淺談某大型地下商業(yè)綜合體排水工程設(shè)計(jì)

鄒承江

廈門(mén)揚(yáng)潤(rùn)地產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理有限公司（361000）

淺談某大型地下商業(yè)綜合體排水工程設(shè)計(jì)

鄒承江

廈門(mén)揚(yáng)潤(rùn)地產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理有限公司（361000）

筆者以某地下商業(yè)綜合體排水工程設(shè)計(jì)為例，結(jié)合以往工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)其排水工程設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，以供參考！

地下；排水；雨水；設(shè)計(jì)

0 前言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口發(fā)展也越來(lái)越快，同時(shí)，對(duì)于建筑物的要求也越來(lái)越高，高層建筑也在不斷興起，地下室建設(shè)是高層建筑常見(jiàn)的建筑模式，其中三層以上的地下商業(yè)綜合體在建筑中較為普遍。就目前我國(guó)的環(huán)境來(lái)看，不同地區(qū)的氣候環(huán)境有所不同，并且每個(gè)地區(qū)的環(huán)境都存在著差異，這樣就要求給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，從而有效地保證給排水設(shè)計(jì)的合理性[1]。

1 工程概況

該地下空間工程占地約為9.8 hm2，項(xiàng)目地下1層（B1）的設(shè)計(jì)功能是具備每個(gè)地塊能夠通過(guò)下沉式廣場(chǎng)相連的地下商業(yè)空間，地下2、3層（B2、B3）的設(shè)計(jì)功能是地下交通系統(tǒng)、停車(chē)、設(shè)備機(jī)房、配套用房等。其排水水量見(jiàn)表1。

表1 排水水量

2 污水系統(tǒng)

餐飲商業(yè)均設(shè)置在B1層,公共衛(wèi)生間主要分布在B1層，局部設(shè)置在B2層。廚房污水尤其是餐飲污水內(nèi)較粗的雜物較多，本地下空間隔油設(shè)備采用了自動(dòng)曝氣、自動(dòng)撇油、輔助加熱的雙池（格柵池、隔油池）一體復(fù)合型隔油設(shè)備，先隔離較粗的雜物，然后進(jìn)行隔油處理。隔油池處理水量按秒流量，停留時(shí)間不小于10 min進(jìn)行計(jì)算,并應(yīng)適當(dāng)放大余量，以滿(mǎn)足后期業(yè)態(tài)調(diào)整的需求。對(duì)糞便污水，采用密閉提升裝置，B1層衛(wèi)生間污水的整套設(shè)備設(shè)置在B2層污水泵房?jī)?nèi)，B2層衛(wèi)生間污水的整套設(shè)備設(shè)置在下沉式污水提升間內(nèi)。隔油間及污水提升間均應(yīng)設(shè)置在獨(dú)立的房間內(nèi)，房間充分考慮設(shè)備檢修及污物清掏的方便，不宜過(guò)于局促，隔油間平面尺寸為3 m×5 m，污水提升間（池）平面尺寸為2 m×2 m。為防止外面有水時(shí)會(huì)滲入其機(jī)電部分而引起故障，隔油設(shè)備及污水提升設(shè)備（包括水泵、電機(jī)及集水箱）設(shè)置高不小于150 mm基礎(chǔ)，同時(shí)房間均設(shè)置高200 mm門(mén)檻，防止外部水的侵?jǐn)_。為了保證隔油設(shè)備及污水提升設(shè)備的內(nèi)外氣壓平衡和衛(wèi)生間便器的水封不被破壞，各個(gè)設(shè)備均應(yīng)設(shè)置管徑足夠大的專(zhuān)用通氣管（dn110及以上）接至室外。為避免通氣對(duì)行人的干擾,將通氣管道沿電梯或排風(fēng)井敷設(shè)，并高出其屋面200 mm，采用外飾面加以遮擋，使其既美觀又實(shí)用。

3 雨水系統(tǒng)

地下空間通過(guò)下沉式廣場(chǎng)與通透天窗、敞開(kāi)式樓梯間銜接，而蘇州地區(qū)雨季雨量大，這為雨水排放帶來(lái)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。雨水排放是多工種密切配合的系統(tǒng)工程，首先要建筑、景觀等專(zhuān)業(yè)做好“疏”與“堵”的外部條件，然后才是給排水專(zhuān)業(yè)的“排”。本項(xiàng)目除室外主干道外,其他道路鋪裝均采用透水地面，并盡可能增加綠地面積以減少地面徑流，緩解市政排水壓力；在地下建筑主要出入口均設(shè)置水流阻擋設(shè)施，防止室外地面雨水倒灌室內(nèi)。這兩項(xiàng)措施是防止水災(zāi)的前提，督促、核查建筑及景觀專(zhuān)業(yè)落實(shí)這些防范措施是給排水設(shè)計(jì)人員的重要任務(wù)之一。

雨水對(duì)項(xiàng)目的侵?jǐn)_是概率事件，設(shè)計(jì)中不能一味地增加集水井和排水泵的規(guī)模。設(shè)計(jì)前，有必要對(duì)地下空間的各個(gè)功能區(qū)域進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，做出合理判斷。根據(jù)使用功能及受雨水浸泡后果的嚴(yán)重性，筆者將該地下空間分為幾大功能區(qū):第一個(gè)功能區(qū)是商業(yè)區(qū)，其裝修代價(jià)大，商戶(hù)及顧客人數(shù)眾多，一旦受災(zāi)經(jīng)濟(jì)及民生代價(jià)都很大；第二個(gè)功能區(qū)是設(shè)備用房區(qū)，集中了消防控制室、變配電室、通風(fēng)空調(diào)機(jī)房、消防水泵房等，是整個(gè)地下空間的設(shè)備管理核心；第三個(gè)功能區(qū)是B2、B3層的汽車(chē)庫(kù)。我們的設(shè)計(jì)原則是在滿(mǎn)足各個(gè)功能區(qū)域排水要求的同時(shí)，適當(dāng)加大第一、二功能區(qū)域的設(shè)計(jì)排水量，同時(shí)將第一、二功能區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)向第三功能區(qū)轉(zhuǎn)移。

本工程雨水量按該市50年一遇的最大暴雨強(qiáng)度計(jì)算，降雨歷時(shí)5 min。蘇州暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式為:

式中:q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L／（s·100m2）；P——設(shè)計(jì)現(xiàn)期，a；t——降雨歷時(shí)，min。

敞口式樓梯間、敞口式風(fēng)井、出入口自動(dòng)扶梯等小敞口區(qū)域，具有最低處均在B2、B3層，匯水面積小（最大面積22 m2），入口臺(tái)階高度均不小于300 mm等特點(diǎn)；且受災(zāi)均不會(huì)對(duì)第一、二功能區(qū)有較大的影響。

本地下空間項(xiàng)目采用在其各個(gè)底部設(shè)雨水集水井1 500 mm×1 000 mm×1 200 mm（高）1處，設(shè)2臺(tái)排水泵（單臺(tái)Q＝10 m3／h，H＝25 m，P＝2.2 kW，平時(shí)1用1備，高峰同時(shí)使用）。下沉式廣場(chǎng)受雨面積大，對(duì)第一、二功能區(qū)均有非常大的影響，是雨水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。規(guī)范規(guī)定下沉式廣場(chǎng)集水井容積不應(yīng)小于最大一臺(tái)排水泵30 s的出水量，結(jié)合其他項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)按此計(jì)算的集水井容積過(guò)小經(jīng)常出現(xiàn)集水井冒水現(xiàn)象，而此類(lèi)項(xiàng)目事關(guān)民生，理應(yīng)適當(dāng)加大集水井調(diào)節(jié)容積。筆者認(rèn)為集水井調(diào)節(jié)容積應(yīng)不小于降雨歷時(shí)5 min，并以5～10 min降雨量為宜。本工程下沉式廣場(chǎng)的匯水面積及雨水量見(jiàn)表2。每處設(shè)置2～3個(gè)集水井，每個(gè)泵坑內(nèi)設(shè)2臺(tái)排水泵（單臺(tái)Q＝30 m3／h，H＝20 m，P＝4.0 kW，平時(shí)1用1備，高峰同時(shí)使用）。集水井通常采用下掛式，考慮下掛式集水井的下層空間層高較小，利用價(jià)值不高，筆者利用整個(gè)B2層層高來(lái)設(shè)置集水井，同時(shí)在集水井上部設(shè)置了溢流口，將風(fēng)險(xiǎn)從第一、二功能區(qū)轉(zhuǎn)移至第三功能區(qū)，同時(shí)由于利用了整個(gè)B2層的層高，集水井容積基本都在最大一臺(tái)泵10 min的排水量以上，并可收集5～10 min降雨量，遠(yuǎn)大于規(guī)范要求，既經(jīng)濟(jì)又安全。

表2 匯水面積及雨水量

4 廢水系統(tǒng)

廢水主要有地面沖洗廢水、消防排水、地下室滲漏水、報(bào)警閥排水、水池溢流排水、放空排水等。對(duì)于B1層商業(yè)而言,其上述排水均通過(guò)相應(yīng)措施排至B2、B3層車(chē)庫(kù)區(qū)域。通常地下室其地面集水井的設(shè)計(jì)均考慮在發(fā)生火災(zāi)消防時(shí)的排水量，如果按照消防流量選擇排水泵的排水量，對(duì)本地下空間而言，水滅火系統(tǒng)消防總水量為60 L／s（自噴40 L／s，消火栓20 L／s），則排水泵的排水量也為60 L／s，若按每個(gè)泵坑2臺(tái)泵的排水量30 m3／h進(jìn)行計(jì)算，需設(shè)置7～8處泵坑，不僅會(huì)造成很大浪費(fèi)，也給施工及后期設(shè)備管理帶來(lái)了很大的難度。考慮設(shè)備基礎(chǔ)基本在150 mm及以上，地下室有不產(chǎn)生水淹損失的水容量,而對(duì)于防火分區(qū)面積為3 000～4 000 m2的地下車(chē)庫(kù)而言,其一次消防水量最大為288 m3，即使全部的消防積水不馬上排出，也不會(huì)對(duì)地下室的設(shè)備造成損害。從節(jié)約成本的角度出發(fā)，在滿(mǎn)足其他排水功能要求的前提下，可以考慮地下室的盛水能力，從而經(jīng)濟(jì)合理地選擇排污泵流量及集水井容積。本工程每個(gè)防火分區(qū)沿地下室外墻設(shè)置集水井3處，并與敞開(kāi)樓梯間的雨水集水井共用，大大減少了泵坑的數(shù)量。地下室滲漏水雖然量少，但影響面大，建筑師通常都是在“堵”上下功夫，即使用了各種先進(jìn)的堵漏措施也很難完全解決。滲漏水主要分地下室外墻滲水（結(jié)露水）和結(jié)構(gòu)沉降縫滲水。地下車(chē)庫(kù)沒(méi)有復(fù)雜的裝修,外墻滲水對(duì)車(chē)庫(kù)的影響不大，只要沿地下室外墻設(shè)置排水溝及時(shí)排至集水井即可。而對(duì)于商業(yè)而言，就不能忽略外墻滲水了，筆者引入了地鐵中常用的離壁墻的概念，并適當(dāng)加以簡(jiǎn)化，在一定程度上緩解了地下室外墻滲水以及外墻結(jié)露對(duì)商業(yè)裝修材料的侵蝕。具體做法是:在商業(yè)及設(shè)備用房沿地下室外墻設(shè)置離壁墻，墻外側(cè)設(shè)置去水花格，內(nèi)側(cè)設(shè)排水地漏及排水立管，立管接至下一層排水溝。（圖1）

圖1 離壁墻排水節(jié)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)沉降縫漏水幾乎成了地下空間的通病，本項(xiàng)目全長(zhǎng)900 m，共設(shè)置結(jié)構(gòu)沉降縫6處，既然結(jié)構(gòu)沉降縫漏水不可避免，可以想辦法讓水有組織流動(dòng)。結(jié)合之前項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，除了傳統(tǒng)的防水設(shè)施外，筆者在縫上加設(shè)了暗溝，頂部加設(shè)了引水槽，主動(dòng)將滲水引導(dǎo)到集水井。對(duì)于報(bào)警閥排水、放空排水，其使用過(guò)程中均有人的參與，不會(huì)對(duì)項(xiàng)目造成不良影響，這里不再贅述。水池溢流排水往往被設(shè)計(jì)忽略,而因此造成損失的項(xiàng)目也屢見(jiàn)不鮮。水池液位浮球閥一直處在潮濕環(huán)境，是常常被疏于檢查更新的易損件，經(jīng)常關(guān)閉不嚴(yán)而導(dǎo)致水池發(fā)生溢流，對(duì)泵房的設(shè)備形成威脅，本工程在傳統(tǒng)的溢流報(bào)警基礎(chǔ)上，將溢流管道引至泵房外車(chē)庫(kù)排水溝上方，這樣非常容易被人發(fā)現(xiàn)，即使較長(zhǎng)時(shí)間未被發(fā)現(xiàn)而溢流量很大時(shí)，也不會(huì)損害泵房設(shè)備從而產(chǎn)生較嚴(yán)重的后果。（圖2）

圖2 結(jié)構(gòu)沉降縫排水節(jié)點(diǎn)

5 其他防漏、防滲措施

地下空間的防漏、防滲體現(xiàn)在每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,除了上述各個(gè)系統(tǒng)的描述外，以下幾個(gè)方面也不容忽視。為避免管道結(jié)露對(duì)商業(yè)吊頂及裝修材料的侵蝕，除必要的消防給水管外，其他消防給水、生活給水、中水、熱水、回水等主干管均敷設(shè)在B2層車(chē)庫(kù)頂部，這不僅為B1層商業(yè)爭(zhēng)取了層高，還便于管道檢修。同時(shí)將必須敷設(shè)在B1層的較大管道都安裝在公共走道，對(duì)敷設(shè)在商業(yè)區(qū)的生活給水管以及出入口通道長(zhǎng)度超過(guò)30 m范圍內(nèi)所有管道均采取防結(jié)露保溫。廚房排水溫度較高，雖然敷設(shè)在B2層車(chē)庫(kù)內(nèi)，但其結(jié)露量較大，也應(yīng)對(duì)其設(shè)置防結(jié)露保溫。防結(jié)露均采用阻燃型橡塑管殼，保溫厚度為20 mm，并外包0.5 mm厚鋁皮。

由于此類(lèi)地下空間埋深大，若引入引出管線(xiàn)從地下室側(cè)墻出入，套管受地下水水壓影響大，增加了滲漏的幾率。本地下空間所有管線(xiàn)均相對(duì)集中后由獨(dú)立的管道井進(jìn)出地下空間，并在管道井每層設(shè)置地漏，在出頂板處采用上凸形式，減少管道進(jìn)出處的漏點(diǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

獨(dú)立大型地下空間排水設(shè)計(jì)，雖然設(shè)計(jì)難度和風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通地下室排水，但只要與其他專(zhuān)業(yè)密切配合，對(duì)項(xiàng)目的各個(gè)功能區(qū)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，合理研究與梳理各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與難點(diǎn)，一定能找到適合各地下空間的設(shè)計(jì)方案。