摘要：工业建筑中工艺管线繁多，要求严格布置复杂，因此管沟、管廊在工艺设计时的作用就更加重要。管沟、管廊能够敷设很多管线，同时也便于生产使用过程中对工艺管线的检修维护，是保障生产线安全生产的前提条件。所以在管沟、管廊设计过程中应根据实际使用情况合理准确地确定其型式、设置位置、尺寸，合理布置管线，同时完善其附属设施，以便最大限度满足生产需要。
关键词：管沟，管廊，工艺管线，型式，管道布置，辅助设施。
随着城市化的不断深入，工业也随之迅猛发展。现代工业的特点对工业建筑的工艺要求也越来越高。给排水管沟、管廊在工业建筑中成为其不可缺少的辅助设施。合理安排好管沟、管廊的型式、平面位置、管线布置及其辅助设施的布置对整个建筑设计乃至其将来的生产使用非常重要。以下以本人参与设计的广州科学城某电子厂房为例，对管沟、管廊设计进行基本的介绍及分析。
该项目位于广州开发区科学城开泰大道以南，科丰路以东，厂区占地面积为127714m2。主要从事电子产品和电子材料的研发、生产等。其生产过程中涉及开料、显影蚀刻、棕化、减铜蚀铜、化学沉铜、全板电镀、图形电镀、化学沉金、酸洗等一系列的工序，工艺给水、排水的要求非常高，给排水管线众多，其中排水管线按工艺要求分类达19种（高浓度酸性废水、显影褪膜废液、有机废水、重金属废水、化学铜废液、含锡废液、含金废液等……），工艺给水管线按水质及使用要求分为4类（生产给水管、中水回用管、DI纯水、RO纯水），其余相关专业及工艺管线如电缆母线及桥架、压缩空气管、风管、消火栓管、喷淋管、空调冷冻水管、工艺给药管等。如此繁多管线只有合理布置在管沟、管廊中，才能满足生产工艺的要求。
一、管沟、管廊的型式的选择。该厂房生产工艺管线众多，且各类管线使用频率高，因此必须考虑维护检修。主管沟、管廊设计中均采用可通行的型式。其中首层埋地管沟全用于敷设工艺排水管线，管沟结构型式采用现浇钢筋混凝土结构；建筑内的管廊敷设给排水支管、工艺支管及相关专业管线，顶板、底板结构型式采用钢筋混凝土，墙壁材料同建筑墙体。埋地管沟型式设计时参照热力管道地沟的做法，主管沟采用全通行型式管沟，室外支管沟及室内支管沟采用半通行及不通行地沟。各种管沟型式的具体设计原则：①通行地沟净高不低于1.8m，通道宽度不小于0.7m。②半通行地沟一般净高为1．2～1．4m，通道净宽0．5～0．6m，长度超过60m应设检修出入口。③不通行地沟主要敷设管道数量少、管径较小、距离较短，以及维修工作量不大的管线，地沟内管道一般采用单排水平敷设。
二、管沟、管廊的平面位置的设置。该项目主厂房高3层，占地面积约36500m2，建筑面积106224m2，建筑平面形状为矩形，建筑中央设有庭院做消防车道及回车场。室外管沟及室内管廊平面位置的设置时首先考虑设置在靠近主要的生产给水、排水区域，因此在该厂房每层的内走廊上方设置环形管廊，并分段设置排水竖井，便于将室内排水管线接至室外主管沟；室外埋地的主排水管沟设置时考虑最短距离排入污水处理站，故在建筑中央的内庭院呈水平直线设置，坡向厂房首层的污水处理站，在主管沟沿线设支管沟分段接入，具体位置详见“管沟、管廊位置示意图
三、管沟、管廊尺寸的确定。管沟、管廊尺寸主要根据管沟管廊内管线数量、布置确定。
尺寸设置主要考虑满足管道敷设要求、日常检修维护及通行要求，同时考虑其造价，做到合理、经济。该厂房设计时管沟断面净空尺寸见管沟剖面示意图BxH为2.6mx1.8m；每层的管廊断面尺寸见图管廊剖面示意图BxH均为3.15mx2.5m；
四、管沟、管廊内的管道布置。管沟、管廊设计最主要的工作是如何合理敷设好管沟、管廊内的管道。管沟主要敷设排水管线，因此管沟底的坡度与管道坡度相同，该厂房管沟坡度i=0.005，同时管道布置需满足安装及日常维护要求。管沟内管道敷设的排水管线按工艺要求有19种，管径De300～De110，同时考虑预留1~2条备用管道的位置，由于该厂房管沟为通行管沟，且管道数量多，管道布置按中间及两侧敷设成三列，每列之间预留人行通道0.7m，中间位置的管线支架采用角钢支设，分4层敷设De110管线，每层敷设2~3根管道，每层之间的距离400mm，可以满足支管接入主管的管道安装要求，左右2列管道均靠管沟壁敷设，管架直接由管壁支撑，主管沟起端深度1.8m，末端与污水厂连通深4.0m。半通行支管沟内管道敷设在管沟左右两侧，中间通道宽0.5~0.7m，管沟深1.4m；不通行管沟内管道水平并排敷设。管道布置时大管径靠里侧、下端敷设，小管径靠外、上端敷设。
管廊内布置的管线数量众多，类型多样。管廊内设置的管线包括工艺给水（共4根，DN200～DN50）、工艺排水（共19根，De200～De75多为De110）、空调冷冻水（6根，DN150~DN250）、压缩空气（1根，DN150~DN100）、电缆桥架（约200x1200mm）、消防给水（2根，DN100～DN200）、中央给药（约8根DN50），风管（1条，约400x1000mm）等。管道布置的原则是大直径管道靠近管廊两侧布置，小管径、公用工程管道布置在管廊中间，工艺管道布置在与管廊相连接的设备一侧，仪表和电气电缆槽架、给水管、压力管线等布置在上层，一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道、重力流管线等布置在下层，同时预留10~20%空间作备用管道位置，管线交错时压力管让无压管，小管让大管。根据该厂房的管线数量、分类，进行管线的初步布置，走廊天花与管廊楼板底间敷设检修几率相对少的风管、喷淋管道及部分空调冷冻水管；管廊内布置其他给水、工艺排水、压缩空气、电缆、消火栓、工艺给药等管线。根据管线的性质设计时将电缆、压力管线（压缩空气及工艺给水）、工艺给药布置在管廊上部，空调冷冻水布置在中部，工艺排水管线布置在管廊下端。管道布置时呈三列布置，每列自上而下设3～5层管道，三列间设有2个宽0.65～0.70m检修通道，由于排水管线较长约100m，敷设管道时须在排水管下方留一定的落差高度便有管道找坡，排水横管每15m设一清扫口；另外各管道之间、各层管架间须留开管道安装所需的空间。管廊中间布置的多层管道同样采用角钢进行架设，管卡固定管道，选用角钢时与结构专业进行配合，根据管道满流时的荷重校核所选的角钢承重能力，由于该厂房的空调冷冻水管相对较大，设计时采用的角钢采用角钢L75x8、L63x5、L50x4等几种规格。管廊内的管道布置好后在各生产工艺区域进行管线进出、安装的距离及位置的对比校核，完善管廊内的布置。因此该管廊在设计基本完成时通过建设单位的各个生产部门确认，满足要求后再作细部设计，避免施工返工。在最终的管廊施工图设计时根据管道的平面布置的变化分段绘制管廊的剖面详图以便于安装施工。
五、管沟、管廊内的附属设施。管沟、管廊设计时亦须考虑其相应的附属设施，包括地面排水、内部照明、通风换气、检修口设置、消防等。
1）排水设施：主管沟内主要敷设排水管线，使用或维修中难免会有跑、冒、滴、漏，因而不能忽视其排水，该管沟总长约180m，分段在管沟底设截水沟，并与集水井相连，共设2道截水沟及集水井，井内设置潜污泵，提升管沟内泄漏的废液。建筑内的管廊排水分区域设置排水地漏,管廊地面坡向地漏，经排水地漏立管收集后排至首层污水处理站。2）管沟照明：根据检修要求进行设计，管廊可利用窗适当采光，并适当加设防潮型照明灯。3）通风设施：主管沟为埋地设置，容易在管沟内积聚工艺废水产生的有害废气，因此须进行抽风换气设计，该管沟设计时考虑到管沟与楼梯间距离近，通过沟侧壁开孔设置风井沿楼梯外墙通至厂房天面，并在天面设置抽风机，将沟内废气排出，利用管沟进出的检修口作为进风口。建筑内管廊主要通过设置百叶窗及排气扇进行通风换气。4）检修口。管沟根据内部管道布置及管沟总长设有4个检修口，每2个并排设置，检修口正对管沟检修通道，检修口设防水、防雨的可开启盖板。管廊出入口主要利用楼层楼梯进行设置。5）管廊消防。由于管廊内部布置的管线复杂，如电缆桥架、管道保温材料等存在火灾隐患，故在管廊内设置自动喷水灭火系统，并按距离设置灭火器。
通过以上几方面的分析后进行管沟、管廊设计，能使看似复杂的设计有条不紊地推进，并让其设计最终满足建筑的使用要求。全面详细的工艺条件、数据是管沟、管廊设计的前提，建筑设计各专业的密切配合及使用方与设计方细致的沟通、合作是管沟、管廊设计的关键。该厂建成投产2年来运行稳定，暂无管沟、管廊使用或设计不良的反馈意见。总体而言该厂房管沟、管廊设计是比较完善和适用的，不过在建设过程中也存在个别问题：空调冷冻水管道主管较大敷设在走廊天花内，施工困难且对走廊局部天花有影响，主要是设计、施工、监理等单位未能及时沟通解决，因此在以后的设计、建设中总结经验，避免此类问题的再次出现。
综上所述，工业建筑管沟、管廊的设计应综合考虑工艺、相关专业等方面的要求，多方沟通，合理设置，细化设计，使管沟、管廊能完美的与建筑结合，使工业生产更为安全稳定。以上观点为笔者在从事工业建筑设计时对管沟管廊方面的一点体会，欢迎广大读者来信探讨，不妥之处望广大读者指正。
参考书籍：
1、《工业企业总平面设计规范》GB50187-93
2、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
