幾種典型建筑管道井的設(shè)計(jì)方法探討
幾種典型建筑管道井的設(shè)計(jì)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(yáng)471003)
水暖管道井（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為管道井）是容納給水、排水、消防等系統(tǒng)主干管、支管、閥門(mén)、儀表等的場(chǎng)所。不同建筑類(lèi)型管道井的設(shè)置有所差異，合理設(shè)計(jì)管道井對(duì)優(yōu)化水專(zhuān)業(yè)管線布置有重要意義。
1管道井的類(lèi)型
1.1多層住宅管道井
多層住宅管道井有室內(nèi)外之分。室內(nèi)管道井圍繞管道和表具最多的廚房和衛(wèi)生間設(shè)置，可隨廚房和衛(wèi)生間位置分設(shè)或合并設(shè)置。其位置常設(shè)置在廚衛(wèi)間靠近主要排水器具一側(cè)的內(nèi)墻角，以利于排水順暢和減少管道長(zhǎng)度，管道井需留檢查口(見(jiàn)圖1)；室外管道井多設(shè)置在樓梯間休息平臺(tái)或公共走廊上，一般需開(kāi)設(shè)檢查門(mén)。例如對(duì)一梯兩戶、樓梯間和廚房設(shè)在北側(cè)的住宅,可在樓梯間外墻處開(kāi)設(shè)兩個(gè)管道井，每個(gè)管道井負(fù)責(zé)樓梯間一側(cè)的住戶供水 (見(jiàn)圖2)。室外設(shè)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(nèi)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(mén)、儀表設(shè)于室外方便物業(yè)部門(mén)實(shí)施管理，現(xiàn)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(shè)置管道井。各分區(qū)給水、熱水、采暖主干管及其閥門(mén)、儀表均設(shè)于管道井內(nèi)，支管采用PPR等管材埋地敷設(shè)入戶；對(duì)設(shè)置噴淋系統(tǒng)的住宅，噴淋、排水管道也常放置其中，有時(shí)管道井還會(huì)放置消防立管，井壁開(kāi)槽設(shè)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(shù)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(shù)量多。
1.3賓館建筑管道井
賓館客房一般需要設(shè)置衛(wèi)生間管道井，根據(jù)衛(wèi)生間的位置，管道井可單獨(dú)或合并設(shè)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(shè)置在走廊內(nèi)，并面向走廊開(kāi)檢修門(mén)。當(dāng)賓館上層為客房，下層是會(huì)議室、餐廳等場(chǎng)所時(shí)，上層客房管道井的管道需通過(guò)技術(shù)層或走廊天棚進(jìn)行合并，接入設(shè)于樓梯間等合適位置的下層的管道井，進(jìn)行管道井轉(zhuǎn)換。管道井設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免中斷，如高檔賓館頂部幾層常打破賓館標(biāo)準(zhǔn)間的格局，設(shè)置總統(tǒng)套房和商務(wù)層，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(xiě)字樓建筑管道井
寫(xiě)字樓特點(diǎn)是功能多、建筑布局復(fù)雜，建筑物用水、排水點(diǎn)多且分布廣，因此應(yīng)采用適當(dāng)分區(qū)集中設(shè)置的原則。在各獨(dú)立的用戶單元之間和公共區(qū)域的衛(wèi)生間等場(chǎng)所設(shè)置管道井,同時(shí)盡量靠建筑外墻或較偏僻的部位設(shè)置，有條件時(shí)也可圍繞核心筒設(shè)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(xiě)字樓、賓館客房等,下部建筑布置商場(chǎng)、餐飲、娛樂(lè)場(chǎng)所等。由于受使用功能限制,一般上部管道設(shè)置數(shù)量多,下部管道設(shè)置數(shù)量少,在建筑上下部交接處,建筑專(zhuān)業(yè)常設(shè)計(jì)一個(gè)中間過(guò)渡層(管道技術(shù)層),作為設(shè)備專(zhuān)業(yè)管道系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換空間。建筑上部按使用功能分散設(shè)置管道井，便于使用且能縮短橫干管和支管的連接長(zhǎng)度，減少管道交叉。建筑下部管道井?dāng)?shù)量一般都較少，應(yīng)盡量靠建筑四周外墻布置，可減少水專(zhuān)業(yè)管道與其他專(zhuān)業(yè)管道相碰機(jī)會(huì),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(shè)于技術(shù)設(shè)備層，上部管道井內(nèi)管道通過(guò)各自匯合管接至下部的管道井內(nèi)。某高層綜合樓建筑管道井銜接見(jiàn)圖3。
圖3管道井內(nèi)管道匯合轉(zhuǎn)換示意
2管道井設(shè)置應(yīng)注意的問(wèn)題
①主管道井應(yīng)上下直通，避免設(shè)置在筒體內(nèi)。主管道井面積大，管道數(shù)量多、管徑大，上下對(duì)齊設(shè)置可避免大管徑橫向連接和轉(zhuǎn)彎；管道井設(shè)置在筒體外可減少管線連接長(zhǎng)度和與其他管線交叉機(jī)會(huì)，減少管道穿筒體的預(yù)埋工作量。
②控制好管道井?dāng)?shù)量和間距。管道井?dāng)?shù)量太多會(huì)占用建筑空間，增加工程造價(jià)，數(shù)量太少會(huì)增加橫干管的管徑和數(shù)量,造成給排水橫干管連接復(fù)雜,各專(zhuān)業(yè)管線交叉多，不利于施工與維護(hù)。為控制管井?dāng)?shù)量和大小，與建筑物各層相關(guān)程度小的管道可不進(jìn)入管道井，如從屋面消防水箱下來(lái)的消防、噴淋管道，一般只與地下室機(jī)房消防管道連通，與中途各層沒(méi)有聯(lián)系，可單獨(dú)沿柱、墻角直通地下室。
③必要時(shí)增設(shè)水道井。給排水管道不宜進(jìn)入空調(diào)機(jī)房,不應(yīng)進(jìn)入高、低壓配電間及發(fā)電機(jī)房，否則會(huì)因管線交叉增加建筑層高或違反電氣規(guī)范。諸如此類(lèi)不能穿越某些房間的情況，應(yīng)考慮增設(shè)進(jìn)風(fēng)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(duì)管道井尺寸要求過(guò)大，且可能會(huì)增加冷卻水橫干管進(jìn)出井長(zhǎng)度，因此常增設(shè)單獨(dú)的冷卻水管道井。
④注意結(jié)構(gòu)梁、剪力墻對(duì)管道井的影響。建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)梁高影響管道井布置位置：當(dāng)進(jìn)出管道井的排水匯合管布置于梁下時(shí)，因建筑層高限制，結(jié)構(gòu)梁高直接影響管線長(zhǎng)度（管道過(guò)長(zhǎng)則坡降大、壓低層高），致使管道井位置不能離排水起點(diǎn)過(guò)遠(yuǎn)。另外管道不易穿越剪力墻，選擇管道井位置時(shí)應(yīng)避免井壁四周有剪力墻的情況出現(xiàn)。
⑤優(yōu)化管道井內(nèi)管道布置。布置管道時(shí)應(yīng)考慮管材及連接方式，應(yīng)將鋼管，特別是以焊接方式連接的鋼管，以及不需要經(jīng)常維護(hù)和檢修的管道排布在管井的內(nèi)側(cè)；對(duì)于柔性連接管道和對(duì)支架設(shè)置要求較高較密的管道，應(yīng)布置在靠結(jié)構(gòu)墻和結(jié)構(gòu)柱側(cè)，如W型接口的柔性機(jī)制排水鑄鐵管的布置；在其他條件允許的情況下，應(yīng)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(shè)置統(tǒng)一支架，節(jié)省支架型鋼用料；應(yīng)將較大的管道布置在管井的內(nèi)側(cè)，較小的管布置在管井的外側(cè)，盡可能留出較大的操作與維護(hù)空間。此外，對(duì)于相同系統(tǒng)的管道雖有樓層高度增加而立管數(shù)量減少的原則，應(yīng)把穿越樓層較多的立管布置在管井內(nèi)側(cè)，穿越少的立管放外側(cè)，這樣可增大上層管井的使用空間。
3管道井尺寸設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)原則
確定管道井尺寸首先應(yīng)確定管道的數(shù)量，這取決于給排水的系統(tǒng)組成和分區(qū)數(shù)量。其次應(yīng)進(jìn)行管道排列，使管道盡量靠墻、柱、墻內(nèi)側(cè)布置，盡可能留出較大的維修空間；最后再根據(jù)各管道的管徑，管道間距，考慮保溫層厚度、閥門(mén)占據(jù)位置等因素，計(jì)算所需的管道井尺寸（見(jiàn)表1）。管道井可設(shè)計(jì)成多種形狀，以矩形居多。對(duì)于矩形管道井，進(jìn)人檢修時(shí)，進(jìn)深凈尺寸不宜小于0.6 m，不進(jìn)人檢修時(shí)，留有檢查口即可，進(jìn)深凈尺寸不宜小于0.2 m。管道井長(zhǎng)度除考慮立管所占空間外，還應(yīng)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(mén)段）最小總長(zhǎng)度為0.6 m，則管道井的面寬凈尺寸最小為0.75 m,當(dāng)有三根給水立管并列放置時(shí)，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(shù)量的水道井凈尺寸
3.2尺寸估算方法
大連市曾針對(duì)住宅進(jìn)行過(guò)管道井的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)做法，得出一般管井尺寸為0.8 m×1.5 m的結(jié)論。工作中住宅管井尺寸總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式如下：
管井進(jìn)深凈尺寸
D=300+200×（M-1） (1)
管井面寬凈尺寸
單獨(dú)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(shù)
N——管井每層所帶戶數(shù)
A——每排的立管數(shù)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(nèi)平面分層，縱向分區(qū)排布，相同系統(tǒng)管線集中在一個(gè)縱向平面上，通過(guò)確定豎向標(biāo)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(dú)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(dāng)管道井位于戶內(nèi)區(qū)域，未直接與外界空氣接觸，且管井內(nèi)有熱力管道時(shí)，可不必保溫。
3.4尺寸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
①管道井尺寸應(yīng)考慮管道附件尺寸大�。汗艿谰⒐芙�(jīng)常有各類(lèi)閥門(mén)、補(bǔ)償器、檢查口、溫度計(jì)、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(jì)算管道井尺寸時(shí)應(yīng)考慮此因素。如DN150柔性排水鑄鐵管法蘭盤(pán)直徑為275 mm，管道井寬度必須大于法蘭盤(pán)直徑。
②管道井的尺寸應(yīng)考慮安裝要求：確定管道井尺寸時(shí)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(mén)安裝等所需空間。如空調(diào)冷卻水管槽鋼支架制作時(shí)就應(yīng)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(yīng)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(lèi)附件應(yīng)成排，控制在同一標(biāo)高；在較狹窄的管井，同類(lèi)附件應(yīng)間隔錯(cuò)開(kāi)排成兩排或多排，保證兩個(gè)或多個(gè)標(biāo)高，以方便安裝和使用。
③管道井的尺寸應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)梁、柱的影響：高層建筑柱網(wǎng)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(dāng)管道井貼臨柱子設(shè)置時(shí)，下層實(shí)際使用面積可能比上層小，設(shè)計(jì)中實(shí)際使用尺寸應(yīng)以下層水道井尺寸為準(zhǔn)。若管道井中結(jié)構(gòu)梁向井內(nèi)突出，占據(jù)管道井空間，實(shí)際使用的管井尺寸必須扣除掉梁寬。
（本文發(fā)表于《中國(guó)給水排水》雜志2014年第20期“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”欄目）
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