趙雁卿
(大同市水星給排水設計有限責任公司,山西 大同 037006)
隨著我國城鎮化進度的不斷加快,許多住宅建筑設計排布日益密集,在有限的地面空間條件下,為了滿足住戶的戶外活動需求,與實際的停車需要,不得不大力開發地下空間,用以建筑大空間多層級的地下車庫,往往單棟樓宇或者多棟樓宇互聯共通使用一個地下車庫,而且為了方便住戶停車后更快捷乘梯入戶,往往也將車庫劃分為若干個區間;但隨之而來的問題也困擾著設計師們,比如車庫消防噴淋系統,降雨期間的車庫頂板疏排水系統,以及日常管理維護的多層車庫排水問題等,因此,如何合理優化地下車庫的供排水系統成為解決生活環境質量的首要問題。
為了保障地下車庫的施工質量和車庫頂板對于小區空間規劃,如綠植、人工湖、覆土等設計的載荷承重,以及工程造價成本考慮,盡力減少開挖和土方的轉運等因素,一般情況下,車庫設計覆土厚度控制在0.5~3m,對于園林景觀覆土厚度大約為2.5m,也可便于鋪設地埋管,用于給排水,構建閥門井、檢查井等輔助設施。而用于處理生活污水的化糞池,一般會選擇設計在道路兩旁的實體綠地下面,對于車庫頂板載荷不構成影響。此外,鑒于小區樓宇之間的樓間距,以及公共綠地的使用面積考慮,為了更加安全緊湊地提高土地使用率,還會整體布局設計車庫的進出入口、坡道規劃、水電氣暖及通訊管線的布設等,諸多設計因素的制約使得土地可利用空間更加局限。尤其將居民生活用水,沖洗用水,人防用水,綠植噴淋用水,景觀噴泉等設施用水等因素綜合起來,更是需要復雜的給水和排水系統統籌規劃、合理布局,才能滿足小區業主的整體生活環境與質量的改觀與保障。因此,需要綜合考慮各種因素之間的內在聯系,經過合理劃分、緊密布局,使其功能互補,形成給水與排水的循環利用,尤其是排水系統的降解改造,通過污水處理系統將廢水再利用,用于部分給水系統,既可節省管網的運行維護費用,又可提高水資源的利用效率,實現可持續使用的愿景[1]。
綜上文所述,住宅小區的給水主要用于居民的生活用水,沖洗用水,人防用水,綠植噴淋用水,景觀噴泉等設施用水,因此,根據供水水源不同,以及水的用途不同等特點考慮,可將用水的覆蓋面積、所需打壓強度進行再細分,比如高層居民的生活用水,需要達標的可飲用潔凈水源進行供給,而且要達到一定壓力,才能使頂層居民正常用水;而地下車庫的消防用水、景觀噴泉和綠植噴淋用水等則不需要高壓水和高等級的潔凈水即可滿足需求,因此,可根據給水所需壓力將其劃分為低壓給水系統和高壓給水系統。
由于考慮到工程造價和施工空間的限制條件,地下車庫的給水管網鋪設要遵循科學合理的原則,此外,受到下行供水重力的因素影響,不需要太高水壓就可滿足消防設施和給水使用,因此,低壓區域的給水系統水源可從市政自來水、污水處理的循環水等源頭補給,極大節省了給水的運行維護管理費用。
高壓給水系統主要涉及到高層居民生活用水,以及用于高層消防設施的樓層間消防栓和噴淋系統供水,這不僅需要設計水壓能夠滿足頂層住戶的使用需要,還要求水壓不至于過大造成低層居民的生活影響,因此,為了有效利用空間資源,管道敷設時將高低壓給水設計進行統籌考慮,可將主供水管鋪設在地下車庫內,將住戶生活用水通過支管引出外接至地面,通過加壓泵再由地面給水系統分別連接至指定單元樓宇,提供給水服務;而車庫內主管路另引出支管延伸至車庫各個用水地點,提供低壓給水服務[2]。此設計可最大限度利用車庫空間,節省土建費用和后期管路管理維護成本。
地下車庫的排水系統直接涉及到車庫內的文明環境,加上車庫本就通風條件有限,如果設計缺乏合理性,就有可能導致車庫內污水橫流,臟亂不堪,因此,對于排水系統的優化設計至關重要。一般來講,地下車庫的排水按照空間位置主要分為三個方面,即頂板排水、停車區域標準層排水,以及底板排水等。
對于新建住宅小區,地下車庫的建設往往要考慮頂層綠植景觀帶的灌溉澆水問題,上部覆土一般不超過2m,為了保障綠植的有效成活,不至于灌溉水過多積存無法疏排,導致植物被水內澇浸泡而無法成活,因此,需要根據實際地形修建緩坡,將水進行導流疏排,為了能夠有效鎖住水分不至于流失過多,控制好水的流速,多數選擇設計引流坡度不超過1%°;在不具備天然條件的引流坡度時,也可進行人工造坡,在覆土區域預先使用輕骨料進行混凝土構砌,使得水分能夠滲流匯聚,在通過設計通道匯總到一處,集中經過粗骨料構筑的濾水層導流至地下車庫的排水管網中。此種方法通常適用于小型的地下車庫,對于大型綜合住宅群,地下車庫設計往往也需要大面積、大負荷承重,因此,也需要進行創新設計,合理優化。
根據排水原理可知,水具有流動性,而且為了最大限度節省運維費用,方便管理,可以利用水流的自重通過高低地勢的落差,實現排水的自主化管理。因此,可將車庫頂板的待排水源視為一個整體,結合連通器原理,水一旦產生流動,會產生初始速度,然后其他地方的水源也會源源不斷地做著定向運動,因此,只要將車庫頂板構筑成一個完整平面,形成一個統一的濾水層,將水匯總收集,在排水口設置一個位置相對較低的匯水口,引流至車庫內的主排水管道內,就可形成簡單實用的頂板排水系統,實現頂板水外排的自主管理。
地下車庫的底板排水水源一般包括車庫沖洗保潔用水,消防設施噴淋外排水,以及雨季期間強降雨非常規潰水,以及管道泄漏滲水等,因此,需要對車庫底板排水系統進行優化設計,減少此類現象的發生。
1)排水系統常規設計
常規的排水設計需要根據水源的水質情況、發生概率、排水量大小等因素進行綜合考慮,并分區布置排水明渠、集水井等,然后通過自然條件或者人工構筑引流坡面,將污水引導至集水井進入主管路,然后集中抽排至污水處理站,形成完整的排水系統。
采用常規設計思路不僅在規劃布局上更加簡潔,而且施工要求也很簡單,便于操作,但是針對大型綜合住宅小區,由于地下車庫的面積較大,結構功能要求復雜,而且按照1%°的坡面施工,就要求排水距離每施工50m,坡面垂高就要增加50cm,在空間層高不改變的前提下,在現實施工中并不能產生良好的經濟效益,反而增加了工程量和土方成本,而且最終的集水井需要更低的標高,才能滿足匯水需要,因此,該方法不具有普遍適用性。
2)底板排水系統優化設計
綜合給排水的系統功能,根源在于如何有效地管控好水資源的利用,因此,擴散思維后可進行創新管理,為了更好地便于排水系統管理,可通過優化排水水源的管控,加大管制力度,從源頭上減少水的外排,緩解排水壓力,變被動為主動。隨著智能時代的到來,可以利用多種監測手段,實時掌握室外環境溫度、土壤含水量、水分蒸發量、管路排水流量等數據,再進行綜合分析,根據實際用量,進行供水的分時段補給,而綠植澆灌用水也可通過改造管路,實現定時噴灑,或者滴灌等創新方法,減少用水量,從而實現地下車庫排水量的減小[3]。
此外,除了管理方法的創新改變,還可以改變地庫設計的硬件設施,比如轉變施工緩坡的設計思路,在地庫底板開挖淺槽,形成相互連通的明渠,而在局部低洼地點,或者容易積水的地點設置地漏,可與集水井進行連通外排,既保持了車庫底板的平整完好,又降低了因找坡而產生的造價成本。如圖1所示,地下車庫淺槽平剖面設計圖。

圖1 地下車庫淺槽平剖面設計圖
對于淺槽設計,只需要在底板合理規劃出水流線路,預留開挖淺槽位置,在地漏和集水井周邊很小范圍內設置緩坡,便于匯水即可。而且由于淺槽對于車庫底板平整性幾乎不構成影響,因此,其上不需要安裝水溝蓋板等輔助設施,只需要在匯水處安裝篦子擋板,防止異物掉落集水井和地漏造成堵塞,車庫整體行人行車都不造成影響。因此,該方法施工起來簡單易操作,且實用性強,適用于各種規模地下車庫推廣使用。
住宅小區的地下車庫是兼具居民日常給排水的主要設施布置陣地,要發揮重要的給排水功能,同時也是居民停車、休閑、娛樂的場所之一,也要注意環境的質量與整潔,在雨季期間還要具有排水防澇的作用,因此,科學合理地進行車庫給排水系統設計,具有十分顯著的民生意義,文中提到的給水系統設計和排水系統設計,都具有較好的實用價值,而且得到了實踐的論證,具有較好的給排水效果,且有普遍適用性,值得被推廣借鑒。