地下車庫的排水設計探討

鄧廣慧

摘要:隨著社會經濟的發展,地下停車庫的規模加大,功能增強,檔次提高,給排水設計的內容也越來越多。防排水,是困擾建筑設計的一大難題,一旦處理不好,再來補救,困難很多。本文僅就地下車庫的排水問題,提出其解決方案。

關鍵詞:地下車庫;排水;集水井

近年來,由于住宅樓盤的高檔化及私車擁有量的增加,在地下修建一層或多層地下車庫,幾乎成了各個樓盤競相效仿的熱點,且有愈演愈烈的跡象。但是,由于這部分建筑即地下車庫的地面標高普遍低于室外地面標高,其排水不能自流排入市政排水管網,尤其是暴雨時節,若排水設計不當,常造成雨水宕積,影響車庫的安全和使用。對此,必須在設計時引起高度的重視。

地下車庫的防水與排水

由于地下車庫地面標高低于室外道路標高,所以,防止暴雨時道路路面水的侵入是排水設計的第一個問題,其二,車輛出入口敞開部分雨水的匯集、沖洗地面的污水、撲救火災時的消火栓系統和噴淋系統的積水如何排除,是排水設計的重點。根據這些防排水的特點,可確定如下排水方案:在地下車庫出入口起坡處作一定的抬高處理,并設第一集水明溝,以阻斷室外地坪瞬時積水的侵入;

在出入口坡道最低處再設第二集水明溝,以攔截坡道處的雨水;在地下車庫室內設地漏及排水直埋管匯集沖洗地坪的排水;設適量集水井,由排水直埋管收集各種排水,并利用潛水排污泵提升、排放。

1車庫雨水的排出

地下車庫的雨水主要指暴雨時通過進車坡道進入的雨水,在車庫排水設計中尤為重要,筆者曾看到多個地下車庫因坡道排水不暢而被淹,造成重大經濟損失。

1.1 排水溝的設計

汽車庫進車坡道應設置2道或2道以上的排水溝,首先室外地面坡道起點設一道,用來收集室外地坪流向坡道的雨水,積水可直接排至室外雨水井;另在坡道終點處設一道,并在其盡頭設置敞開式集水坑和排水泵,積水用水泵排出。

1.2 集水坑排水泵的選擇

排水泵的流量計算:Q=ψqF

式中:ψ為徑流系數;q為設計降雨強度(L/S·m2);F為匯水面積(m2),應為車行坡道敞開面積及其側墻面積之積,F=A+A1/2,其中A為坡道露天面積,A1為坡道側墻面積。

排水泵的揚程計算:H=Z+h+2

式中:Z為雨水管出口標高與集水坑運行最低水位的高差(m);h為水泵進、出口管道水頭損失(m);2為出水口的自由水頭(m)。

水泵臺數不應少于2臺,互為備用。水泵的運行由池內水位自動控制,。

1.3 集水坑的有效容積計算

集水坑的有效容積應滿足排水泵5min的出水量。

2車庫沖洗廢水和消防水的排出

為了保持庫內清潔,地面要經常用水沖洗,同時在汽車庫發生火災時應能及時排除消防噴淋水,因此停車庫必須設置沖洗廢水和消防水的排水系統。對于地下車庫,也應設置集水坑和排水泵。排集水坑的容積應先按0.5h~1.0h地面沖洗排水計算,再按5min消防排水量進行校核,取其中大者作為集水坑的最小有效容積。

集水坑的容積應是取其地面沖洗廢水量與5min室內消防用水量的最大者。

集水坑排水泵的選擇,筆者在設計中認為可取沖洗、消防給水量的其中最大量的50%選用2臺排水泵,互為備用。水泵平常可用作沖洗排水,火災時排除消防水。水泵的運行亦由池內水位控制。

3集水坑的水位和控制方式

集水坑的水位一般設置3個控制點:低水位(停泵水位)、高水位(啟泵水位)和報警水位。低水位按潛水泵間歇運行設計,以選用的潛水泵廠家樣本為準;報警水位一般比集水坑進水管渠底低100mm以下,高水位比報警水位低100mm。備用泵應在報警水位處投入運行。排水泵的運行由集水坑的液位自動控制,控制方式有浮球式和液位傳感式。

4 起坡處的擋水

起坡處的擋水,在設計中尤為重要,它關系到暴雨時車庫能否抵御道路雨水的傾瀉。設計中,通常在車道起坡處設一坡度為5%、高出室外地坪300mm的斜坡,并在最高處設置第一集水明溝,然后再以5%的坡度坡向室外地坪,明溝內雨水直接排入雨水管網。該明溝采用凈寬為450mm,深度300mm,上設鋼制或鑄鐵篦子。

5 車庫地坪排水的收集

地下車庫地坪排水,不宜設明溝排水,而是直接利用地面坡度坡向地漏,在車庫地坪上設一定數量的地漏,再通過排水直埋管匯集至集水井。根據車庫的柱距,一般每兩跨柱距設一地漏,如地漏設于車道與車位交界處,則可充分利用地面坡度。該地漏及直埋管通常選用DN100型。

在車道出入口坡道最低處設第二集水明溝,以攔截坡道雨水。因該明溝設于結構底板內,故其深度不宜過大,其尺寸同第一集水明溝。根據車道有、無頂蓋的情況,應充分考慮坡道的匯水面積,并對該接收集水井的設計流量進行校核。

6 地下車庫集水井的設置及潛水排污泵的選用

對于日趨增多的地下二三層車庫的排水,只需在各層地坪設地漏及排水管,排入最底層的地漏或集水井。應強調的是:在排水管上應設置阻火圈,以免火災的蔓延。

6.1 集水井的設置集水井對于車庫排水非常重要,多層車層尤其如此,設置時一般應根據車庫的外形,合理布局。因此每設一處集水井,將增加潛污泵的數量,增加供配電系統以及自控系統的數量,同時由于集水井的設置,最下一層的結構底板將作挖深處理,在增加造價的同時,亦增加今后的物業治理的工作量及維修費用。

在設置集水井時,應盡量利用地下車庫底板的混凝土厚度,安排排水埋地管。如地下車庫的底板厚度通常為500~600mm,除去上下鋼筋和保護層距離250mm,尚有205~350mm的空間,可使排水埋地管從中穿越。設計時應利用這一高度,將排水埋地管的坡度盡可能采用最小,排水埋地管采用最小設計坡度,是利用"水往低處流"的原理,以延長排水埋地管的長度,擴大集水井的匯水面積。在集水井的設置中,還要非凡注重以下幾點:

每個集水井的受水區內應無沉降縫、伸縮縫、變形縫,根據《建筑給水排水設計規范》規定:建筑物內排水管不得穿越以上諸縫。

每個防火分區必須獨立設置集水井,以免排水直埋管穿越防火分區。一旦發生火災,雖然防火卷簾將兩防火分區阻隔,但隱患埋藏于車庫底板下。

在有人防的地下車庫,每個人防防護單元內應獨立設置集水井,排水直埋管也不應穿越防護單元,且排水直埋管亦不能穿越人防區與非人防區。

6.2 集水井的設計

集水井主要起收集、貯水及調節作用

集水井的平面尺寸,對地下車庫而言,一般無太多的限制。只要能滿足潛水排污泵的安裝和土建施工時拆、裝模板的操作需要。集水井的深度可分為三部份:

沉沒部分:即最低水位線以下。對于小功率潛水泵,其電機無水套冷卻裝置,而靠沉沒在四周的污水冷卻。這部分高度即為潛泵保護高度。這一數值一般在潛水排污泵說明書中針對每一型號均有規定。對于2kW左右的潛水泵,其高度約在300~400mm。

調節部分:即有效高度。地下車庫排水流量不穩定,為保證潛水排污泵不因頻繁啟停而損壞電機,根據《建筑給水排水設計規范》要求,這部分貯水容積不宜小于井內最大一臺泵在自控狀態下5min的出水量。同時這一高度將對集水井的設計深度起到決定的作用。設計中,在滿足控制設備的靈敏要求下,通常盡量壓縮這一高度,取500~600mm以減少集水井的總深度,以利于結構設計并適當降低造價。

超高部分:一般取300~400mm,該部分要滿足控制系統裝置的要求及蓋板的厚度。

6.3 潛水排污泵的作用

根據總的流量和揚程,在潛水排污泵特性曲線高效區選泵。并注重選用潛水泵保護高度小者。潛水排污泵組多為一用一備,當多層地下車庫或排水量較大時,宜采用多臺泵并聯方式。

6.4 其它

當地下車庫內設有衛生間等生活設施時,其生活污水應獨立排管、獨立設污水集水井、獨立設潛水排污泵排放,以避免生活污水和臭氣通過地漏逸出,并設通氣管高空排放臭氣,宜選用帶有切割或答應通過相應粒徑顆粒污物的潛水排污泵。