浅谈民用建筑地下室排水系统的设置

韩庆昌

地下室排水设计是建筑给排水设计中的重要组成部分,一般来说民用建筑地下室有3个主要功能:1)车库或商场;2)设备用房,包括水泵房、高低压配电室、空调制冷机房等;3)人防。

根据地下室污、废水来源,具有下列功能的地坪宜设集水坑:1)汽车或自行车坡道在地下室的入口处;2)消防电梯井底旁边:地上建筑发生火灾时,消防用水沿着消防电梯井道、楼梯等流入电梯基坑[1];3)设备用房排水集水坑:包括湿式报警阀排水、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:此类集水坑很常见,地下车库均应设置用于排地面冲洗废水及火灾时消火栓、自喷等消防系统的消防用水;5)地下室生活排水集水坑:当地下室设置厨房、卫生间、淋浴间或洗衣房等房间时,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、消排水及人防时人们的生活排水;7)敞开式采光井的下方;8)由于功能需要,有些需要局部下沉的房间。

1 排坡道雨水的集水坑

汽车坡道和自行车坡道入口处的敞开面较大,下雨时会有飘雨和沿车道顺流至地下车库的雨水,由于大量雨水涌入地下室可能会造成较大损失,所以在车道上设置2道或2道以上的排水沟,首先要在坡道入口处设置雨水沟,防止雨水顺流进入地下室。此部分被截留的雨水通过重力排至室外雨水检查井。其次在坡道转弯平台处设置集水坑。再次在坡道终点设置雨水沟,将汇集的雨水就近排入集水坑,通过排水泵排至室外雨水检查井。排除雨水的集水坑一般选用排水量大的潜污泵进行雨水提升,采用双泵轮流启动,可采用消防电源增加排水的安全性[2]。

2 消防电梯集水坑

当发生火灾时,灭火过程中会有大量的水流出,以一支水枪流量5 L/s计算,10 min就有3 t水流出,一般灭火过程中,大多用两支水枪同时出水,随着灭火时间的增加,水流量不断增大,虽然电梯口设有挡水板,但要阻止在起火楼层控制水的流向和流量不进入电梯间是不可能的。消防电梯的井底应设排水设施,排水井容量不应小于2.0 m3,排水泵的排水量不应小于10 L/s[3]。

3 设备机房的废水排出

对于设置在地下室的空调机房、水泵房、水箱间、锅炉房、冷却循环泵房等房间由于经常检修管道会产生渗漏水,均应设置集水坑。当地下室发生火灾时,要求两股消火栓水柱同时达到着火点,柴油发电机房、高低压配电房等一般处在地下室较低标高处的设备机房也在消火栓的保护范围内。所以这些设备机房可能会在消防期间积水,因此考虑设置集水坑和排污泵。空调机房、发电机房、锅炉机房的集水坑因其排水量较小,可设置两台潜污泵交替使用,其流量根据设备的排水量确定,扬程根据计算确定。

4 地下室地面集水坑

这类集水坑最常用,地下汽车库及自行车库均应设置。虽然一般情况下地下室没有考虑冲洗用水,但是考虑到地下室一般均存在各种给水管道(用于生活及消防等),有给水就应该有排水,故应设置集水坑,集水坑的间距一般考虑30 m～50 m。

5 地下室生活污水集水坑

建筑地下室一般不设置生活用厨房或卫生间,但是由于某些功能的需要必须设置时,需要采用集水坑,对污水进行相应处理。对于厨房废水首先设置格栅去除较大的颗粒杂质后进行隔油处理。最后再由潜污泵提升至室外排水构筑物。地下室卫生设备的集水坑同一般集水坑设置有很大不同,集水坑最好设置在独立的房间内并保持通风,首先,集水坑内应设置通气管将卫生间内臭气排至室外。其次,潜污泵的选择也不同。

6 人防集水坑

人防地下室排水可分为清洁区排水和染毒区排水[4]。两种不同性质的污水应分别排出,当确有困难时可合并排出,排出顺序为清洁区排水→染毒区排水→室外,同时清洁区排水管上应加设水封装置,防止毒剂侵入清洁区[5]。

人防排水系统要与上部建筑的排水系统分开设置。上部的排水管道不能穿越人防区域,在隔绝防护时间内,人防区域不能向外部排水应考虑污水的贮存。人员掩蔽场所的污水设计一般采用各防护单元分别单独设置污水集水坑,采用自动启动模式并设通气管,并宜接入排风竖井内,其直径不应小于污水泵排出管管径,不应小于DN75[6]。对于污水集水坑:主要排生活废水,设置在清洁区内。污水集水坑的容积包括调节容积与贮备容积之和。污水集水坑在每防护单元不应少于两个。同时在隔绝防护时间内,防空地下室不得向外部排水,在防护隔绝期过后启动潜水泵,将生活废水排入室外污水管网。对于染毒水池:主要排含毒废水,一般设置在防毒通道和密闭通道内以及它们各自对外的通道上。其排水方式一般在防护时间过后,由手提泵和软管排入人防废水收集车,其集水坑的容积按调节容积与贮备容积之和,调节容积应按现行《建筑给排水设计规范》的有关规定计算。贮备容积应按隔绝防护时间内流入的全部染毒污水量计算。

7 集水坑内潜污泵参数及电控技术的要求

7.1 排水泵类型

潜污泵包括三种类型:1)型潜水电泵(QX(WQK),QDX(WQKD)系列),宜用于较清洁的废水抽升;2)通型排水排水泵(AS,AV,QW,WQ系列),宜用于停留时间较短的污、废水的抽升;3)搅匀排污泵(JYWQ系列),宜用于沉淀物较多、停留时间较长的污废水提升。

7.2 排水泵的连接方式

室内集水坑采用移动式安装(单泵软管)、固定式安装(单泵硬管、双泵硬管)和自动耦合装置固定安装(单泵、双泵)三种形式。室外集水坑仅采用自动耦合装置固定式安装(双泵的一种形式)。当提升带有较大杂质的污、废水时,不同集水坑池的排水泵的排出管不应合并排出;当提升一般废水时,按实际情况考虑不同集水坑池的排污泵排出管合并排出。当合并排出时,应在每台泵的出水管上装设阀门和止回阀,防止水流倒灌。

7.3 排水泵的控制水位

排水泵一般有3个控制水位:停泵水位、开泵水位和报警水位[7]。停泵水位是按照排污泵间歇运行设计的,如果排污泵为连续运行,应保证电动机给水淹没1/2高度,开泵水位依据不同工程的要求具体确定。报警水位一般比开泵水位高出100 mm。

7.4 扬程计算

潜污泵的扬程=提升高度+流出水头(2 m～3 m)+管道损失[8]。管道损失包括水流经阀门、止回阀及管道的沿程及局部损失。

7.5 集水坑的有效容积计算

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

1)卫生间集水坑的有效容积不小于排水泵5 min的出水量,且排水泵每小时的启动次数不宜超过6次。有效高度不低于1 m,集水坑超高不小于0.5 m[10]。2)机房及地下室地面排水集水坑满足7.3规定外,根据不同工程设计确定。

总之,地下室的排水很重要,应对所需抽升的水量及扬程进行计算后,确定排水泵的流量和扬程及集水坑的位置和数量。

[1] 陈永青.建筑地下室排水设计的反思与建议[J].给水排水,2006,32(2):67-71.

[2] 王华章.建筑地下室集水坑排水设置探讨[J].国外建材科技,2004,25(6):52-53.

[3] GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范[S].

[4] 郑 卉.人防地下室给排水设计探讨[J].山西建筑,2006,32(3):194-195.

[5] 涂宏军.人民防空地下室给排水设计简介[J].工程建设与设计,2001(2):37-38.

[6] GB 50038-2005,人民防空地下室设计规范[S].

[7] 陆雪涛.对地下车库排水设计的几点体会[J].安徽建筑,2006,13(5):92.

[8] 全国民用建筑工程设计技术措施(给水排水)[M].北京:中国计划出版社,2009.

[9] 邹秀涛,包秀丽.地下室排水系统的设计研究[J].农机化研究,2003(2):163-165.

[10] 建筑给水排水设计手册(上册)[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2008.