既有居住小區(qū)管道共同溝技術(shù)探討

既有居住小區(qū)管道共同溝技術(shù)探討摘要：針對既有居住小區(qū)管線存在的問題進行分析，提出小區(qū)共同溝的思想及建造形式，并將既有居住小區(qū)共同溝的建設(shè)及改造成本與傳統(tǒng)直埋敷設(shè)的管道成本進行經(jīng)濟性分析。分析其優(yōu)勢及小區(qū)共同溝的應(yīng)用的可行性。關(guān)鍵詞：既有小區(qū)、共同溝、直埋管道、經(jīng)濟性分析隨著城市化進程的加快，經(jīng)濟發(fā)展、城市建設(shè)以及人民生活水平的不斷提高，老舊小區(qū)的更新改造問題口益受到矚目。由于建成年代早，建設(shè)標準和配套指標普遍偏低，管線老化、配套不齊等問題突出，因此針對舊居住小區(qū)管線進行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前存在諸多問題主要有：既有居住小區(qū)多采用管道直埋敷設(shè)，熱力管道老化，需要不斷進行改造，運行及維護成本較高。弱電管線布置凌亂，規(guī)劃較差，明線拉設(shè)，隨意性強。公共設(shè)施的產(chǎn)權(quán)不清，破壞和毀壞的現(xiàn)彖嚴重而且沒有專門的管理單位進行規(guī)劃和協(xié)調(diào)管理。部分小區(qū)采用地溝的形式，多半通行溝已無法用，空間小，地溝的枳水嚴重，此外一些供暖系統(tǒng)，相對陳舊，結(jié)構(gòu)簡單需要對其改造，上下水管線水渾濁現(xiàn)彖嚴重等問題。為了解決既有小區(qū)的管線問題，結(jié)合目前共同溝技術(shù)的應(yīng)用情況，提出適合既有小區(qū)改造的共同溝模式來更好的服務(wù)居民。1?共同溝技術(shù)所謂共同溝，就是“地下城市管道綜合走廊⑴”即在城市地下建造一個隧道空間將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線集于一體，設(shè)有專門的檢修II、吊裝II和監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)和管理。1.1小區(qū)共同溝的設(shè)計思想目前小區(qū)的管道布置多采用直埋敷設(shè)，而進行人面積的共同溝技術(shù)進行改造其造價較高，因此可結(jié)合目前小區(qū)管線的特點以及目前部分小區(qū)采用地溝的形式，在普通埋地熱力管溝的基礎(chǔ)上，以通行地溝和半通行地溝及不通行地溝的尺寸為基本模式，將多種不同的管線進行同溝敷設(shè)，根據(jù)入溝管線的特點及設(shè)計要求對各管線的特征采取相應(yīng)的技術(shù)措施，克服其間相擾矛盾，保障管線正常運行，并求得較好的經(jīng)濟效益和社會效益，從而更有效的服務(wù)于既有居住小區(qū)。1.2共同溝收容管線原則共同溝內(nèi)管線的收容必須征得各管線單位同意后進行規(guī)劃，并采取妥善的防范措施。各類管線收容原則⑴具體如下：電力及電信：電力與電信管線在綜合管溝內(nèi)可以變形、靈活布置、不易受綜合管溝斷面變化限制的優(yōu)點，此外電力，通訊電纜最容易受到外界破壞的城市管線，這兩種管線基本上是可兼容同一室，但需注意電磁感應(yīng)干擾的問題。煤氣：對于煤氣管線是否收容于共同溝內(nèi)，近年來頗受爭議，如規(guī)劃考慮收容在共同溝內(nèi)，應(yīng)以獨立于一室為原則，必須特別規(guī)劃設(shè)計防災(zāi)安全設(shè)施。自來水管：一般情況下可納入管溝，可以克服管線漏水及外界因素引起的自來水管子爆裂，還可以為管線的擴容提供必要的彈性空間。但收容時必須考慮到施工、維修管理、管線材料換裝等問題。雨污水管線：污水管會產(chǎn)生一些有毒、易燃的氣體，入溝的話會增加共同溝的造價，若將污水管納入管溝，其建設(shè)費用人。雨水管入溝也需要布置相關(guān)的加壓措施、泵站等，耗資大，且技術(shù)難度大，因此這不推薦入溝。熱水管道：熱水管道壓力人，管材需要外套保溫層，但一般直埋管道會受到一定的腐蝕，把熱水管道入溝可以有效的延長其使用的壽命，且入溝為其擴容提供空間。燃氣管線：由于燃氣直埋引起的燃氣爆裂事故時有發(fā)生，若入溝可以減少類似事情的發(fā)生，也減少道路的反復(fù)開挖，但其安全管理和安全維護的費用高于直埋管道，人部分燃氣管道入溝都是獨立一室進行設(shè)置。分析舊居住小區(qū)的管線特點，由于排水管道雨污水管線設(shè)計的特殊要求，不采用其入溝。另外，燃氣管道，由于小區(qū)涉及到的共同溝形式空間小，且管線自身入溝安全管理及安全維護成本要高，可以采用不入溝。因此，小區(qū)共同溝推薦入溝方案：電力、電訊、給水、熱力管道入溝敷設(shè)。1.3共同溝建造形式根據(jù)共同溝的特點及建造形式可分為干線共同溝、支線共同溝、纜線共同溝，再結(jié)合現(xiàn)有目前地溝形式的通用的標準設(shè)計，把兩者統(tǒng)一設(shè)計一種適合小區(qū)綜合管溝形式的小區(qū)共同溝方案。干線共同溝：一般設(shè)置于主道路中央下方，結(jié)構(gòu)斷面尺寸大、覆土深、系統(tǒng)穩(wěn)定且輸送量大不直接供給用戶。一般收容通信、電力、燃氣、給水、熱力、雨水及污水等管線。可采用通行共同溝模式，以現(xiàn)有的通行地溝尺寸及模式進行參考和規(guī)劃，設(shè)計出適合小區(qū)使用的共同溝形式，見圖1.支線共同溝：是位于干線共同溝及直接用戶之間的輸送共同溝.其中容納各種管線的支線，支線再以接戶線提供用戶，一般建設(shè)于兩側(cè)人行道下，主要收容通信、有線電視、電力、燃氣、自來水、熱力等直接服務(wù)的管線，有效斷面較小、可采用半通行共同溝模式，以現(xiàn)有的半通行地溝尺寸及模式進行參考和規(guī)劃，設(shè)計出適合小區(qū)使用的支線共同溝形式見圖2。在上述形式中預(yù)留了中水管道，以滿足小區(qū)以后的規(guī)劃和設(shè)計的要求，對于南方的小區(qū)不涉及到冬季的采暖,

故其熱力管道不入溝，參照重慶某小區(qū)⑷的設(shè)計，可采用下面的的設(shè)計形式:纜線共同溝：此類共同溝是僅將各類電線、電纜（如電力線、通信線等）、有線電視等集中1201000/10L0091201000/10L0091001240設(shè)置在一起直接供應(yīng)給終端用戶。空間斷面較小、埋深淺、施工費用較少，可采用不通行共同溝模式，以現(xiàn)有的通行地溝尺寸及模式進行參考和規(guī)劃，在溝的上面設(shè)置蓋板，從而設(shè)計出適合小區(qū)使用的共同溝形式。圖5纜線共同溝斷面設(shè)計（mm）2?共同溝經(jīng)濟分析2」共同溝的工程項目費用工程項目費用是指建設(shè)運用于某工程或技術(shù)項目產(chǎn)生效益過程所支付的貨幣金額。根據(jù)聶永平提出的共同溝的建設(shè)成本包括內(nèi)部成本和外部成本⑴。其中內(nèi)部成本是指共同溝的建設(shè)與管理維護成本，而外部成本則指共同溝施工時對周I制壞境造成影響的成本?？偟膬?nèi)部成本可用公式進行計算：w=w/?t+wZz.+wh.（1）A7其中：Wh廣是主體工程造價；Why是維護費用；W%-是管線遷移費;(10)(10)在共同溝設(shè)計壽命內(nèi)，其運行維護費可用表示為:(2)(2)式中：c】-年維護費，元/ym;r-共同溝的設(shè)計壽命，y;/-預(yù)計施工年限,y;L-共同溝的設(shè)計長度，m;外部成本，包括對城市正常交通秩序的沖擊及道路路面的破壞，但這種影響只發(fā)生在施工階段。相對于管線傳統(tǒng)直埋方式只是一種短期的影響。道路開挖對城市正常交通秩序的沖擊成本：兀=[2C<A<-1>/N]2x^xDUR（3）式中:心單向車道數(shù);c-每車道高峰流量（v/h*車道）；DUR-管線施工的平均周期：h；p-每車每小時的貨幣價值，元/h;(4)道路開挖所造成的道路破壞成本為：(4)Rc=AM式中：A-平均每次道路開挖的面枳，m2;M-道路重鋪的造價，元/m2;即每次道路挖掘造成的外部成本為：Xa"V?總的外部成本為:4-(6)4-式中：r/ln（l+r）-資金流的轉(zhuǎn)換因子。共同溝的建設(shè)總成本由內(nèi)部成本和外部成本組成即:(7)c=IV+Be=Wht+Wli,+Mi}+Be(7)據(jù)上述共同溝各種運行成本和費用的分析，一般共同溝的的使用壽命是50-75年，其中建設(shè)lkm共同溝的內(nèi)部的建設(shè)費用人約是6321102.5元，而共同溝的建設(shè)期通常是2-4年，即共同溝的設(shè)計壽命R為50年，預(yù)計施工年限/為2年，其設(shè)計長度L為1000m,共同溝的年維護管理費約為830元/m,則可計算其運行維護的費用為16593.62元每年。對于建設(shè)共同溝對道路造成的沖擊成本的計算，由于該共同溝的建造是在既有居住小區(qū)內(nèi)，設(shè)小區(qū)內(nèi)單行車道數(shù)為2,每車道高峰流量按150（v/h*車道）計算，每車每小時的貨幣價值定為50元/h，工期為2d,以及每次開挖道路lm需破路面2,滬計算，則需1994元/m,由以上公式計算出共同溝的外部成本總計2354000元，故可估算出建設(shè)lkm小區(qū)共同溝的總費用約合8691696.12元，即8691.7元/m°2.2常規(guī)直埋管道的費用（1）供熱管道一般直埋供熱管道的管徑100-500,其中對直埋敷設(shè)的供熱管道DN250和DN400總的建設(shè)成本（包括管理運行的費用）進行了預(yù)算分析，其費用如下：表一熱力不同管徑直埋敷設(shè)成本類型工程總成本（元/米）類型工程總成本（元/米）直埋敷設(shè)DY250直埋敷設(shè)直埋敷設(shè)DY250直埋敷設(shè)DMOO1053.58221262.7152給水管道用于給水的塑料管的種類較多，給水的埋地管可采用l；PVC管，其管徑范闈很寬，符合埋地給水管的需求，對于不同管徑的給水管埋地的綜合造價進行比較如下：表二不同給水管道管徑的綜合造價序號1234567管道管徑2003004005006008001000管道造價2754997451037137522752918燃氣管道我國城市燃氣管網(wǎng)常用管材主要是鋼管、球墨鑄鐵管以及聚乙烯管(PE)等，為此在考慮既有居住小區(qū)燃氣管道成本分析時，可以選聚乙烯管為例進行比較。表三PE管道工程造價項目造價(元/100米)造價比例(%)PE管排管工程130504100.001、拆除工稈15581.192、土方工程2248217.23乳苴仙誦4R94、打拔鋼板樁2133916.355.管道安裝工稈6244447.856、無損探傷及犧牲陽極工程3580.287、閥門井工程43543.348.閥門安裝工程96357.389、強度試驗及吹掃、清通工程9970.7610、管道置換氣體連接工程9560.73其總費用為130504元，計算其綜合費用折合2610.09元/米。燃氣管道的運行和維護費用相對較高，若其開挖維修其成本高。2.3綜合經(jīng)濟分析工程基建費用雖是一次性開支，但可分期實施，其償還或回收通常是分期的。用動態(tài)的觀點進行分析，一般有三種計算方法：(8)計劃投資總額，按靜態(tài)算(8)k=Atq+匕+…+心-]分期投資，投資按建設(shè)終期算(9)k.FW=k0(l+i)"+?(1++...+化—(I+i)(9)分期投資，投資總額按建設(shè)初期算

2.3.1投資總額分析由上述的計算共同溝和各種直埋管道的直埋敷設(shè)成本，可以用技術(shù)經(jīng)濟學的理論對其分析比較：建設(shè)lkm的共同溝,其建設(shè)費用約合6321102.5元,外部成本共計2354000元,總計8675102.5元,約0.867萬元/米。其中包括了年運行和維護費用。敷設(shè)供熱管道若選用管徑為DN250則其綜合成本為1053.5822元/米。敷設(shè)給水管道若選用管徑為DN400則其綜合成本為1500元/米。敷設(shè)燃氣管道若選用PE管，則其綜合成本為2610.09元/米。敷設(shè)電纜管道，其綜合成本約合為1520元/米。以建設(shè)lkm的干線共同溝為例，則總的投資由上面成本可知需要投資近870萬元，兩年投資完成若第一年投資500萬，第二年投資370萬元，年利率為i二6%,根據(jù)上述計算公式可得下面表格。按建設(shè)終期的投資額：kFW=k$F丨P)；%+化(F/P)驚=500X1.191+370X1.124=1085萬元按建設(shè)初期的投資額：kFW=Ro(P/F)加+V(P/"二500X1.000+370X0.9434=820萬元若各種管道單獨敷設(shè)其綜合成本為，以敷設(shè)lkm為例。w=(叫+w2+vv3+w4)=(1054+1500+2610+1520)XIX1000二668.4萬元若這些直埋管道分期進行敷設(shè)而不進行土方的的重復(fù)計算時，可以將綜合的總成本乘以一個比列系數(shù)0.6,則單獨敷設(shè)lkm的直埋管道的綜合費用約合401.04萬元。2.3.2折舊費及生產(chǎn)維護運行費用分析固定資產(chǎn)的價值在生產(chǎn)中逐漸耗損轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品中了，據(jù)此耗損價值的人小，有計劃地提取回收的費用就是折舊費。利用復(fù)利現(xiàn)值轉(zhuǎn)年金公式來計算折舊年金AC折=U°(a/p)：-E(a/F)：(11)生產(chǎn)維護費用是正常運轉(zhuǎn)和設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品而耗費的費用。這些費用取決于設(shè)施的物理性能相使用狀況、環(huán)境因素。年經(jīng)費是指基建項目投產(chǎn)使用期間每年經(jīng)營的全部費用，它在數(shù)量上等于折舊年金和生產(chǎn)維護費用年金之和。AC年經(jīng)費AC年經(jīng)費=Aq斤+AC維(12)對于直埋的各種管道，其折舊及運行維護費用成本相對較低約占總成本的5%左右，由上述計算可知其年經(jīng)費約合201元/米。共同溝的折舊費用550元/米，其年經(jīng)費為566.6元/米。此外直埋管道由于給水的檢修或爆管及電力或熱力管線檢修所造成的市政道路的重復(fù)開挖，需要的費用較人。給水水管開挖費用約1200元/米，電力按開挖費用約500元/米，熱力管按開挖費用約1500元/米推算，燃氣管道按1300元/米估算，各種管線每年開挖道路比例按以下估算：給水管開挖約占15%電力管開挖約占20%,熱力管線開挖約占25%,燃氣管線開挖占10%。則每年檢修管線的費用為：P二1200X15%+500X20%+1500X25%+1200X10$二785元/米表四共同溝及直埋管道建設(shè)成本總和比較(元/米)類型建設(shè)成本外部成本運行錐護成本總成本類型建設(shè)成本外部成本運行錐護成本總成本小區(qū)干線共同溝6321.1032354元16.5938691.696建設(shè)成本道路開挖比例開挖指標開挖成本供熱管道(DN250)1053.58225%1500375給水管道(DN500)150015%1200180燃氣管道(PE)2610.0910%1300130電力通訊152020%500100與其建設(shè)的lkm的共同溝管線來講，直埋管道全線開挖的費用達78.5萬元，其管線維修程度開挖全線的系數(shù)為1%的話，即若lkm管線完全開挖占10米的造價也將達到7.85萬元，而綜合管溝的運行維護費用僅1.7萬元，可見若年平均開挖2-3次，就相當共同溝的運行維護費用，故對于長距離的管線來講其開挖維修的造價很高，采用共同溝的方案從長遠來看還是經(jīng)濟。2.3?3投資回收期分析投資回收期是指工程或技術(shù)項目建成投產(chǎn)后，每年從所得的利潤中補償回收全部投資所需的時間，當然是時間越短的方案愈好。靜態(tài)回收期算法：(13)S-Z