淺談民用建筑地下室排水系統的設置

韓慶昌

地下室排水設計是建筑給排水設計中的重要組成部分,一般來說民用建筑地下室有3個主要功能:1)車庫或商場;2)設備用房,包括水泵房、高低壓配電室、空調制冷機房等;3)人防。

根據地下室污、廢水來源,具有下列功能的地坪宜設集水坑:1)汽車或自行車坡道在地下室的入口處;2)消防電梯井底旁邊:地上建筑發生火災時,消防用水沿著消防電梯井道、樓梯等流入電梯基坑[1];3)設備用房排水集水坑:包括濕式報警閥排水、消防水池溢流排水、水泵房事故排水等;4)地下室地面集水坑:此類集水坑很常見,地下車庫均應設置用于排地面沖洗廢水及火災時消火栓、自噴等消防系統的消防用水;5)地下室生活排水集水坑:當地下室設置廚房、衛生間、淋浴間或洗衣房等房間時,生活污水需要排出地下室;6)人防集水坑:主要是人防口部洗、消排水及人防時人們的生活排水;7)敞開式采光井的下方;8)由于功能需要,有些需要局部下沉的房間。

1 排坡道雨水的集水坑

汽車坡道和自行車坡道入口處的敞開面較大,下雨時會有飄雨和沿車道順流至地下車庫的雨水,由于大量雨水涌入地下室可能會造成較大損失,所以在車道上設置2道或2道以上的排水溝,首先要在坡道入口處設置雨水溝,防止雨水順流進入地下室。此部分被截留的雨水通過重力排至室外雨水檢查井。其次在坡道轉彎平臺處設置集水坑。再次在坡道終點設置雨水溝,將匯集的雨水就近排入集水坑,通過排水泵排至室外雨水檢查井。排除雨水的集水坑一般選用排水量大的潛污泵進行雨水提升,采用雙泵輪流啟動,可采用消防電源增加排水的安全性[2]。

2 消防電梯集水坑

當發生火災時,滅火過程中會有大量的水流出,以一支水槍流量5 L/s計算,10 min就有3 t水流出,一般滅火過程中,大多用兩支水槍同時出水,隨著滅火時間的增加,水流量不斷增大,雖然電梯口設有擋水板,但要阻止在起火樓層控制水的流向和流量不進入電梯間是不可能的。消防電梯的井底應設排水設施,排水井容量不應小于2.0 m3,排水泵的排水量不應小于10 L/s[3]。

3 設備機房的廢水排出

對于設置在地下室的空調機房、水泵房、水箱間、鍋爐房、冷卻循環泵房等房間由于經常檢修管道會產生滲漏水,均應設置集水坑。當地下室發生火災時,要求兩股消火栓水柱同時達到著火點,柴油發電機房、高低壓配電房等一般處在地下室較低標高處的設備機房也在消火栓的保護范圍內。所以這些設備機房可能會在消防期間積水,因此考慮設置集水坑和排污泵。空調機房、發電機房、鍋爐機房的集水坑因其排水量較小,可設置兩臺潛污泵交替使用,其流量根據設備的排水量確定,揚程根據計算確定。

4 地下室地面集水坑

這類集水坑最常用,地下汽車庫及自行車庫均應設置。雖然一般情況下地下室沒有考慮沖洗用水,但是考慮到地下室一般均存在各種給水管道(用于生活及消防等),有給水就應該有排水,故應設置集水坑,集水坑的間距一般考慮30 m～50 m。

5 地下室生活污水集水坑

建筑地下室一般不設置生活用廚房或衛生間,但是由于某些功能的需要必須設置時,需要采用集水坑,對污水進行相應處理。對于廚房廢水首先設置格柵去除較大的顆粒雜質后進行隔油處理。最后再由潛污泵提升至室外排水構筑物。地下室衛生設備的集水坑同一般集水坑設置有很大不同,集水坑最好設置在獨立的房間內并保持通風,首先,集水坑內應設置通氣管將衛生間內臭氣排至室外。其次,潛污泵的選擇也不同。

6 人防集水坑

人防地下室排水可分為清潔區排水和染毒區排水[4]。兩種不同性質的污水應分別排出,當確有困難時可合并排出,排出順序為清潔區排水→染毒區排水→室外,同時清潔區排水管上應加設水封裝置,防止毒劑侵入清潔區[5]。

人防排水系統要與上部建筑的排水系統分開設置。上部的排水管道不能穿越人防區域,在隔絕防護時間內,人防區域不能向外部排水應考慮污水的貯存。人員掩蔽場所的污水設計一般采用各防護單元分別單獨設置污水集水坑,采用自動啟動模式并設通氣管,并宜接入排風豎井內,其直徑不應小于污水泵排出管管徑,不應小于DN75[6]。對于污水集水坑:主要排生活廢水,設置在清潔區內。污水集水坑的容積包括調節容積與貯備容積之和。污水集水坑在每防護單元不應少于兩個。同時在隔絕防護時間內,防空地下室不得向外部排水,在防護隔絕期過后啟動潛水泵,將生活廢水排入室外污水管網。對于染毒水池:主要排含毒廢水,一般設置在防毒通道和密閉通道內以及它們各自對外的通道上。其排水方式一般在防護時間過后,由手提泵和軟管排入人防廢水收集車,其集水坑的容積按調節容積與貯備容積之和,調節容積應按現行《建筑給排水設計規范》的有關規定計算。貯備容積應按隔絕防護時間內流入的全部染毒污水量計算。

7 集水坑內潛污泵參數及電控技術的要求

7.1 排水泵類型

潛污泵包括三種類型:1)型潛水電泵(QX(WQK),QDX(WQKD)系列),宜用于較清潔的廢水抽升;2)通型排水排水泵(AS,AV,QW,WQ系列),宜用于停留時間較短的污、廢水的抽升;3)攪勻排污泵(JYWQ系列),宜用于沉淀物較多、停留時間較長的污廢水提升。

7.2 排水泵的連接方式

室內集水坑采用移動式安裝(單泵軟管)、固定式安裝(單泵硬管、雙泵硬管)和自動耦合裝置固定安裝(單泵、雙泵)三種形式。室外集水坑僅采用自動耦合裝置固定式安裝(雙泵的一種形式)。當提升帶有較大雜質的污、廢水時,不同集水坑池的排水泵的排出管不應合并排出;當提升一般廢水時,按實際情況考慮不同集水坑池的排污泵排出管合并排出。當合并排出時,應在每臺泵的出水管上裝設閥門和止回閥,防止水流倒灌。

7.3 排水泵的控制水位

排水泵一般有3個控制水位:停泵水位、開泵水位和報警水位[7]。停泵水位是按照排污泵間歇運行設計的,如果排污泵為連續運行,應保證電動機給水淹沒1/2高度,開泵水位依據不同工程的要求具體確定。報警水位一般比開泵水位高出100 mm。

7.4 揚程計算

潛污泵的揚程=提升高度+流出水頭(2 m～3 m)+管道損失[8]。管道損失包括水流經閥門、止回閥及管道的沿程及局部損失。

7.5 集水坑的有效容積計算

集水坑停泵水位一般為0.20 m～0.40 m,有效水深為0.30 m～0.60 m,富余水位0.30 m～0.50 m,集水坑深度一般為0.80 m～1.5 m[9]。

1)衛生間集水坑的有效容積不小于排水泵5 min的出水量,且排水泵每小時的啟動次數不宜超過6次。有效高度不低于1 m,集水坑超高不小于0.5 m[10]。2)機房及地下室地面排水集水坑滿足7.3規定外,根據不同工程設計確定。

總之,地下室的排水很重要,應對所需抽升的水量及揚程進行計算后,確定排水泵的流量和揚程及集水坑的位置和數量。

[1] 陳永青.建筑地下室排水設計的反思與建議[J].給水排水,2006,32(2):67-71.

[2] 王華章.建筑地下室集水坑排水設置探討[J].國外建材科技,2004,25(6):52-53.

[3] GB 50045-95,高層民用建筑設計防火規范[S].

[4] 鄭 卉.人防地下室給排水設計探討[J].山西建筑,2006,32(3):194-195.

[5] 涂宏軍.人民防空地下室給排水設計簡介[J].工程建設與設計,2001(2):37-38.

[6] GB 50038-2005,人民防空地下室設計規范[S].

[7] 陸雪濤.對地下車庫排水設計的幾點體會[J].安徽建筑,2006,13(5):92.

[8] 全國民用建筑工程設計技術措施(給水排水)[M].北京:中國計劃出版社,2009.

[9] 鄒秀濤,包秀麗.地下室排水系統的設計研究[J].農機化研究,2003(2):163-165.

[10] 建筑給水排水設計手冊(上冊)[M].第2版.北京:中國建筑工業出版社,2008.