求工程
设计人员在设计阶段把给排水设计的更人性化，尤其是厕所厨房洗
衣房等给排水管道多的空间。

1给水设计1.1自动排气阀的作用设有延时自闭阀蹲式大便器的楼房给———————————————————————作者简介：彭敏（1981-），男，四川成都人，中级职称，研究方向为给水排水
工程。

建筑给排水设计中的经验探讨
Design of Architecture Water Supply and Drainage
彭敏Peng Min
（四川建筑职业技术学院，德阳618000）
（Sichuan College of Architecture Technology ，
Deyang 618000，China ）摘要：随着社会的进步和人类对工作、生活环境要求的提高,人们对住宅的功能性要求也是在不断提高，由此对住宅的设计提出了更高的要求。

其中给排水系统作为住宅设备的一个非常重要组成部分，给排水系统设计的是否合理，对今后人们的生活居住、装修、维护等都将产生重要
影响。

笔者结合多年工程设计的体会，
就有关住宅给排水系统设计中的几个常见问题作了一些思考，希望能对这些问题的解决有一些帮助。

Abstract:Along with the progress of society and the improvement of requirement for work and living environment,people bring forward higher requirement for residence design.Water supply and drainage is an important part of residence design.Whether its design is rational,have an important affection on people's residence,fishing and bining with years of engineering design experience,the author makes a consideration on the common problems in design of water supply and drainage,hoping for providing reference for the resolutions.
关键词：建筑；给排水设计；问题
Key words:architecture ；design of water supply and drainage ；problems
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）02-0088-02
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Value Engineering
水系统，如学校、旅馆、办公楼等，最好在管系的最高点增设自动排气装置。

因为给水用的延时自闭阀能很好地控制水流，但却不能很好地控制气流。

当系统停水时，给水管内常积存有大量的空气。

系统恢复供水后，管系内空气常会被水流压缩至管系顶部而形成一个压缩空气区。

此时有人再按下延时自闭阀的按扭时，则压缩的空气会伴随着水流喷薄而出，常会将便器内的污物吹到地面以上，甚至溅到入厕者的衣物上。

在管系的最高点设一个自动排气阀则可有效地解决这一问题。

同样的问题也存在在一般的给水立管中，只是存气量的大小问题。

在抚矿集团医院内科病房楼给水系统设计中，笔者在各立管顶部均设置了微量排气阀，有效防止了立管集气。

1.2适当增设单体建筑户外控制阀门传统的住宅给水设计是在每一根立管的底层出地面处设切断阀门，而户外小区内则是一个建筑楼群组共用一个地下控制阀门。

但是立管底部的给水阀门不可少，其目的主要是为了当底层住户发现下水管堵塞引起地面冒水时，可以及时关闭给水总阀，减少排污量，从而有效地阻止“事态的进一步扩大”。

而小区内多设阀门的目的则是为了物业管理部门在对楼上某住户的管道进行维修时，能方便地从楼下户外将水源关闭，从而减少对一楼住户的干扰。

1.3给水及热水管道材质的选用国内近几年对管道的质量要求越来越严，对管材及配件技术的发展相当重视，并投入大量的资金进行开发和研究工作。

而管道本体材料对管内水质的二次污染影响很大，管材选择是技术经济比较的结果，对于水中碳酸钙(镁)的结垢，水中溶解性铁离子氧化对管道的腐蚀、结垢，以及一些生物性的堵塞等状态，往往是选择管材另一方面重要因素。

而埋地管道长年累月承受输送液体内压、泥土及地面荷载的外压、高温变化引起的拉伸应力以及地基的不均匀沉降等产生的综合应力，还要承受水锤冲击力，因此管材首先应有足够强度。

目前在中等以上的商品住宅中，其室内给水管材宜选用PP—R管或镀锌钢塑管；两者在经济因素上较接近，管材的规格也较多。

热水管可选用P-A-P铝塑复合管和PP—R热水管（PN>1.6Mpa）。

当然，薄壁铜管在技术性能上更优，适用于高标准住宅。

造价较低的、由用户自行装修的或室内仅设冷水管的住宅，其给水管可采用PVC—U管或HDPE高密度聚乙烯管。

1.4关于水表的设置《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.4.17条规定：“住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外”；对这一规定，该条规范没有任何具体的解释，执行中造成了一些矛盾。

《住宅建筑规范》(GB50368—2005)第8.1.5条的规定是：“住宅的水表、电能表、热量表和燃气表的设置应便于管理。

”但该条文说明仍采用了GB50015—2003“宜设置于户外”的说法，笔者认为：规范的本意是便于管理，应当按GB50368—2005第8.1.4条对“给水总立管、雨水立管、消防立管、采暖供回水总立管、电气设备和用于总体调节和检修的部件”的规定，即应理解为“应设在共用部位”，而不应是真的设在户外。

解决这个问题的一个很好的方法是把水表集中设于在每层的管道间内，其中分户水表可以非常整齐的靠于墙面。

这样的设置形式既突出了水表外形整洁美观，又使得给水管路相对短捷，水流阻力小，维修更换起来十分方便快捷，而且这样设计造价相对较低，与相关专业容易协调一致。

2排水设计
2.1针对地漏水封的设置《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)规定地漏的顶面标高应低于地面5-10mm。

此规定目的就是防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境,但是在给排水设计说明中很少有人提及。

建设及施工单位为降低造价,往往使用市场上价格低廉的地漏,这种地漏水封一般不大于3厘米,满足不了水封深度要求。

排水时地漏的水封由于正压(较低楼层)或负压(较高楼层)被破坏,臭气进入室内。

好多居民反映家中有臭味,而且厨房排油烟机打开时更加严重,就是水封由于压力波动被破坏所致。

有的厨房内设置了地漏,由于长时间没有补水,特别是冬季供暖时水封容易干涸。

建议采用高水封或新型防返溢地漏。

厨房内地面溅水很少,可以不设地漏。

2.2建筑物室内排水系统均应采用污、废分流方式由于生活污水特别是大便器排水是在几秒钟内将6L冲洗水量排出，行成瞬时洪峰流态，在排水管道内造成较大的压力波动，尤其是不设专用通气立管的多层建筑，在排水便器前由于抽吸作用在管道内行成负压而破坏卫生器具水封，而在排水便后由于管道内空气受到水流的压缩形成正压使卫生器具水封发生喷溅破坏，从而使排水系统内污蚀气体及微小生物进入室内影响室内环境卫生；而室内采用分流制后，相对来说，洗涤废水排水是属于连续流，排水平稳。

污水系统的水封高于50毫米且水量较大，不宜由于系统内气压的波动而引起破坏。

故建筑物排水系统采用分流制能提高建筑物内卫生标准。

2.3屋面及阳台雨水排出问题位于住户上部的屋面，雨水斗应用侧墙式雨水斗，一个侧墙式雨水斗最大汇水面积宜小于200m2。

阳台雨水应设专用的立管由无水封地漏来收集，屋面雨水立管内的压力分布是由负压到正压的一个变换过程，零压力点的位置约在距立管末端以上1/3~1/2的高度处，将阳台雨水地漏接到屋面雨水立管上部负压区，将通过地漏吸入大量的空气，影响雨水立管的水量。

屋面雨水与阳台雨水各自分开是必要的，不能因为在建筑立面上增多了几根雨水立管而将其合并。

阳台雨水应排到室外雨水检查井中，而不应排到污水检查井中。

2.4立管应敷设在管道井中在卫生间排水管，多是上层在下一层的顶板下，即不美观，又不卫生，如发生漏水，容易引起纠纷，现行的国家《住宅设计规范》第条规定，住宅的污水横管宜设于本层内并以此作为工程评优标准之一，同层式排水系统这种管道布置方式采用排水立管在本层楼面上留出接卫生器具的三通口，由住户根据个人需要采用同层排水配套的卫生洁具进行卫生间布局，此种管道布置方式，要求排水横管紧靠墙布置，坐便器为专用的挂壁式暗藏水箱后出水设计，卫生间建议取消地漏或采用侧排地漏方式。

3消防设计
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，以及人们对自身生存质量要求的不断提高，在所有住宅中，设计消防系统是非常有必要的。

经多方面比较，同行间共认在一、二层设室内消火栓，水源由市政管网提供（各大中城市的市政管网压力保持在0.25-0.30Mpa 之间），楼顶不设消防水箱，层层设置灭火器。

设计参数：消火栓用水量5l/s,单枪流量2.5l/s，同时使用2支水枪，水带长度25米。

需要注意的是，设计时必须保证来自不同立管的两股水柱同时到达同一单元内的任何部位。

而市政管网完全能够保证灭火时间内的用水流量。

有人认为设计室内消火栓既可，不需设置灭火器，但笔者认为室内消火栓的使用要经过一定的培训，而且使用的人员需要一定的体力保证，所以在住宅消防系统中，灭火器的设置还是很有必要的。

4结论
建筑给排水看似不复杂，但它与我们的日常生活息息相关。

作为工程设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求。

参考文献：
[1]黄玉萍.建筑给排水质量检查中应注意的问题及处理[J].给水排水，2003，（07）.
[2]范舍金.建筑给排水设计中常见的违规问题[J].给水排水，2002，（07）.
[3]赵世明.我国建筑给排水及消防技术中的几个悖论[J].给水排水，2003，（10）.
[4]成纯赞.建筑给排水工程中若干通病及其防治[J].给水排水，2006，（03）.
[5]李枝.住宅给排水设计应注意的几个问题[J].给水排水，2004，（12）.
[6]冯旭东，杨琦.浅谈上海市建筑给排水设计的一些地方特点[J].给水排水，2004，（09）.
[7]李想，陈俸文.住宅建筑给排水设计应重视的几个问题[A].河南省土木建筑学会2009年学术大会论文集[C].2009.
[8]陈俸文，张真真.筒述现代化城市中建筑给排水设计[A].河南省土木建筑学会2009年学术年会论文集[C].2009.
[9]张真真，陈俸文.浅谈建筑给排水设计中的环保问题[A].土木建筑学术文库（第11卷）[C].2009.
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