■中铁十八局集团有限公司勘察设计院 刘俊新
城市小区内铺设有给水、消防、雨水、污水、电力、电信、燃气和热力等管线，管线综合设计需要在各专业密切配合下，采集小区及其周边范围内各管线的规划设计资料，并结合这些资料以及现有工程管线的材料、性能、规范要求和小区内地形走势，合理确定各种管线的平面位置及竖向位置，使各种管线与道路上大市政管线平稳衔接，管线合理布设、避免交叉打架，管线与建筑物之间满足合理距离要求，从而避免工程中各种问题的发生，提升小区的生活品质。
城市小区埋地管线与居民生活息息相关，各种管线的设计以及管线综合设计都有相应的规范要求，本文着重从设计初期资料收集、管线的平面布置、管线的高程控制、管线覆土深度等几方面，探讨分析小区管线综合设计的要点，并以浙江省嵊州市某小区室外管线综合工程为实例，从给水及消防系统、污水排水系统、雨水排水系统、燃气管道系统、弱电系统及强电系统等方面，对管线设计进行扼要探讨，以期为今后类似工程提供理论与实践参考。
管线综合设计首先要做的工作是采集原始资料，且要求越详尽越好。原始资料包括当地降雨强度公式，年平均降水量，小区内地质构造，所属城市防震等级，建设小区防震要求，小区及周边地带的地形地貌及地面高程，小区规划人口数量，小区周边的城市管线接口位置、标高、管径及排水方向、供水压力，供气压力等。
管线平面位置应结合小区内的地势及道路规划情况合理均匀地布置，不能出现管道埋深过大、逆坡等增加工程造价的情况。各类管线在小区内由道路两侧向中间布置的顺序依次为电力管、燃气管、热力管、给水管、雨水管、污水管（图1）。
图1 管线平面布置示意图
管线之间、管线与建筑物之间的最小水平净距要符合相关规范的要求（表1）。对于受到各种制约无法满足最小净距要求的应采取相应措施，如增加管材强度、加设保护管、适当安装截断闸阀及增加管理措施等[1]。
表1 工程管线之间及其与建（构）筑物之间的最小水平距离(单位：m)
管线综合设计不仅要确定相邻管线的水平距离，还要确定管线的竖向高度。竖向高度和管道埋深、交叉管线的垂直净距等有关系，通常管线由浅入深的敷设顺序依次是电力管线、弱电管线、燃气管线、给水管线、热力管线、雨水管线、污水管线。若管线在高程上无法避免相碰时，则需要遵守压力管线避让重力流管线、易弯曲管线避让不易弯曲管线、分支管线避让主干管线、小管径管线避让大管径管线、临时管线避让永久管线的原则进行敷设。例如，给水管道与污水管道交叉时，给水管可采用45°弯头绕开，为了保护水质，给水管应敷设在污水管道上方且交叉处不应有接口。
《城市工程管线综合规划规范》要求，一些市政管线最小垂直净距为0.50m，而实际工程中的操作空间有限，这时可以采取一些安全措施，如采用管道混凝土方包加固的方式，缩小管线与管线间的垂直净距，节省工程造价。
管道的最小覆土深度和所处地区及工程管线的种类有关，给水管线、排水管线、燃气管线等在严寒或寒冷地区应根据土壤冰冻深度确定，除此以外的覆土深度与土壤性质及地面承受荷载有关（表2）。
表2 工程管线的最小覆土深度（单位:m）
该工程为浙江省嵊州市某小区管线综合设计。小区用地规划面积为53971.00m2，建筑总面积为189827.38m2，小区内由18栋高层住宅（其中两栋楼一层及二层为配套的服务用房，总户数1052户，总人数3366.4人），1个大型地下车库40834.36m2（含人防工程）及配套附属用房组成，小区总规划示意图见图2。该小区管线综合设计包括给水及消防系统、污水排水系统、雨水排水系统、燃气系统、弱电系统、强电系统。
图2 小区总规划示意图
5.1 给水及消防系统
小区水源采用市政给水，市政水压为0.25MPa，市政水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求[2]。从小区东西两侧各引一根DN200的市政供水管，来满足小区内生活用水、消防用水以及人防工程用水。根据地方水司要求，不同用途用水均需分别计量，室外适当处集中设置计量水表井。
小区生活给水系统考虑到节水节能，建筑单体的1-4层由市政给水管网直接供给，其余楼层由设置于地下车库的生活水泵房供给。为了减少生活水泵房占地面积，降低投资，减少系统水质的二次污染，在征得当地水司的同意后，采用了管网叠压（无负压）增压设备。小区日均用水量为673.28m3/d，最高日最高时用水量为70.13m3/h。给水管径小于DN100采用不锈钢复合管，管径大于DN100采用球墨铸铁管。
小区消防给水系统，分室内消防用水和室外消防用水。该小区建筑性质为一类高层住宅楼，消防用水量如表3所示。
表3 消防用水量
室外消防用水量由市政管网直接供给。同一时间内只考虑一次火灾的高层建筑群，可共用消防水池、消防泵房以及高位消防水箱。消防水池有效水量为252m3（20×2×3.6+30×1×3.6=252m3），选用270m3钢筋混凝土水池及吸水井。水泵房内所设泵包括室内消火栓系统加压泵：Q=20L/s，h=130m，N=55kW，一用一备；
自动喷水灭火系统加压泵：Q=30L/s，h=60m，N=45kW，一用一备；
消火栓系统稳压泵：Q=1L/s，h=09m，N=2.2kW，一用一备。
室外消火栓沿高层建筑均匀布置，消火栓与高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m，不宜大于40m，与路边的距离不宜大于2.00m。小区周边道路有双路水源供水，可以满足该小区消防用水。室外消防管道与给水管道分开设置并独立成环，消火栓直接连在此环路管网上，消防管网管材采用钢丝骨架聚乙烯PE管。
5.2 污水排水系统
该工程采用污废合流排水系统。污水量按地块总用水量的85%计算，污水总量为572.29m3/d。小区内设有6个钢筋混凝土化粪池，化粪池的容积均为100m3。小区为地库全覆盖式，为了既能保证化粪池的清掏，又不影响小区绿化环境，将其中部分化粪池设置在规划的停车位处，其余化粪池布置于绿地内，化粪池距建筑物外墙不小于5m[3]。
第二，审计单位要建立健全企业经济责任审计工作的各项规章制度，确保科学、全面、合理。这样可以规范审计人员的行为，防止出现私自简化流程的情况。
根据化粪池位置，将该小区划分为5个区域，在各个区域内根据出户管位置设置检查井，并在检查井间铺设污水管道，管材为HDPE双壁波纹管，管径由De315逐渐增大到De400，起始埋设深度为0.8m，管道坡度为0.5%，管道埋设深度计算公式为：
H=h+I×L+Z1-Z2+Δh
式中：H为小区污水管网起点的最小埋深，m；
h为小区污水管起点埋深，m；
I为小区污水管和连接管的坡度；
L为小区污水管与连接管的长度，m；
Z1为小区污水干管起点检查井处地面的标高，m；
Z2为小区污水管下游连接管处检查井处地面的标高，m；
△h为连接支管与街道污水管的管内底高差，m。
该工程存在的一个问题是排水出户管多，检查井很密集，其原因在于：一是规范要求卫生间和厨房独立排水且卫生间要求污废分流；
二是一层卫生间和厨房单独排水[4]。
该工程建设单位将小区定位为高档住宅小区，小区归家大堂处、硬化场地区域多采用硬质石材铺装，不允许有检查井存在，且小区绿化率高，这就需要结合室外景观铺装图纸，对污水检查井的位置进行精细化考虑，必要时会合并一些出户管，以减少检查井的数量，合并措施如下：一是建筑施工时，排水出户管在外墙处采用弯头或三通合并，合并处卡箍或法兰加固处理且管径放大一号；
二是将排水管穿外墙预留孔洞留大一号，便于出户管排出时偏转角度，排水立管和出户管采用橡胶圈连接。
污水管道经合并后，大大减少了检查井的数量，不仅满足了小区内景观的要求，同时还降低了工程造价。
5.3 雨水排水系统
该工程采用雨、污水完全分流制。
暴雨强度公式为，其中，设计重现期P=3a，地面集水时间t=10min。在该区块主要道路低位处设计雨水口用以收集道路雨水，部分地区设计雨水篦子，依据小区南高北低的地形，采取0.3%的坡度由南到北依次铺设雨水管道，最终在小区的西北角处接入市政雨水管道。雨水管起始埋深0.8m，根据公式（同污水管道计算公式）依次计算管道埋设深度，主干管埋设深度一般为1.0m，管材选用HDPE双壁波纹管。
该工程在设计时碰到的一个难题是小区地下室顶板之上的覆土深度不能满足小区管道埋设要求。该小区有较大面积的地下车库，车库顶板由于荷载受限，覆土深度也受限，而埋地管线全部位于地下室顶板上，雨、污水管道确定起始埋深后，随着坡度走向埋深越来越大，甚至会超出地下室顶板覆土深度的要求，再加上雨、污水管交叉碰撞，使情况变得更为复杂。针对此种情况，该项目在雨水管和污水管碰撞的地方，做一个交汇井，考虑到污水管为重要管道，雨水管为次要管道，在交汇井处将雨水管道截断，并顺势提升下游雨水管道，从而提升整个雨水系统（图3）。交汇井做法不仅解决了技术难题，还节省了工程造价。
图3 交汇井平面示意图
5.4 燃气管道系统
该小区燃气由西南角处DN160的燃气管道引入小区，经小区西侧和东侧的燃气调压站调压后供给单体使用。小区总用气量为500m3/h，分两处设置调压柜，中压燃气管道设计压力为0.2MPa＜P≤0.4MPa，低压燃气管道设计压力为P≤0.005MPa，管材为钢管。
5.5 弱电系统
小区内弱电系统由小区北侧市政通信引入，弱电室外管路穿越车行道的均采用钢管敷设，埋深控制在0.7m-0.9m。埋深不够时，采取混凝土包封措施，其余采用塑料管敷设。所有室外弱电线缆采用防水线缆，为提高小区环境，便于维护和管理，小区弱电管线均采用埋地敷设方式，大部分弱电管线布置在道路最外侧。
5.6 配电系统
该工程低压电缆全部采用交联聚乙烯绝缘铜芯电缆，低压电缆采用电缆保护管，电缆在保护管内敷设。
5.7 管线优化后布置方案
各管线沿道路两侧布置，给水及消防管埋深控制在0.9m-1.1m，弱电类管埋深控制在0.7m-0.9m，电力管埋深控制在1.1m-1.3m，燃气管埋深控制在0.9m-1.1m，雨水管、污水管埋深控制在以上管道下方。小区内部分道路管线敷设剖面示意图见图4。
图4 道路管线剖面示意图
经过精细的水平和垂直布线，再加上采取有效地避免空间狭小、交叉打架的措施，各种管线整齐的排列在小区地下。小区内管线综合设计示意图见图5。
图5 小区内管线综合设计图
小区管线设计属于“看不见的工程”，由于管线种类多、数量大，如果不进行管线综合设计，就会有各种管线不符合规范要求的情况出现，同时也会给后期管理带来困难。随着人们对生活质量要求越来越高，小区管线综合设计的需求也会越来越大，浙江省嵊州市某居住小区管线综合设计工程充分利用现有地形，合理布置各专业管线，解决了室外检查井过多、重力管道交叉、埋深过大等技术难题，节约了工程造价，优化了小区景观。
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