根据中国地震台网发布的消息,在 26 年 01 月 26 日 14 时 56 分,甘肃甘南州迭部县发生了一场 5.5 级地震。值得庆幸的是,此次地震暂未造成人员伤亡。然而,这一事件也再次为我们敲响了警钟,让我们不得不思考:在地震这样的自然灾害面前,建筑里的给排水系统究竟该如何应对,才能最大程度地减少破坏,保障人们的正常生活和安全呢?
你知道吗,在建筑给排水设计领域,有许多与地震息息相关的内容。为了有效防止地震对给排水系统造成严重破坏,在设计阶段就需要提前考虑诸多因素。接下来,就让我们一同深入探究这些关键要点。
概念厘清:抗震设防烈度与震级
在给排水设计中,我们常常会提及抗震设防烈度这一概念,它与地震级数(震级)有着紧密却又不同的关系。
抗震设防烈度
它是按照国家规定的权限批准,作为某一地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下,取 50 年内超越概率 10%的地震烈度,用“度”来表示。当抗震设防烈度达到 6 度及以上时,就需要进行抗震设计。而且,同一场地震,由于不同地区距离震源的远近、地质条件等因素的差异,所感受到的烈度是不同的。
震级
震级则是用于衡量地震释放能量大小的等级,它反映了地震本身的“强度”,与震源深度、距离等因素无关。同一场地震,只有一个震级。
对于给排水专业(机电专业)而言,有一本专门针对抗震的规范——《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981 - 2014)。在日常的设计工作中,给排水设计师们通常会在设计说明中专门写一章来详细阐述与抗震相关的内容。近些年来,随着抗震问题越来越受到大家的重视,这本规范也被频繁提及。平日里看似不太起眼的条文里,其实隐藏着在极端情况(地震)下与用水安全息息相关的关键信息,作为给排水工程师,对这些内容都了解吗?
建筑物内的抗震设计要点
管材选择
管材的选择至关重要,需要挑选强度高且具有延展性的管道。在必要时,还应设置软接头、柔性接口。这是因为管道的刚度能够保证其在正常使用情况下具备一定的强度,而柔性接口则可以对轻微的“晃动”起到缓冲作用。想象一下,当地震发生时,地面会产生晃动,如果管道没有一定的柔韧性,就很容易因剧烈的震动而断裂。而设置了软接头或柔性接口的管道,就像给管道穿上了一层“减震衣”,能够在一定程度上减轻地震对管道的破坏,保障水流的正常输送。
管线敷设
超长管线需要设置抗震动措施。水平管线应设置支吊架、防晃支架,这样可以对管线起到固定作用,防止其因自身的重力以及地震产生的晃动而发生位移或损坏。在地震风险较大的地区,高层给水系统不宜采用串联的方式。这是因为如果采用串联方式,一旦局部的管线发生“断裂”,那么此段水管后的整个供水区域都将面临“断供”的风险。通过合理的设计,避免管线串联相接,可以在一定程度上降低这种风险,保障供水的连续性。
穿抗震缝、楼板
管线应尽量避免穿越抗震缝。如果必须穿越,则需要设置伸缩节等装置。当管线穿楼板或内墙时,应设置套管;穿越基础时,则要设置波纹管伸缩节。抗震缝、楼板等区域本身在地震时就容易发生断裂,在这些部位设置套管、伸缩节等缓冲性的工程措施,就像给管线加上了一层“保护套”,能够减少地震对管线的直接冲击,降低管线损坏的可能性。
设备及设备用房
设备用房,如生活水池、消防水池、转输泵房等,应尽量设置于地下室或底层。这样做一方面是为了保证有足够的检修空间,方便在地震发生后对设备进行及时的检查和维修;另一方面,设备用房内有水箱、泵组等设备,结构荷载较大,设置于低位且置于房屋中间,可以提高设备的稳定性,减少地震对其的影响。同时,设备四周应设置限位器固定水箱等设备,将水箱等设置成应力均匀的圆形或方形,并尽可能靠建筑物中心布置。此外,吸水管线应设置软管接头,这些措施都可以进一步增强设备在地震中的抗破坏能力。
建筑小区、室外的抗震设计要点
管材选择
与建筑物内的管材选择类似,建筑小区、室外的管材也需要选择强度高、有延展性的管道,必要时设置软接头、柔性接口。特别需要注意的是,热水管的保温材料也应具有柔性。因为热水管在运行过程中会因温度变化而产生热胀冷缩,如果保温材料没有柔性,就容易在地震等外力作用下发生破裂,影响热水管的正常使用。
管线敷设
在建筑小区和室外,管线应尽量埋地或设置管沟。同时,尽量采用双路供水的方式,将干管布置成环状。这样即使一条供水线路在地震中受到破坏,另一条线路仍可以保证供水的连续性。对于大型建筑小区的排水管线,应进行分段布置,就近、分散排出。有条件时,还可以适当增设连通管。此外,应避免在地质不良地段进行管线敷设。大的原则是能避开劣质地段最好,如果无法避开,就需要设置备用措施,如环状供水、分散排出等,以提高排水系统的抗灾能力。
水塔
除了前面提到的管材和柔性接头等措施外,水塔还应与其他建筑物保持大于 1.5 倍塔高的距离。这是因为地震来临时,地震波会对影响范围内的建筑造成破坏性摧毁。水塔又高又重,在地震中很容易因失去平衡而倒塌,如果距离其他建筑物过近,就很容易对低楼层建筑物造成严重的破坏。因此,保持必要的距离是减少水塔倒塌危害的重要措施。
总结与互动
在日常的给排水设计工作中,抗震设计是绝对不容忽视的重要环节。即便支吊架部分通常由专业厂家进行深化设计,但作为设计师,也必须严格把关。尤其是支吊架的设置间距、安装点位等关键因素,都需要从源头上进行精心把控,只有这样,才能切实保障给排水系统在地震等自然灾害发生时的安全与稳定。
地震无情,但通过科学合理的设计和有效的防范措施,我们可以让建筑里的给排水系统在地震面前“扛”得更稳。希望每一位给排水工程师都能重视抗震设计,为保障人们的生命财产安全和正常生活贡献自己的力量。同时,也欢迎大家在评论区分享自己在给排水抗震设计方面的经验和见解,共同探讨如何更好地应对地震带来的挑战。










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