对市政管网给水管道系统设计与施工的研究

王雅馨

太原供水集团有限公司 山西 太原 030009

在现实的市政管网设计和施工中，要把设计和施工划分为两个小组。并且还需要逐步健全相对应的管理控制方案，科学设计管道布局，用提升管网的质量、性能及降低投资成本为准绳，从而推动管道施工企业向科学合理的方向发展方向。因此，供水管道的设计和施工需要改进和优化，以增大工程的经济与社会效益。

1 市政给水管网的设计

1.1 管网设计

给水管道布置设计需全面考虑市政给水系统的运行特点及要求，保证管道布置和运行的安全与稳定。给水管道布置分为环网和支网。根据现行给水规范，城市给水管网应按环状管网设计，当允许间歇供水时，可按支网设计。当前，环网广泛应用于城市市政供水管网中，在实际应用中可以实现双向供水功能，并且其安全性能很高，管道的排布与安置十分合理，并且一般情况下使用圆形的管道，但其工程造价相对高昂，其他在费用上比圆形管道低很多，在现实的使用中提供单一方向的输送服务，且其运转能力略有欠缺，因此要针对于适宜的位置与性能需求来选择所用的管网。

1.2 附属设计

给水管网的相关设计中包含着许多附加设计，其主要分布在水泵处以及流水口等部位，针对于这些方面设计还需依据真实需求状况开展。

一是在设计井室时，可根据具体要求，将井室建成圆形口和方形口，将给水和排水相分离。二是根据不同的气候，对井盖的预制和加热进行合理的设计，通常在冬季如果没有后墙，应采取措施避免损坏周围管口，如果有后墙，应使用砂浆密封缝隙。

2 给水管道设计与施工中存在的主要问题

2.1 水管道噪音问题

给排水系统在建筑中起着关键作用，特别是在高层建筑中,其设计与施工的难度很大，并且管道体系相对复杂，性能层面在实际实施中需求也是非常高。由于房屋基本面积的增加和装修的愈发复杂，管道的长度变长会让末端会发出噪声，以及在非正常使用状态下的支管更换、外网管的高压、管道高流量的共振等也会造成噪声。

2.2 管道裸露外表结露

在一些大型建筑的给排水管道管理系统中，由于污水排放水源的相对环境和流体温度较低，与整个排水建筑的流体环境和相对温度存在较大的相对温差，由于流体热力学的各种原因，可以与排水管道系统进行流体热交换，在整个排水管道的流体表面会形成大量的管状液体给排水。

2.3 给水管道漏水问题

针对于管道漏水现象的发生是无法避免的，总会由于各种因素导致。为在管道漏水后，相关工作人员能够有效地控制，在设计安装时就要提前作出预估，在易发生漏水的位置将其安装阀门，选取得优质品牌的阀门，以防在使用过程中，难以操作。

3 针对现实存在问题的具体处理措施

3.1 消除给水管道噪音

由于管道结构的多样性，管道的长度将变得越来越复杂。外网管道压力大，管道内水流过快，使管道靠近其他地方，产生共振、振动等噪声。在一些高峰期，高楼层的用户甚至难以一次又一次地用水。经过模拟管道动态化的实验分析得出，管网的组织结构及相关设备中所发出的噪音是因为管网甬道的压力震动脉冲所导致的、倘若想要彻底清除噪音，就务必减轻压力脉动，减小泵本身的所产生的振动。

（1）要选取相对而言噪音较小的水泵使得脉冲的强度减弱，并提升脉动压力的频次，且规避低阶管网的固频现象阻止脉动压力导致管道内的低阶共振。

（2）为使得重心下降而采取有效的防震措施，针对泵的装置，需增大其相应的底座、提高泵运行的稳定性，减少泵的振动对建筑结构、管道及地下水系统的影响，如图1所示。

图1 水泵隔振

（3）需在水泵进出口的位置安置相应的功能元件，如橡胶接头、膨胀节，以便于阻止噪音传送，有效的做到管道隔振，如图2所示。

图2 管道隔振

（4）为减弱管道内水流脉动，出水口需要在距离动力装置相对较远地方，如水泵处；还要安装缓冲器等相关装置，在接近叶片泵处，以便于增大链接管道的流水面积。

（5）提增强管道的适当部位的刚度。选用一种低噪音的阀门，尽可能的选择弯曲度相对较大的管道来作为切换点，代替“头部”。当管径发生变化时，采用不同直径的接头；规避开截面角度相对较大的管道，或利用隔振对于管道整体采取措施，避开突发性的伸缩，对管道主体结构采取支撑隔振措施。

（6）通过在每个立管的最高出口点上方设置立管自动排气阀，或直接在立管的主要出口部位安装立管空气和水混合器，可以有效地减少立管空化和出口噪声问题。

3.2 给水管道进行正确保护，防止裸露外表结露

传热方式有三种：固体内部传热、固体表面与液体对流传热、周遭的无接触的物体的表面发生辐射导热。冷凝结露是由第二种方式的热传递而引发的。杜绝冷凝的基本原则是尽量缩减冷热能量之间的对流和交换，并阻止冷水管与周围环境之间热空气的对流和传递，有效防止其表面结露，可以考虑在管外表面加一些物体作为保温材料，以确保管道外表面或保护层外表面高于常温的温度在区域气象环境中不超过露点温度。

防结露主要是通过计算明确保护层的合理厚度，然后用热平衡法校核保护层的表面温度。通常情况下，为了减缓冷却能力的流失，阻止保护层表面冷凝结露，表面温度要比环境露点温度高0.3℃，保护层厚度会相对增加12%，并且保温管外层可覆盖的各种棉毡，如弹性石棉、超细弹性玻璃棉、玻璃纤维、化渣棉毡等，可作为内外保温层，然后在这些棉毡上均匀地覆盖一层超细玻璃纤维布作为内外保护层，再在外表面均匀地涂上一层调和漆。通常的做法是：

（1）所述高温保护管内层的外部为橡塑保温管壳，厚度约为10mm。保护层的内里用玻璃布用力缠上，外层涂2层调和漆。

（2）使用发泡聚乙烯保温，厚约10-30mm。

（3）利用带铝箔离心玻璃棉管壳，厚约为10-30mm。

3.3 给水管道漏水、堵塞的防治措施

管道组装前，应尽量维持管道内部环境的通畅和清洁，供水管件的使用应严格遵守规范的有关标准。管道组装时，要保证坡度合理，给水管道的进气口用水泥砂浆密封，且必须符合设计需求。此外，为了阻止管道堵塞，需采取以下一系列技术方法：由于根据建筑物整体结构的特殊需要，在独立管道上时，应遵循标准规范的说明，在管道上方增加一个便于安装和维护的进气口。建筑工程大部分施工完成后，在给水支管安装前，也可在此期间对基础及二层以上的管道进行注水、检查、试验和操作，以保证各管段的通畅，并用直通套管将检查管与底座的排放管相连。

4 结语

综上，要提前做好项目的设计和准备工作，使管控方案和措施科学完善，又要根据其他施工单位和企业的实际情况，创新其工作内容和形式，按照国家技术标准，做好其他管道系统的安装、检测工作，细化其他施工环节和工作，建立专门的管理机制，采用科学合理的手段和方法开展建筑管理工作，并建立完善的建筑管理平台，提高市政管网和给水管网系统的建筑施工技术水平。