幾種典型建筑管道井的設計方法探討
幾種典型建筑管道井的設計方法探討
馬琳，鄭瑞宗，袁玉斗
(中色科技股份有限公司建筑所，河南洛陽471003)
水暖管道井（以下簡稱為管道井）是容納給水、排水、消防等系統(tǒng)主干管、支管、閥門、儀表等的場所。不同建筑類型管道井的設置有所差異，合理設計管道井對優(yōu)化水專業(yè)管線布置有重要意義。
1管道井的類型
1.1多層住宅管道井
多層住宅管道井有室內外之分。室內管道井圍繞管道和表具最多的廚房和衛(wèi)生間設置，可隨廚房和衛(wèi)生間位置分設或合并設置。其位置常設置在廚衛(wèi)間靠近主要排水器具一側的內墻角，以利于排水順暢和減少管道長度，管道井需留檢查口(見圖1)；室外管道井多設置在樓梯間休息平臺或公共走廊上，一般需開設檢查門。例如對一梯兩戶、樓梯間和廚房設在北側的住宅,可在樓梯間外墻處開設兩個管道井，每個管道井負責樓梯間一側的住戶供水 (見圖2)。室外設置管道井雖然增加了一些樓梯間面積或占用公共空間,但戶內可減少立管或管道井,增加了住戶有效使用面積，且管道、閥門、儀表設于室外方便物業(yè)部門實施管理，現在較多采用。
圖1住宅衛(wèi)生間管道井
圖2樓梯間管道井位置
1.2高層住宅管道井
高層住宅建筑一般在公共走廊等部位設置管道井。各分區(qū)給水、熱水、采暖主干管及其閥門、儀表均設于管道井內，支管采用PPR等管材埋地敷設入戶；對設置噴淋系統(tǒng)的住宅，噴淋、排水管道也常放置其中，有時管道井還會放置消防立管，井壁開槽設置消火栓箱。管道井大小隨建筑高度、系統(tǒng)分區(qū)及管道數量的增加而增大。管道井一般從地下室直通屋面，上下尺寸一致，下層管道井立管比上層立管數量多。
1.3賓館建筑管道井
賓館客房一般需要設置衛(wèi)生間管道井，根據衛(wèi)生間的位置，管道井可單獨或合并設置。
一般客房沿賓館走廊單面或雙面布置，衛(wèi)生間靠近走廊,因此管道井常設置在走廊內，并面向走廊開檢修門。當賓館上層為客房，下層是會議室、餐廳等場所時，上層客房管道井的管道需通過技術層或走廊天棚進行合并，接入設于樓梯間等合適位置的下層的管道井，進行管道井轉換。管道井設計時應避免中斷，如高檔賓館頂部幾層常打破賓館標準間的格局，設置總統(tǒng)套房和商務層，設計時應避免管道井中斷或移位，否則管道排水不通暢，且管道拐彎將影響下層客房的高度。
1.4寫字樓建筑管道井
寫字樓特點是功能多、建筑布局復雜，建筑物用水、排水點多且分布廣，因此應采用適當分區(qū)集中設置的原則。在各獨立的用戶單元之間和公共區(qū)域的衛(wèi)生間等場所設置管道井,同時盡量靠建筑外墻或較偏僻的部位設置，有條件時也可圍繞核心筒設置。做到既滿足功能要求,又不影響總體美觀。
1.5高層綜合樓建筑管道井
高層綜合樓建筑一般由兩大部分組成:上部建筑布置住宅、寫字樓、賓館客房等,下部建筑布置商場、餐飲、娛樂場所等。由于受使用功能限制,一般上部管道設置數量多,下部管道設置數量少,在建筑上下部交接處,建筑專業(yè)常設計一個中間過渡層(管道技術層),作為設備專業(yè)管道系統(tǒng)的轉換空間。建筑上部按使用功能分散設置管道井，便于使用且能縮短橫干管和支管的連接長度，減少管道交叉。建筑下部管道井數量一般都較少，應盡量靠建筑四周外墻布置，可減少水專業(yè)管道與其他專業(yè)管道相碰機會,縮短出戶管與室外管井的銜接距離。上下部管道井銜接位置一般設于技術設備層，上部管道井內管道通過各自匯合管接至下部的管道井內。某高層綜合樓建筑管道井銜接見圖3。
圖3管道井內管道匯合轉換示意
2管道井設置應注意的問題
①主管道井應上下直通，避免設置在筒體內。主管道井面積大，管道數量多、管徑大，上下對齊設置可避免大管徑橫向連接和轉彎；管道井設置在筒體外可減少管線連接長度和與其他管線交叉機會，減少管道穿筒體的預埋工作量。
②控制好管道井數量和間距。管道井數量太多會占用建筑空間，增加工程造價，數量太少會增加橫干管的管徑和數量,造成給排水橫干管連接復雜,各專業(yè)管線交叉多，不利于施工與維護。為控制管井數量和大小，與建筑物各層相關程度小的管道可不進入管道井，如從屋面消防水箱下來的消防、噴淋管道，一般只與地下室機房消防管道連通，與中途各層沒有聯(lián)系，可單獨沿柱、墻角直通地下室。
③必要時增設水道井。給排水管道不宜進入空調機房,不應進入高、低壓配電間及發(fā)電機房，否則會因管線交叉增加建筑層高或違反電氣規(guī)范。諸如此類不能穿越某些房間的情況，應考慮增設進風管井或水暖管道井。又如屋面冷卻塔的冷卻水管管徑較大，與其他管道合用對管道井尺寸要求過大，且可能會增加冷卻水橫干管進出井長度，因此常增設單獨的冷卻水管道井。
④注意結構梁、剪力墻對管道井的影響。建筑內結構梁高影響管道井布置位置：當進出管道井的排水匯合管布置于梁下時，因建筑層高限制，結構梁高直接影響管線長度（管道過長則坡降大、壓低層高），致使管道井位置不能離排水起點過遠。另外管道不易穿越剪力墻，選擇管道井位置時應避免井壁四周有剪力墻的情況出現。
⑤優(yōu)化管道井內管道布置。布置管道時應考慮管材及連接方式，應將鋼管，特別是以焊接方式連接的鋼管，以及不需要經常維護和檢修的管道排布在管井的內側；對于柔性連接管道和對支架設置要求較高較密的管道，應布置在靠結構墻和結構柱側，如W型接口的柔性機制排水鑄鐵管的布置；在其他條件允許的情況下，應將規(guī)格大小、系統(tǒng)形式相同或相近的管道排在一起，方便管道設置統(tǒng)一支架，節(jié)省支架型鋼用料；應將較大的管道布置在管井的內側，較小的管布置在管井的外側，盡可能留出較大的操作與維護空間。此外，對于相同系統(tǒng)的管道雖有樓層高度增加而立管數量減少的原則，應把穿越樓層較多的立管布置在管井內側，穿越少的立管放外側，這樣可增大上層管井的使用空間。
3管道井尺寸設計
3.1設計原則
確定管道井尺寸首先應確定管道的數量，這取決于給排水的系統(tǒng)組成和分區(qū)數量。其次應進行管道排列，使管道盡量靠墻、柱、墻內側布置，盡可能留出較大的維修空間；最后再根據各管道的管徑，管道間距，考慮保溫層厚度、閥門占據位置等因素，計算所需的管道井尺寸（見表1）。管道井可設計成多種形狀，以矩形居多。對于矩形管道井，進人檢修時，進深凈尺寸不宜小于0.6 m，不進人檢修時，留有檢查口即可，進深凈尺寸不宜小于0.2 m。管道井長度除考慮立管所占空間外，還應考慮立管接出的支管所需尺寸，例如水表及前后直線管段（含表前閥門段）最小總長度為0.6 m，則管道井的面寬凈尺寸最小為0.75 m,當有三根給水立管并列放置時，水道井面寬凈尺寸不宜小于0.9 m(如圖4所示)。
表1各立管外壁距墻面凈距及各立管間凈距 mm
圖4不同管道數量的水道井凈尺寸
3.2尺寸估算方法
大連市曾針對住宅進行過管道井的標準化圖集研究，給出了3~18層一梯兩戶單元式住宅水暖井的標準做法，得出一般管井尺寸為0.8 m×1.5 m的結論。工作中住宅管井尺寸總結的經驗公式如下：
管井進深凈尺寸
D=300+200×（M-1） (1)
管井面寬凈尺寸
單獨采暖管井L=800+70×（2N+1） (2)
水/水暖管井L=900+70×N+320×（A-1） (3)
式中M——管道布置排數
N——管井每層所帶戶數
A——每排的立管數量（1≤A≤3）
3.3減少尺寸的方法
①支管縱深排布：將支管在立體空間內平面分層，縱向分區(qū)排布，相同系統(tǒng)管線集中在一個縱向平面上，通過確定豎向標高合理排布，可充分利用立體空間。
②采用管井整體保溫方式：管道保溫層厚度是影響水道井尺寸的重要因素，如果管道不單獨保溫，而采用水道井整體保溫方式，則可以減少管道間距，縮小管道井尺寸。另外當管道井位于戶內區(qū)域，未直接與外界空氣接觸，且管井內有熱力管道時，可不必保溫。
3.4尺寸設計中應注意的問題
①管道井尺寸應考慮管道附件尺寸大小：管道井立管經常有各類閥門、補償器、檢查口、溫度計、壓力表等附件，這些管道附件外形尺寸往往大于管道外徑，計算管道井尺寸時應考慮此因素。如DN150柔性排水鑄鐵管法蘭盤直徑為275 mm，管道井寬度必須大于法蘭盤直徑。
②管道井的尺寸應考慮安裝要求：確定管道井尺寸時要考慮管道配件、接頭、支架及安裝的操作空間如焊接、法蘭接、閥門安裝等所需空間。如空調冷卻水管槽鋼支架制作時就應考慮其他管道的安裝位置，且必須考慮合理的操作空間和檢修空間。在不考慮其他因素的情況下，管道附件應盡可能靠外布置，以便操作、檢查與維修。在較寬敞的管井，同類附件應成排，控制在同一標高；在較狹窄的管井，同類附件應間隔錯開排成兩排或多排，保證兩個或多個標高，以方便安裝和使用。
③管道井的尺寸應考慮結構梁、柱的影響：高層建筑柱網平面尺寸一般不變，而柱子斷面尺寸沿高度方向是變化的，一般下層柱子尺寸比上層大。當管道井貼臨柱子設置時，下層實際使用面積可能比上層小，設計中實際使用尺寸應以下層水道井尺寸為準。若管道井中結構梁向井內突出，占據管道井空間，實際使用的管井尺寸必須扣除掉梁寬。
（本文發(fā)表于《中國給水排水》雜志2014年第20期“設計經驗”欄目）
微信掃一掃
獲得更多內容
