管井的结构设计
一个已选定的地下水水源地，能否实现预期的设计出水量，除了与水井的合理布局有关外，还与水井的结构密切相关。
生产用管井的结构与勘探阶段抽水试验钻孔结构相似，井身的基本结构和各部分的功用相同，即都是由井壁管、滤水管（过滤器）和沉淀管三部分构成。但两者主要的差别是，抽水试验孔主要是为了满足取得含水层的某些水文地质计算参数或取得水位降深与钻孔出水量的资料，故其井径无须太大，且试验结束后需起拔井管，而供水管井则主要是为了取得足够的水量，故一般口径较大，同时要求能长期安全运转。这些特点就是供水管井设计时必须考虑的因素。
1.井身的结构
当供水管井的深度不大时，为了使整个井身保持较大的直径，以增加进水量，便于下入水泵和为了节省管材，以及施工方便，设计时应尽量简化井身结构。对孔深小于100m的浅供水井，一般采用同径到底的井身结构；对于100m以上较深的水井，为了在维修时易于起拔井管，或受凿井设备能力的限制和为了节省管材，可考虑采用变径的井身结构。
2.井径（钻孔直径）
井径的大小主要决定于管井的设计取水量，凿井设备的能力，所用井管、滤水管的口径和人工填砾的厚度。据供水管井设计规范的要求，井径应比所选用的过滤器外径大50mm（填砾较厚时，应大150～200mm）。如为基岩裸井，则要求井径比抽水设备标定的井管内径大50mm。此外，在确定松散含水层中的管井井径时，还须用允许入井渗透流速（V允）复核。这是为了减少水流经过过滤器的摩阻损失，为此，必须降低水流进井的速度。如果该流速过大，不仅会大大增加水头损失（因为水头损失与流速的平方成正比），而且将带动井外的细砂等逐渐聚集、堵塞在过滤器外表。随着井的开采抽水，堵塞会逐渐严重，使井的出水量显著减少；严重时可使井出水量减少到20%以下。因此，水井的直径应满足下式要求：
专门水文地质学
式中：D为设计的管井井径（m）；Q为设计的取水量（m3/s）；L为过滤器工作部分长度（m）；V允为允许入井渗透流速（m/s）；可查有关规范中的经验数值，或用W.西恰特经验公式计算：V允= ，其中K为含水层的渗透系数。
3.井管的种类和规格
井管包括井壁管、过滤器和沉淀管。对于临时性的抽水试验来说，由于在下入和起拔时，需要承受较大的压力和拉力，故要求井管材料应有较大的强度，一般多用无缝钢管。而对于供水井的井管材料强度不必有太高的要求。但由于井管长期埋置在地下，故要求有较强的抗腐蚀性能，一般可采用造价较便宜的铸铁管、水泥管、塑料管及陶瓷管等。当水井深度较大时，则应采用抗压、抗拉强度较大的钢管或玻璃钢管。
在设计中主要根据所选用的抽水设备类型和规格确定井管的口径，并要求井管的内径应比抽水设备要求的井管内径大50mm。同时，亦应根据设计取水量，用V′充复核，即过滤管的外径应满足下式要求：
专门水文地质学
式中：D为过滤管外径（缠丝过滤器，应算至缠丝外表）（m）；Q为设计取水量（m3/s）；L为过滤管的工作部分长度（m）；n为过滤管表层进水面的有效孔隙率（%）；V′允为允许入管水流速度，其值可按表11-3确定（m/s）。
常用井管类型、口径、钻孔直径、深度的配合关系，如表11-4所示。
表11-3 计算过滤管外径的允许入管流速*
注：*当地下水有结垢和腐蚀的可能时，其允许入管流速应减少1/3～1/2。据《供水管井技术规范》（GB50296-99）。
4.过滤器类型的选择
正确选择过滤器类型，是保证供水井取得最大出水量、消除涌砂、延长水井使用年限的关键。在实际工作中，往往因过滤器类型（或材料）选择不当，造成水井大量涌砂，或因地下水的化学、微生物腐蚀结垢作用造成水井淤塞或滤水孔（网）被堵，使水井出水量减少，甚至完全失去出水能力。有时，大量涌砂，会导致地面产生塌陷。
为了增大钻孔的出水量，必须设法使地下水流向钻孔的各种阻力减少到最低限度。在各种阻力中，以紊流摩阻和地下水流经滤水断面时的摩阻损失最大。为了减少这些摩阻损失，就必须用人工方法加大井管外围的渗透性能。目前，最有效的办法就是采用填砾过滤器，并尽可能增大填砾层的厚度，并选用与含水层性质相适应的填砾规格。
表11-4 孔深、孔径、管径与井管类型配合表
①1英寸=25.4mm。
选择过滤器类型时，对于松散孔隙含水层，主要考虑的是含水层的颗粒大小及分选程度；对基岩含水层（带），则既要考虑岩石的稳固程度，又要考虑孔洞、裂隙中疏松充填物质的粒度和分选程度。适于不同含水层的过滤器种类及规格及井的出水量参见表11-5中。过滤器的材料，主要是根据地下水有无侵蚀性来选择。因此，要求在钻进和抽水试验过程中及时采取土样、水样，进行颗粒的筛分和水质侵蚀指标的分析，以便正确设计过滤器。
表11-5 不同含水层中井的口径、过滤器的适宜规格类型及出水量
（据《供水管井设计施工指南》，中国建筑工业出版社，1984）
供暖地埋管道泄水检查井和放气井设计：
1、首先规划预制由阀门井及排气井构成的放气井。
2、在安装放气管道，阀门井内的放气管道上安装管道构件装配好的放气井固定在施工现场预先开挖的基坑内。
3、放气管道与热力主管道连接后回填放气井与基坑之间的空间即可。
如果是方案图，直接找电气工程师问一下大概尺寸就行了。位置无所谓。如果确定要继续做施工图，还是让电气工程师看一下位置有没有问题的好。
如果是施工图，确定这个需要流程：
1.所有专业给甲方提出条件，
2.条件返回到电气工程师哪里，他就能计算出电井大小和个数。
3.找电气工程师问一下具体数据，
4.细化施工图。
有一点你要注意：计量表是每层都有还是隔层或者全部放到地下，计量表的尺寸位置，这个电气工程师知道，但是计量表箱放在哪里你可以确定，如果走道内有空余墙面（你要和结构工程师商量是否有暗柱），最好放在墙面上（方便住户和电工查表），实在没有地方就只能放到电井里面了，此时你要告诉电气工程师，他重新给你个电井尺寸）
一般来说一个强电一个弱电，不在一起也可以，最终还要和电气工程师商量，看他布线是否受影响。
电气管井（强弱电可以分开或共用）、给排水管井（给水、消防、排水）
2.消防电梯有前室 风井是否只是设置在前室即可？不一定，如果电梯前室能够自然通风，可以不设置风井。如果消防楼梯没有自然通风、需要设正压送风井。
3.消防电梯与一般电梯有什么不同？一般电梯火灾时，强制到首层、开门，使用一般电源回路，电缆可以用普通YJV；消防电梯火灾时，能够供消防人员使用，使用消防电源回路，电缆需用阻燃YJV。
其作用主要是：
1.安全 保护穿越楼层的管线免受外力、潮湿、火情的破坏；
2.功能 避免不用种类的管线互相影响，便于检修维护；
3.美观 使室内空间整洁美观。
4.经济 集中管线以节约空间，减少楼板孔洞数量；
三层的办公楼如果建筑面积很大，平面又比较舒展，肯定需要分区设置管道井。即使面积较小的办公楼，也不排除设置管道井以便于管理。
如果建筑规模很小，对装修要求较低，不设管道井，管线也要经过线槽、线管穿越楼层，尽量布置在较隐蔽的安全位置。
通常情况下，不同楼层的管道井是上下对应的，以减少管线的转折，又便于管理、维护。不排除上层为管道井，底层为设备用房时，管线进入设备用房后明敷。
关于管道井的设计要求，《民用建筑通则》规范中有明确规定，不在此赘述。
1 、管道在竖井内布置应合理，管道间距应合理，管井中所有管道统一安排部署。
a）管道应成排的布置，并尽量安装在同一支架上；
b）管道之间隙应满足安装、检修和保温的要求。
c）立管的位置应便于分支管的连接；
d）计量表的安装位置应便于查表和检修时拆装，以便拆走去校验。
2 、管道井内的阀门安装高度应便于操作，阀门周围空间应便于检修时拆装。
3 、管道穿楼板处，应加套管。
在高层建筑物中贯通上下，无楼层板分隔有使用功能的孔洞，都叫井。
它是根据使用功能来区分为排烟井、排风、正压井、弱电、水管井、新风井、强电井、电梯井等。
排烟井：多见于高层建筑，是采光井之外的另一类外挂设施。
弱电井是用来敷设弱电线路(缆)的一个(应该说是)通道.弱电井在指定的楼层会设制检查口，方便给专业工作人员检查弱电线路(缆)用的。
弱电井所走的线主要有网络线，电话线，监控线，射频电缆，TV等，一般弱电井走的均为信号线。
强电井是指设置在楼宇的公用部位的，为整栋楼宇提供动力电、照明用电、电缆敷设的井道，井内也可以安装各种配电装置，如配电箱等。
电梯井，涉及建筑施工的技术领域。使用新型由外模和内模及穿墙螺栓组成，内模由内模板、
转动角模组、水平伸缩顶杆组、底盘、底盘支腿、内模板底垂直调节器组组成；其中的外模及内模板均采用回形勾将多件定型组合钢模板拼装组合，并由穿墙螺栓连接成型。本实用新型采用以钢代木，取消现有技术外模板采用的水平支撑、横撑及斜撑，整个井模能重复使用，为电梯井模板的施工机械化创造条件。
一、室内给排水概述
1.1室内给水
从建筑物内部结构来说，给水系统包括生活给水系统、生产给水系统、中水系统、消防给水系统、以及组合给水系统。例如自动排气阀就是属于给水系统的。设有延时自闭阀的蹲式大便器的室内给水系统，如学校、旅馆、办公楼等，如果在给水管系统的最顶层设有自闭阀，最好在管系的最高点增设自动排气装置。因为给水用的延时自闭阀能很好地控制水流，但却不能很好地控制气流。当系统停水时，给水管内常积存有大量的空气。系统恢复供水后，管系内空气常会被水流压缩至管系顶部而形成一个压缩空气区。此时有人再按下延时自闭阀的按扭时，则压缩的空气会伴随着水流喷薄而出，常会将便器内的污物吹到地面以上，甚至溅到入厕者的衣物上。在管系的最高点设一个自动排气阀则可有效地解决这一问题。
2.2室内排水
排水系统包括生活排水系统，工业废水排水系统，以及屋面雨水排水系统。这些系统中包括了水质处理，水质、水温、水压保证及供水、配水、排水、通气等众多技术内涵。随着社会的进步和科学得到发展，室内给排水在不断派生出各种新的子系统，新技术、新材料日新月异地涌现。室内给排水已成为我国现代化建设中一支不可忽视的力量，在生活中起着举足轻重的作用。对于厨房和厕所相邻的住宅来说，如果厨、厕是单独的排水管系统，则在最底层为两系统作一个紧急排出联通。从对目前我国居民的生活习惯来说，下水管道发生堵塞现象发生的可能性非常大，也可以说只是堵的次数多与少的问题。如果室内设计人员对传统作法稍做改动，则可在很大程度上方便用户。
二、室内给水设计
2.1生活给水系统
建筑物内应尽量利用室外管网的水压直接供水，当水压不满足要求时设加压装置，生活水池及其泵房设在底层，屋顶设水箱，各配水点处的静水压不宜大于0.45MPa，同时最高层水压不宜小于0.10MPa，水压大于0.35MPa的人户管，应设减压设施，且为了利用外管网的水压，以节省能耗，一般以外管网能满足水压要求的楼层为低压区，空调冷却塔的补水量一般均较生活用水量大得多，因此有条件的宜将冷却塔置于低压区。市政压力不能满足要求的给水系统的BA设计小区每栋单体均设有水池、水箱、水泵，由于数量多，如用传统的管理方式务必造成人力、资源的浪费，给管理带来很多不便，一般设计中采用BA系统对各个水池、水箱、水泵的运行状态、故障状态等进行监视、控制。BA系统中的自动抄表系统解决了人工抄表带来的诸多不便，更好地为住户服务。给水系统的BA设计主要是通过液位、压力、流量等讯号对加压泵、水池、水箱运行状态进行监视、控制。
2.2热水系统
住宅楼热水由各自煤气、太阳能、电热水器提供，公共建筑热水由集中热水供应系统提供。(1)公共建筑加热设备的选择：加热设备是热水供应系统的核心，对于热源充足的地区采用半即热式汽水热交换器，它具有体积小，占地小，自控精确，浮动盘管，自动除垢，自动过冷，热水出水快，防“军团菌”产生等优点。(2)热水系统的BA设计：热水系统的BA设计主要是通过压力、温度信号实现对热交换器、热水循环泵的启停、故障，热水温度的监视控制。
2.3给水支管的布置与敷设
给水供应系统没有固定的形式，设计时应根据用户的要求，结合室外给水系统的实际情况经技术经济比较或采用综合评判法确定供水方式。普通住宅给水系统我们应本着节能、便于管理的原则来选用设计方案。当一户设有两个或两个以上卫生间，给水管道需穿越房间时，横管最好设于楼板垫层中，楼板降低7cm―l0cm，垫层采用渣或细石混凝土。当有采暖管道穿梁敷设(或贴楼板下安装)，给水横管应与采暖管道并排安装，管道应尽量布置于客厅、餐厅等部位，这些位置是住户装修的重点区域，便于住户在装修中合理方便的处理管道。给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内，敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。实际上，如果将接往两个或两个以上用水点给水支管串联在一起，其支管外径均会超过25mm。因此，为了满足规范要求，给水支管人户后即接入分水器，分水器暗设于厨房或卫生间墙体内，通过分水器后接往各用水点，其支管外径均可控制在25mm以下。
三、排水设计
3.1厨房排水管道的`设置
厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接人排水立管。而对于厨房是否设地漏，目前还存在较大争议，建议厨房内不设地漏：现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗，少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁，厨房地漏由于长时间无水补充，水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。同时，取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。
3.2卫生间排水管道的设置
新设计的住宅应致力于取消伸入下层住户空间的排水横管，具体做法有：(1)使卫生间地板面下沉，管道敷设在填渣层中。(2)使卫生间地板面不下沉，而使用P形坐便器(后出口式)，使得下水管在本层与立管衔接。地漏采用侧壁式，洗脸盆、浴缸等排水管也在地面以上敷设与立管衔接。这两种做法均可以使下水管道每层水平分隔开，若需要检修可以独户进行，不影响邻居。(3)地漏与存水弯的配合问题，传统钟罩式地漏的水封容易挥发，常常造成下水道异味和排水口溢出的液体进入室内，形成室内污染。所以在给排水设计中，必须重视这个问题。
3.3污水系统
室内一般粪便污水和其他废水合流，高层建筑的生活污水立管设置专用通气立管，粪便污水经室外化粪池处理后排入市政排水管网，职工食堂和营业的含油污水单独设隔油处理。为改善底层排水条件，采用底层污水独立出户，地下室污水设污水集水坑及潜污泵，经提升后排至室外。为减少投资，方便管理，除规模很大的建筑群或有关部门提出明确的要求需要做中水设计外，一般小规模的中水系统，由于管理等问题，运行情况都不太好。
3.4给排水管道的设计
给排水立管应尽量置于同一个位置，最好位于通风道附近，以便于住户进行装修包裹。在有条件时最好设置管道井，可以将水表设于其中以做到水表出户。当一户设有两个或两个以上卫生间，给水管道需要穿越房间时，横管(管径小于De25)最好设于楼板面找平层中。
四、结语
室内给排水系统看似简单，但它与居民的日常生活息息相关。作为给排水设计人员，应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。
