淺談某大型地下商業(yè)綜合體排水工程設計

鄒承江

廈門揚潤地產運營管理有限公司（361000）

淺談某大型地下商業(yè)綜合體排水工程設計

鄒承江

廈門揚潤地產運營管理有限公司（361000）

筆者以某地下商業(yè)綜合體排水工程設計為例，結合以往工程設計經驗，針對其排水工程設計進行探討，以供參考！

地下；排水；雨水；設計

0 前言

隨著城市化進程的不斷加快，城市人口發(fā)展也越來越快，同時，對于建筑物的要求也越來越高，高層建筑也在不斷興起，地下室建設是高層建筑常見的建筑模式，其中三層以上的地下商業(yè)綜合體在建筑中較為普遍。就目前我國的環(huán)境來看，不同地區(qū)的氣候環(huán)境有所不同，并且每個地區(qū)的環(huán)境都存在著差異，這樣就要求給排水設計過程中必須要結合當地的自然環(huán)境，從而有效地保證給排水設計的合理性[1]。

1 工程概況

該地下空間工程占地約為9.8 hm2，項目地下1層（B1）的設計功能是具備每個地塊能夠通過下沉式廣場相連的地下商業(yè)空間，地下2、3層（B2、B3）的設計功能是地下交通系統(tǒng)、停車、設備機房、配套用房等。其排水水量見表1。

表1 排水水量

2 污水系統(tǒng)

餐飲商業(yè)均設置在B1層,公共衛(wèi)生間主要分布在B1層，局部設置在B2層。廚房污水尤其是餐飲污水內較粗的雜物較多，本地下空間隔油設備采用了自動曝氣、自動撇油、輔助加熱的雙池（格柵池、隔油池）一體復合型隔油設備，先隔離較粗的雜物，然后進行隔油處理。隔油池處理水量按秒流量，停留時間不小于10 min進行計算,并應適當放大余量，以滿足后期業(yè)態(tài)調整的需求。對糞便污水，采用密閉提升裝置，B1層衛(wèi)生間污水的整套設備設置在B2層污水泵房內，B2層衛(wèi)生間污水的整套設備設置在下沉式污水提升間內。隔油間及污水提升間均應設置在獨立的房間內，房間充分考慮設備檢修及污物清掏的方便，不宜過于局促，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。為防止外面有水時會滲入其機電部分而引起故障，隔油設備及污水提升設備（包括水泵、電機及集水箱）設置高不小于150 mm基礎，同時房間均設置高200 mm門檻，防止外部水的侵擾。為了保證隔油設備及污水提升設備的內外氣壓平衡和衛(wèi)生間便器的水封不被破壞，各個設備均應設置管徑足夠大的專用通氣管（dn110及以上）接至室外。為避免通氣對行人的干擾,將通氣管道沿電梯或排風井敷設，并高出其屋面200 mm，采用外飾面加以遮擋，使其既美觀又實用。

3 雨水系統(tǒng)

地下空間通過下沉式廣場與通透天窗、敞開式樓梯間銜接，而蘇州地區(qū)雨季雨量大，這為雨水排放帶來設計風險。雨水排放是多工種密切配合的系統(tǒng)工程，首先要建筑、景觀等專業(yè)做好“疏”與“堵”的外部條件，然后才是給排水專業(yè)的“排”。本項目除室外主干道外,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置水流阻擋設施，防止室外地面雨水倒灌室內。這兩項措施是防止水災的前提，督促、核查建筑及景觀專業(yè)落實這些防范措施是給排水設計人員的重要任務之一。

雨水對項目的侵擾是概率事件，設計中不能一味地增加集水井和排水泵的規(guī)模。設計前，有必要對地下空間的各個功能區(qū)域進行風險評估，做出合理判斷。根據使用功能及受雨水浸泡后果的嚴重性，筆者將該地下空間分為幾大功能區(qū):第一個功能區(qū)是商業(yè)區(qū)，其裝修代價大，商戶及顧客人數眾多，一旦受災經濟及民生代價都很大；第二個功能區(qū)是設備用房區(qū)，集中了消防控制室、變配電室、通風空調機房、消防水泵房等，是整個地下空間的設備管理核心；第三個功能區(qū)是B2、B3層的汽車庫。我們的設計原則是在滿足各個功能區(qū)域排水要求的同時，適當加大第一、二功能區(qū)域的設計排水量，同時將第一、二功能區(qū)域的風險向第三功能區(qū)轉移。

本工程雨水量按該市50年一遇的最大暴雨強度計算，降雨歷時5 min。蘇州暴雨強度計算公式為:

式中:q——設計暴雨強度，L／（s·100m2）；P——設計現(xiàn)期，a；t——降雨歷時，min。

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

本地下空間項目采用在其各個底部設雨水集水井1 500 mm×1 000 mm×1 200 mm（高）1處，設2臺排水泵（單臺Q＝10 m3／h，H＝25 m，P＝2.2 kW，平時1用1備，高峰同時使用）。下沉式廣場受雨面積大，對第一、二功能區(qū)均有非常大的影響，是雨水設計的重點。規(guī)范規(guī)定下沉式廣場集水井容積不應小于最大一臺排水泵30 s的出水量，結合其他項目經驗按此計算的集水井容積過小經常出現(xiàn)集水井冒水現(xiàn)象，而此類項目事關民生，理應適當加大集水井調節(jié)容積。筆者認為集水井調節(jié)容積應不小于降雨歷時5 min，并以5～10 min降雨量為宜。本工程下沉式廣場的匯水面積及雨水量見表2。每處設置2～3個集水井，每個泵坑內設2臺排水泵（單臺Q＝30 m3／h，H＝20 m，P＝4.0 kW，平時1用1備，高峰同時使用）。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，利用價值不高，筆者利用整個B2層層高來設置集水井，同時在集水井上部設置了溢流口，將風險從第一、二功能區(qū)轉移至第三功能區(qū)，同時由于利用了整個B2層的層高，集水井容積基本都在最大一臺泵10 min的排水量以上，并可收集5～10 min降雨量，遠大于規(guī)范要求，既經濟又安全。

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、報警閥排水、水池溢流排水、放空排水等。對于B1層商業(yè)而言,其上述排水均通過相應措施排至B2、B3層車庫區(qū)域。通常地下室其地面集水井的設計均考慮在發(fā)生火災消防時的排水量，如果按照消防流量選擇排水泵的排水量，對本地下空間而言，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，若按每個泵坑2臺泵的排水量30 m3／h進行計算，需設置7～8處泵坑，不僅會造成很大浪費，也給施工及后期設備管理帶來了很大的難度。考慮設備基礎基本在150 mm及以上，地下室有不產生水淹損失的水容量,而對于防火分區(qū)面積為3 000～4 000 m2的地下車庫而言,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，也不會對地下室的設備造成損害。從節(jié)約成本的角度出發(fā)，在滿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，從而經濟合理地選擇排污泵流量及集水井容積。本工程每個防火分區(qū)沿地下室外墻設置集水井3處，并與敞開樓梯間的雨水集水井共用，大大減少了泵坑的數量。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（結露水）和結構沉降縫滲水。地下車庫沒有復雜的裝修,外墻滲水對車庫的影響不大，只要沿地下室外墻設置排水溝及時排至集水井即可。而對于商業(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，并適當加以簡化，在一定程度上緩解了地下室外墻滲水以及外墻結露對商業(yè)裝修材料的侵蝕。具體做法是:在商業(yè)及設備用房沿地下室外墻設置離壁墻，墻外側設置去水花格，內側設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

結構沉降縫漏水幾乎成了地下空間的通病，本項目全長900 m，共設置結構沉降縫6處，既然結構沉降縫漏水不可避免，可以想辦法讓水有組織流動。結合之前項目的設計經驗，除了傳統(tǒng)的防水設施外，筆者在縫上加設了暗溝，頂部加設了引水槽，主動將滲水引導到集水井。對于報警閥排水、放空排水，其使用過程中均有人的參與，不會對項目造成不良影響，這里不再贅述。水池溢流排水往往被設計忽略,而因此造成損失的項目也屢見不鮮。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，經常關閉不嚴而導致水池發(fā)生溢流，對泵房的設備形成威脅，本工程在傳統(tǒng)的溢流報警基礎上，將溢流管道引至泵房外車庫排水溝上方，這樣非常容易被人發(fā)現(xiàn)，即使較長時間未被發(fā)現(xiàn)而溢流量很大時，也不會損害泵房設備從而產生較嚴重的后果。（圖2）

圖2 結構沉降縫排水節(jié)點

5 其他防漏、防滲措施

地下空間的防漏、防滲體現(xiàn)在每個系統(tǒng)設計中,除了上述各個系統(tǒng)的描述外，以下幾個方面也不容忽視。為避免管道結露對商業(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在B2層車庫頂部，這不僅為B1層商業(yè)爭取了層高，還便于管道檢修。同時將必須敷設在B1層的較大管道都安裝在公共走道，對敷設在商業(yè)區(qū)的生活給水管以及出入口通道長度超過30 m范圍內所有管道均采取防結露保溫。廚房排水溫度較高，雖然敷設在B2層車庫內，但其結露量較大，也應對其設置防結露保溫。防結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。

由于此類地下空間埋深大，若引入引出管線從地下室側墻出入，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均相對集中后由獨立的管道井進出地下空間，并在管道井每層設置地漏，在出頂板處采用上凸形式，減少管道進出處的漏點。

6 結語

獨立大型地下空間排水設計，雖然設計難度和風險均遠遠高于普通地下室排水，但只要與其他專業(yè)密切配合，對項目的各個功能區(qū)進行風險評估，合理研究與梳理各個系統(tǒng)的設計要點與難點，一定能找到適合各地下空間的設計方案。