几种典型建筑管道井的设计方法探讨
几种典型建筑管道井的设计方法探讨
马琳，郑瑞宗，袁玉斗
(中色科技股份有限公司建筑所，河南洛阳471003)
水暖管道井（以下简称为管道井）是容纳给水、排水、消防等系统主干管、支管、阀门、仪表等的场所。不同建筑类型管道井的设置有所差异，合理设计管道井对优化水专业管线布置有重要意义。
1管道井的类型
1.1多层住宅管道井
多层住宅管道井有室内外之分。室内管道井围绕管道和表具最多的厨房和卫生间设置，可随厨房和卫生间位置分设或合并设置。其位置常设置在厨卫间靠近主要排水器具一侧的内墙角，以利于排水顺畅和减少管道长度，管道井需留检查口(见图1)；室外管道井多设置在楼梯间休息平台或公共走廊上，一般需开设检查门。例如对一梯两户、楼梯间和厨房设在北侧的住宅,可在楼梯间外墙处开设两个管道井，每个管道井负责楼梯间一侧的住户供水 (见图2)。室外设置管道井虽然增加了一些楼梯间面积或占用公共空间,但户内可减少立管或管道井,增加了住户有效使用面积，且管道、阀门、仪表设于室外方便物业部门实施管理，现在较多采用。
图1住宅卫生间管道井
图2楼梯间管道井位置
1.2高层住宅管道井
高层住宅建筑一般在公共走廊等部位设置管道井。各分区给水、热水、采暖主干管及其阀门、仪表均设于管道井内，支管采用PPR等管材埋地敷设入户；对设置喷淋系统的住宅，喷淋、排水管道也常放置其中，有时管道井还会放置消防立管，井壁开槽设置消火栓箱。管道井大小随建筑高度、系统分区及管道数量的增加而增大。管道井一般从地下室直通屋面，上下尺寸一致，下层管道井立管比上层立管数量多。
1.3宾馆建筑管道井
宾馆客房一般需要设置卫生间管道井，根据卫生间的位置，管道井可单独或合并设置。
一般客房沿宾馆走廊单面或双面布置，卫生间靠近走廊,因此管道井常设置在走廊内，并面向走廊开检修门。当宾馆上层为客房，下层是会议室、餐厅等场所时，上层客房管道井的管道需通过技术层或走廊天棚进行合并，接入设于楼梯间等合适位置的下层的管道井，进行管道井转换。管道井设计时应避免中断，如高档宾馆顶部几层常打破宾馆标准间的格局，设置总统套房和商务层，设计时应避免管道井中断或移位，否则管道排水不通畅，且管道拐弯将影响下层客房的高度。
1.4写字楼建筑管道井
写字楼特点是功能多、建筑布局复杂，建筑物用水、排水点多且分布广，因此应采用适当分区集中设置的原则。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，有条件时也可围绕核心筒设置。做到既满足功能要求,又不影响总体美观。
1.5高层综合楼建筑管道井
高层综合楼建筑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。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,在建筑上下部交接处,建筑专业常设计一个中间过渡层(管道技术层),作为设备专业管道系统的转换空间。建筑上部按使用功能分散设置管道井，便于使用且能缩短横干管和支管的连接长度，减少管道交叉。建筑下部管道井数量一般都较少，应尽量靠建筑四周外墙布置，可减少水专业管道与其他专业管道相碰机会,缩短出户管与室外管井的衔接距离。上下部管道井衔接位置一般设于技术设备层，上部管道井内管道通过各自汇合管接至下部的管道井内。某高层综合楼建筑管道井衔接见图3。
图3管道井内管道汇合转换示意
2管道井设置应注意的问题
①主管道井应上下直通，避免设置在筒体内。主管道井面积大，管道数量多、管径大，上下对齐设置可避免大管径横向连接和转弯；管道井设置在筒体外可减少管线连接长度和与其他管线交叉机会，减少管道穿筒体的预埋工作量。
②控制好管道井数量和间距。管道井数量太多会占用建筑空间，增加工程造价，数量太少会增加横干管的管径和数量,造成给排水横干管连接复杂,各专业管线交叉多，不利于施工与维护。为控制管井数量和大小，与建筑物各层相关程度小的管道可不进入管道井，如从屋面消防水箱下来的消防、喷淋管道，一般只与地下室机房消防管道连通，与中途各层没有联系，可单独沿柱、墙角直通地下室。
③必要时增设水道井。给排水管道不宜进入空调机房,不应进入高、低压配电间及发电机房，否则会因管线交叉增加建筑层高或违反电气规范。诸如此类不能穿越某些房间的情况，应考虑增设进风管井或水暖管道井。又如屋面冷却塔的冷却水管管径较大，与其他管道合用对管道井尺寸要求过大，且可能会增加冷却水横干管进出井长度，因此常增设单独的冷却水管道井。
④注意结构梁、剪力墙对管道井的影响。建筑内结构梁高影响管道井布置位置：当进出管道井的排水汇合管布置于梁下时，因建筑层高限制，结构梁高直接影响管线长度（管道过长则坡降大、压低层高），致使管道井位置不能离排水起点过远。另外管道不易穿越剪力墙，选择管道井位置时应避免井壁四周有剪力墙的情况出现。
⑤优化管道井内管道布置。布置管道时应考虑管材及连接方式，应将钢管，特别是以焊接方式连接的钢管，以及不需要经常维护和检修的管道排布在管井的内侧；对于柔性连接管道和对支架设置要求较高较密的管道，应布置在靠结构墙和结构柱侧，如W型接口的柔性机制排水铸铁管的布置；在其他条件允许的情况下，应将规格大小、系统形式相同或相近的管道排在一起，方便管道设置统一支架，节省支架型钢用料；应将较大的管道布置在管井的内侧，较小的管布置在管井的外侧，尽可能留出较大的操作与维护空间。此外，对于相同系统的管道虽有楼层高度增加而立管数量减少的原则，应把穿越楼层较多的立管布置在管井内侧，穿越少的立管放外侧，这样可增大上层管井的使用空间。
3管道井尺寸设计
3.1设计原则
确定管道井尺寸首先应确定管道的数量，这取决于给排水的系统组成和分区数量。其次应进行管道排列，使管道尽量靠墙、柱、墙内侧布置，尽可能留出较大的维修空间；最后再根据各管道的管径，管道间距，考虑保温层厚度、阀门占据位置等因素，计算所需的管道井尺寸（见表1）。管道井可设计成多种形状，以矩形居多。对于矩形管道井，进人检修时，进深净尺寸不宜小于0.6 m，不进人检修时，留有检查口即可，进深净尺寸不宜小于0.2 m。管道井长度除考虑立管所占空间外，还应考虑立管接出的支管所需尺寸，例如水表及前后直线管段（含表前阀门段）最小总长度为0.6 m，则管道井的面宽净尺寸最小为0.75 m,当有三根给水立管并列放置时，水道井面宽净尺寸不宜小于0.9 m(如图4所示)。
表1各立管外壁距墙面净距及各立管间净距 mm
图4不同管道数量的水道井净尺寸
3.2尺寸估算方法
大连市曾针对住宅进行过管道井的标准化图集研究，给出了3~18层一梯两户单元式住宅水暖井的标准做法，得出一般管井尺寸为0.8 m×1.5 m的结论。工作中住宅管井尺寸总结的经验公式如下：
管井进深净尺寸
D=300+200×（M-1） (1)
管井面宽净尺寸
单独采暖管井L=800+70×（2N+1） (2)
水/水暖管井L=900+70×N+320×（A-1） (3)
式中M——管道布置排数
N——管井每层所带户数
A——每排的立管数量（1≤A≤3）
3.3减少尺寸的方法
①支管纵深排布：将支管在立体空间内平面分层，纵向分区排布，相同系统管线集中在一个纵向平面上，通过确定竖向标高合理排布，可充分利用立体空间。
②采用管井整体保温方式：管道保温层厚度是影响水道井尺寸的重要因素，如果管道不单独保温，而采用水道井整体保温方式，则可以减少管道间距，缩小管道井尺寸。另外当管道井位于户内区域，未直接与外界空气接触，且管井内有热力管道时，可不必保温。
3.4尺寸设计中应注意的问题
①管道井尺寸应考虑管道附件尺寸大小：管道井立管经常有各类阀门、补偿器、检查口、温度计、压力表等附件，这些管道附件外形尺寸往往大于管道外径，计算管道井尺寸时应考虑此因素。如DN150柔性排水铸铁管法兰盘直径为275 mm，管道井宽度必须大于法兰盘直径。
②管道井的尺寸应考虑安装要求：确定管道井尺寸时要考虑管道配件、接头、支架及安装的操作空间如焊接、法兰接、阀门安装等所需空间。如空调冷却水管槽钢支架制作时就应考虑其他管道的安装位置，且必须考虑合理的操作空间和检修空间。在不考虑其他因素的情况下，管道附件应尽可能靠外布置，以便操作、检查与维修。在较宽敞的管井，同类附件应成排，控制在同一标高；在较狭窄的管井，同类附件应间隔错开排成两排或多排，保证两个或多个标高，以方便安装和使用。
③管道井的尺寸应考虑结构梁、柱的影响：高层建筑柱网平面尺寸一般不变，而柱子断面尺寸沿高度方向是变化的，一般下层柱子尺寸比上层大。当管道井贴临柱子设置时，下层实际使用面积可能比上层小，设计中实际使用尺寸应以下层水道井尺寸为准。若管道井中结构梁向井内突出，占据管道井空间，实际使用的管井尺寸必须扣除掉梁宽。
（本文发表于《中国给水排水》杂志2014年第20期“设计经验”栏目）
微信扫一扫
获得更多内容
