给排水管道井在高层建筑中的应用研究
摘要:现代的高层建筑综合楼一般由两大部分组成:上部建筑布置住宅、写字楼、宾馆客房等,下部建筑布置商场、餐饮、娱乐场所等营业性裙房。由于受使用功能限制,一般上部管道设置数量多,下部管道设置数量少,在上下部建筑交接处,建筑专业往往设计一个中间过渡层(也叫管道技术层),提供设备专业设计转换空间。本文从给排水专业设计角度出发,对高层建筑综合楼给排水管道井如何设置提出一些看法。并提出在设置给排水管道井时,应同时考虑其它有关因素的一些建议。
关键词:高层建筑；管道设置；管道井；位置
1上部建筑管道井的设置
1.1住宅的厨房、卫生间应设置管道井 现在的住宅,厨房、卫生间已从原来的辅助空间上升为与起居室、卧室同等重要的空间,其地位越来越被居民所重视。它的功能性很强,可称为住宅的“心脏”。它的合理性直接影响到居民的生活质量,成为体现一套住宅卫生、安全、舒适的重要水准。传统的厨房、卫生间设计比较简陋:空间小、管道裸露、户水表安装于其中。它的不利因素是:管道、水表暴露,使原本狭小的卫生间显得更加拥挤,室内也不整洁、美观。物业人员每次记录水表均要进入住户,打扰住户起居习惯，住户在用水时,管道内水压、噪声会因室内直接传播而更明显。管道外漆年久剥落、生锈,影响室内卫生，水表、管道的维护、清洗、检修经常要出入于住户之间,给居民的生活带来很多困扰。为了满足现代住宅的要求,我们在厨房、卫生间处设置管道井,将户水表、给排水立管等设置于管道井内。
1.2宾馆客房的管道井应沿走廊两侧设置 建筑专业一般将宾馆客房沿走廊单面或双面布置,客房卫生间也相应沿走廊单面或双面布置。根据宾馆建筑设计,走廊天棚是各设备专业布置横向干管、干线好场所,经常敷设多达十种以上的设备管线,管道布置十分密集。根据各种规范、规定,各种设备管线应分层敷设,给排水管道一般敷设在最低层,且排水管要保持一定的坡度,导致走廊楼层净高偏低。为了保证楼层净高,建筑设计不得不提高层高,也相应提高了建筑工程造价成本。我们将宾馆客房按每两间卫生间合用一个管道井设置,卫生间的给排水支管分别接至管道井内各自的立管。这样,就避免了给排水管道穿越走廊,引起与其它设备管道交叉,把走廊天棚主要留给其它设备专业使用。宾馆客房管道井将井内的管道引至管道技术层后进行合并,减少管道数量,接入下部管道井。因此,下部管道井就减少了,既增加了建筑使用空间,又降低了建筑工程造价成本。
1.3写字楼的管道井应适当分区集中设置 写字楼功能多、建筑布局复杂。建筑物用水点、排水点比较多,分布面也比较广。管道井布置合适与否影响较大,如果管道井设置数量多一些,有利于给排水管道的连接,缩短给排水管道的横干管和支管的连接长度。特别对于排水管道横干管,会因方便接入管道井的立管而缩短长度,即减少坡降,保证建筑楼层净高，又使排水管道排泄更流利、顺畅。建筑师或建设单位都不愿意在高层建筑内部设置大量的给排水管道井,占据很多的建筑面积。如果给排水管道井设置过多,给排水设计就可能会增加立管数量,相应也增加了各种管道的数量。从而增加了管材用量和建材用量,提高建筑工程造价成本。如果给排水管道井设置太少,势必增加横干管的管径和数量,那么,给排水横干管的连接会比较复杂,施工安装难度增大,对今后的管道维护、检修都带来了很多困难。因此,写字楼的管道井的设置应当采用分区集中的布置方式。在各独立的用户单元之间和公共区域的卫生间等场所设置管道井,同时,尽量靠建筑外墙或较偏僻的部位设置。既满足功能要求,又不影响总体的美观。当然,适当分区集中的方式有赖于设计师对项目的深入了解和分析,有赖于设计师经验的积累。
2下部建筑管道井应靠建筑边墙设置
对于一栋高层建筑综合楼来说,由于受使用功能限制,上部建筑的给排水管道设置数量比较多,而下部建筑的给排水管道设置数量相对比较少。设计时,我们利用建筑专业提供的管道技术层,把上部建筑的各种管道各自汇合,通过管道技术层转换成数量较少的管道,接至下部建筑的管道井内。我们将下部建筑管道井靠建筑物边墙设置。这样,各种出户管道进出比较方便,不易与其它专业管道相碰撞,保证管道走向安全、可靠，而且出户管与室外管井衔接距离短、管道坡降小。我们曾碰到某工程设计,因为某些因素所致,在底层有相当部分的给排水管道是由设置在建筑物中心位置的管道井引到室外。所以,出户管较长,在设计走管时,既要考虑本身管道交叉,又要考虑与其它专业管道交叉问题。出户管坡降大,在建筑设计时,要提高底层室内标高。对于带有普通地下室的高层建筑,会影响地下室净高,应增加地下室层高，对于带有人防地下室的高层建筑,应提高底层室内地坪标高,即增加底层覆土厚度。这样,都会增加建筑工程造价成本。
3主管道井应上下直通设置
我们把井室面积较大,设置管径较大、数量较多的给排水主立管的管道井叫主管道井。主管道井贯穿建筑物的每个楼层,是高层建筑的一条钮带。因此,主管道井应尽可能上下对齐设置,上下直通设置尤佳。根据主管道井的特性,我们一般把生活给水总管、排水总管、消防总立管、自动喷水灭火系统总立管及其分区立管等设置在给排水主管道井里。这些主管管径大,管道配件尺寸也大。如果主管道井错位,主管道井内各种管道相应都要变动,增加很多管段、管道配件,使主管道井内空间拥挤,导致井内管道走向杂乱,管道交叉、复杂,对今后的使用管理,维护、检修都不方便。另外,因主管道井平面尺寸大,为了满足消防要求及安装、维修进入方便、安全,主管道井应设计上下层间的楼板不连通。
4管道井设置应考虑的其它有关因素
4.1建筑因素 在设计时,建筑专业要充分利用建筑平面和空间,充分体现其主要功能及风格,不可能让给排水专业如意地占有设置管道井的位置和数量。因此,在建筑方案设计阶段,给排水设计人员应尽可能提供多种管道井的布置方案,与建筑设计人员共同分析、协商,争取把影响建筑的不利因素降低到建筑专业可以接受的程度,又能满足给排水专业管道走向布置的设计要求。
4.2结构因素 在设计中,管道穿结构板、墙、剪力墙、结构梁要受到结构规范要求限制。因此,在设置管道井位置时,给排水设计人员应选择尽量不影响建筑物结构的方案,如果不能避免,需要积极与结构设计人员配合。在给排水设计中,排水横干管穿梁,因坡降而受到更多的结构限制。当梁高不一时,由于次梁尺寸小,不宜穿管,横干管只能都改在大梁下面走管,造成楼层净高过低。建筑专业往往通过增加层
高来解决排水走管问题,从而增加了建筑工程造价。
4.3电气因素 在高层建筑综合楼中,如果给排水和电气之间走管不当,就会带来很多安全隐患,甚至造成生命、财产损失。因此,给排水设计人员在处理给排水和电气关系的问题上要严格按照规范执行。电气规范规定,给排水管道不允许穿过高、低压配电间及发电机房。
4.4暖通、空调因素 在设备专业中,我们戏称暖通、空调为“老大”。因为暖通管道、空调风管多且大,占据了很大的平面位置和空间位置。在给排水设计中,为了降低设备层所占的高度,给排水管道往往与暖通管道、空调风管并行布置设计。因此,难免和风管相互交叉或平行敷设,但设计也应考虑争取尽量少与它们交叉。笔者认为,在高层建筑综合楼给排水设计中,宁可增设管道进风管道井,也不要让给排水管道走进空调机房。不然,会因管道交叉,又增加建筑层高,即又增加建筑工程造价。此外,给排水管道井防火问题也应该引起重视。管道井内敷设的管道,特别是排水管道,如果设置不当,又没有任何防火措施,一旦发生火灾,会把排水管道烧坏,管道井就可能变成一道烟囱,潜伏火灾隐患。在这个问题上,除了建筑专业对管道井应设计的防火措施外,笔者建议管道井内敷设的管道都采用阻燃管道,且管道穿越楼板处应设置阻火圈,阻拦火势蔓延,达到防火效果。当然,对于管道井如何更有效防火的问题,还有待于我们再探讨、研究。
5结束语
歌德说:建筑是凝固的音乐。那么,建筑物的管道井就是承载这些跳动音符的五线谱。在一栋高层建筑综合楼中,管道井的合理设置,对建筑层高、净高、使用面积、工程投资及日后使用、管理等有直接影响；对各专业的设计的合理性、经济性、实用性、完美性等有直接影响。因此,管道井的设置已不属于一个边缘问题,它在高层建筑中应占有相当重要的地位,应该引起我们的重视。