淺談民用建筑地下車庫排水設計

陳磊

上海三益建筑設計有限公司 上海 200000

1 設計背景

當今城市化進程加快，人民生活水平提高，私有車數量不斷增加，為了解決城市土地供應與停車之間的矛盾，地下車庫成為各類建筑規劃的首選，而地下車庫在滿足停車需求的同時，往往還設有各種類型的機房，如水泵房、制冷機房、隔油間等，因此其在整體建筑中顯得尤為重要。如今地下車庫的內澇災害已成為影響其正常運行的主要原因之一，而主要應對措施是依靠設在各處的截流擋雨設施以及車庫內排水設備來保障，本文從設計角度，分析總結了集水坑及排水泵的設計原則，為相關人員提供思路[1]。

2 安裝位置

集水坑的安裝位置首先應根據防火分區及使用功能考慮，如地下車庫內有劃分若干防火分區，則建議每個防火分區有獨立排水措施，因為汽車庫為B類液體火災，不宜用明溝、管道等方式借用相鄰防火分區的集水坑，容易造成火災蔓延；當設有消防電梯時，按規范應獨立設置消防電梯專用集水坑；當設有消防泵房、生活泵房、雨水回用機房、制冷機房、隔油間等設備機房時，也應分別設置集水坑，保證機房內的水不會外溢；一些雨水易滲入地方，如坡道口、露天樓梯口等均應獨立設置集水坑，其中若是多層車庫，筆者認為每層坡道口均應設置，依靠多重保障措施保證雨水在源頭能被截住。

其次集水坑的安裝位置不應影響泵組檢修時蓋板的開啟，同時還應滿足位于明溝的最末端或者地面找坡的最低處，并且復核結構承載物（如承臺、基礎等）是否與集水坑相沖突；當設置在車道、走道等處時，應同時滿足汽車通行、車位的設置和消防疏散的要求；用于消防電梯排水的集水坑，不宜設于電梯的正下方，建議設于消防電梯的側邊，采用預埋管道的方式與電梯基坑相連；承接上層排水，如自動扶梯、局部明溝時，盡量位于其下方，以減少排水橫管長度，保證地下車庫的凈高；當地下為多層車庫時，消防電梯及機房類集水坑建議在當層單獨設置，車庫內可在最底層設集水坑，上層采用地漏集水排至下方集水坑的形式，但需復核如穿越人防區域時是否滿足當地的要求。

如今項目規模越來越大，也更加復雜，集水坑的設置位置不僅需要滿足功能上的需求，還要注重美觀、經濟上的要求，這就需要經過多專業的協調與優化。

3 設計流量

排水泵的設計流量原則上應滿足實際的排水需求，確保地面不被水淹，保護人員安全和防止財產損失，不同情況有不同的計算方法，本次列舉以下常見設置情況。

坡道口和露天樓梯口等位置是雨水滲入的主要通道，通常地上入口處設有明溝、翻邊等截流措施，故設計雨水匯水面積為坡道上方區域，若坡道口、樓梯口上方高出的側墻無截流措施，則匯水面積還應附加其高出部分側墻面積的二分之一，再根據當地降雨強度公式求出排水流量，其中設計重現期建議取50年。

消防電梯集水坑設計流量應符合國家規范要求，不應低于10L/S。

消防泵房、生活泵房、雨水回用機房等集水坑設計流量應以泵組最大試驗排水流量、水池（箱）溢流量、水池（箱）泄水量三者中取最大值計。例如：一處位于車庫內的消防泵房，消防泵組流量為20L/S，消防水池總水位高度為1.5m，進水管公稱直徑為DN100，進水管設計流速為1.0m/s，泄水采用重力排水，泄水管公稱直徑為DN80。根據以上條件，求得泵組最大試驗排水量為20L/S；溢流量等于進水量，根據公式：，其中q為進水量m3/s；A為進水管斷面面積m2；v為進水管流速m/s，則進水量q=7.85L/S；消防水池泄水量根據管嘴出流公式：其中Q為泄水量m3/s，u為出流系數，取0.82，A為泄水管斷面面積m2，H為作用水頭m，則泄水量Q=21.6L/S；故消防泵房集水坑排水泵的設計流量應大于等于21.6L/S。

車庫內設計排水流量考慮到各主要雨水進入口已設有截流、排水措施，筆者認為能進入的車庫內的雨水量不多，故主要考慮車庫沖洗排水及消防排水，而沖洗排水按照兩個灑水栓同時工作計算，僅有1.4L/S，相比消防用水量很少，因此車庫內集水坑設計排水流量主要考慮消防排水。例如：一座Ⅰ類汽車庫，設有消火栓及自動噴水滅火系統，消火栓設計流量為20L/S，自動噴水滅火系統設計流量為30L/S，則可參考《人民防空工程設計防火規范》7.8.1條的條文解釋，車庫內排水流量可按消防設計流量的80%計算，故排水流量為（20+30）*0.8=40L/S，如此區域設有10個集水坑，則每個集水坑設計流量不小于4L/S，但有條件時建議按照全部流量來計算。

當有制冷機房時可按照機房最大泄水量確定；隔油間、垃圾房需滿足地面沖洗排水量；管理用房的衛生間按照排水設計秒流量確定；其余情況建議設計人員充分掌握好項目情況按照規范經過計算后確定[2]。

4 排水泵設計

地下車庫排水泵因集水坑大小限制，通常采用一用一備、兩用和三用的形式設置，具體可由設計人員根據實際情況把控，筆者根據以往設計經驗將常見排水泵的設置情況做如下統計：

序號 設置區域 設置形式1生活泵房、消防泵房、制冷機房、隔油間、垃圾房、消防電梯、管理房衛生間等集水坑因設計排水量均不大，建議設為一用一備2 坡道口、無頂樓梯口、車庫等集水坑因平時排水量不大，暴雨時或消防設備滅火后排水量激增，建議設為兩用，平時運行一臺，緊急情況同時運行

（續表）

集水坑內排水泵建議采用自動耦合裝置固定式安裝方式，便于檢修和維護。排水泵設計流量按照集水坑設計排水流量計算，如采用一用一備的形式，每臺泵組均應滿足最大設計流量，如采用兩用形式，每臺泵組設計流量建議大于二分之一的排水流量（考慮泵組并聯運行時流量損失）；泵組揚程按提升高度、管道損失后再加0.02～0.03MPa來確定；排水泵吸水管和出水管流速控制在0.7m/s～2.0m/s之間，管道建議采用金屬管材，并且還應設有相應的閥門儀表。

排水泵電源按照中斷電源后造成的影響判斷，如消防電梯、消防泵房、車庫內為消防系統服務的排水設備，均應按照消防電源設計；坡道口、無頂樓梯口、雨水回用機房等如果斷電使得雨水蔓延進室內將造成重大損失的情況，建議采用不間斷電源設計；制冷機房、垃圾間、衛生間等排水量較小且斷電影響較小的場所，可按普通電源設計。

5 集水坑大小

集水坑有效容積除消防電梯集水坑按不小于2.0m3考慮外，車庫內其他集水坑建議均按不小于最大一臺排水泵5min的出水量且排水泵每小時啟動次數不超過6次來確定。例如：車庫內集水坑中最大一臺排水泵設計流量為15m3/h，則根據公式其中W為集水坑有效容積m3；Q為排水泵出流量m3/h；n為排水泵每小時啟動次數，取6。則集水坑有效容積初步計算為W=0.625m3；根據不小于最大一臺排水泵5min的出水量復核，則W=（15/60）*5=1.25m3；故取最大值1.25m3為集水坑的有效容積。

普通集水坑計算好有效容積后，可以根據設置位置的空間大小、排水泵安裝形式合理確定一個外口尺寸，再核算水位高度詳見下圖（a），最終確定集水坑的大小。一些地區（如上海）規定車庫排水須有隔油措施的，尺寸大小還需考慮隔油部分的容積[3]。

6 控制方式

排水泵建議采用自動控制方式，就地設置控制箱，坑內設有電子水位儀，按照水位高低控制排水泵的啟停，詳見圖（a）。

圖（a）：集水坑水位示意圖

如有條件，建議將水泵運行、水位高低等狀態通過智能化系統連接至物業，方便遠程監控和維護管理。

7 結束語

地下車庫作為內澇影響的重點區域之一，一旦排水措施不到位，損失將難以估量，而這些排水措施不僅取決于設計的合理性、施工的準確性，還依靠后期的保養維護，才能使其平穩可靠的運行。

[1] GB 50015-2003.建筑給水排水設計規范(2009年版)[S].北京:中國標準出版社,2003.

[2] 08S305.小型潛水排污泵選用及安裝[S].北京:中國標準出版社,2008.

[3] 鄧廣慧.地下車庫的排水設計探討[J].中國新技術新品,2009,(15):10.