0前言
随着经济社会的发展,地下室无疑已经成为建筑物重要的组成部分。一方面,高低压配电房、消防水泵房、生活水泵房等设备用房和停放相关车辆都需要占用一定空间;另一方面,在城市用地面积越来越紧张的情况下,综合规划设计地下室用途也很大程度上缓解了用地的矛盾。而地下室排水系统作为地下室的一个重要组成部分,从使用的方便性、安全性考虑都有许多需要考虑的问题,本文将对地下室排水系统进行综合的探讨。
1地下室排水的分类
地下室排水按照特征可分为重力自流排水和集水坑排水(机械排水),而当外部的覆土、标高等条件满足时通常都采用重力自流排水,选取合适的管材、管径、坡度等即可;而集水坑排水需综合考虑,细分为以下几种:
1)消防排水:①当地下室发生火灾时,消火栓、自动喷水等灭火系统都会产生一定的积水;②当地面的楼层发生火灾时,消防用水会随电梯井道、楼梯间流入地下室;
2)生活污水:主要是地下室规划的餐饮、卫生间、洗衣房、浴室等用水;
3)其他废水:①室外雨水:室外的雨水从汽车坡道流入地下室;②地面冲洗水:冲洗地下室地面后所留下来的废水;③设备房排水:泵房排水、报警阀间排水、水池溢流排水、水池水箱放空排水;
4)人防排水:①生活污水:战时清洁区生活污水;②含毒污水:人员洗消用水,墙面、地面冲洗水。
2地下室排水系统的设计
根据实际情况,地下室排水系统的最大问题就是淹水,一方面是由暴雨期间从汽车坡道进入地下室的雨水引起的;另一方面是由消火栓、自动喷水等灭火系统的启动引起的。这就需要我们合理地设置集水坑的位置及数量,合理配置潜污泵的参数及启动方式来解决该问题。
2.1集水坑
集水坑的设置位置及数量需要根据其使用目的来确定,规范并没有明确要求,根据实际经验来说,主要包括几个方面:卫生间等排放生活污水处;水泵房,空调机房等有废水的功能性房间;地下室坡道底部附近,并且坡道底部需设置截流沟,并将雨水引入集水坑;电梯井道附近,虽然GB50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称《防规》)7.3.7只说明消防电梯井底应设置排水设施,但是下到地下室的普通电梯井道也存在积水的可能性,故有条件最好都设置,且在消防电梯井底附近设置的集水坑不小于2m3;每个防火分区每50m设置一个,并至少设置一个,且可与其他排除废水的集水坑合用。根据GB50015-2003(2009版)《建筑给水排水设计规范》(以下简称《建规》4.7.8的规定,集水坑有效容积不宜小于最大一台污水泵5min的出水量,且污水泵每小时启动次数不宜超过6次;此外,还应满足水泵设置、水位控制器、格栅等安装、检查要求。由于室外雨水流入地下室的雨水量可能较大,而消防水泵房泄空消防水池时流量也较大,故这两处的集水坑应该适当的增大。此外,根据GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》6.3.5的规定,战时生活污水集水池的有效容积应包括调节容积和贮备容积,调节容积不宜小于最大一台污水泵5min的出水量,且污水泵每小时启动次数不宜超过6次;贮备容积必须大于隔绝防护时间内产生的全部污水量的1.25倍;隔绝防护时间按该规范表5.2.4确定。
2.2潜污泵
潜污泵水位控制方式影响水泵的具体参数,现今存在两种水位控制方式。根据《建规》4.7.3、4.7.4及其条文说明可知水泵互为备用的控制方式更符合规范要求。而根据《建规》4.9.36B可知,由于流入地下车库的雨水量有可能很大,则排水泵不应小于2台,不宜大于8台,综合考虑雨水截流沟集水坑的大小及水泵的流量,可以采用逐台启泵的方式,水泵的流量及数量根据可能流入地下室的雨水量来确定。由《建规》4.7.7可知,当集水坑接纳水池溢流水、泄空水时,应按水池溢流量、泄流量与排入集水坑的其他排水量中大者选择水泵机组,而消防水池泄空时流量相当大,故该房间潜污泵可采取逐台启动的方式来减小其水泵的流量。根据《建规》4.7.7,水泵扬程应按提升高度、管路系统水头损失、另附加2~3m流出水头计算。水泵的流量要根据潜污泵的用途来确定。排除生活污水、洗消污水潜污泵流量应按地下室内排水设计秒流量来选定;排除坡道雨水的潜污泵流量根据可能流入地下室的雨水量来确定;消防电梯井底附近设置潜污泵流量不小于10L/s;消防水泵房、地下游泳池集水坑潜污泵流量则根据水池泄空流量来确定,其他功能性用房潜污泵流量则根据水池、水箱溢流量和设备遗漏水量来确定。地下室消防排水和冲洗水通常都合用潜污泵,但其流量的确定有多种说法,根据实际设计经验,可取火灾1h内1/2的室内消防用水量和火灾1h后2/3室内消火栓用水量的较大值,这是因为自动喷水灭火系统灭火效率很高,绝大部份火灾能在初期扑灭,如果再使用1/2室内消火栓用水量时,其火灾仍未扑灭说明其火灾已十分严重,地下室有些积水已经可以接受,考虑到设备房门槛及水泵基础高度,当地下室面积超过2640m2和3600m2时,即使没有潜污泵地下室消防积水也不会对设备产生损害。根据GB50084-2001《自动喷水灭火系统设计规范》附录A,大部分地下室火灾危险等级为中危险级II级,自喷流量取30L/s;根据GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》表3.5.2,地下建筑最大室内消火栓用水量为40L/s,经计算较大流量为35L/s,并且多个集水坑中潜污泵可同时工作(需将潜污泵用电定为消防用电,火灾时不切除),故潜污泵流量可综合以上分析取合适流量。
3结束语
地下室排水设施的用途多种多样,故地下室排水系统也会多种多样,还有些排水会带有自身的一些特点,例如,厨房、油库的废水需要经过隔油池处理后才能排放;浴室、游泳池的废水需要经过毛发聚集器后才能排放;卫生间潜污泵要带有切割功能等等,所以我们要结合实际经验不断总结,才能更好地设计地下室排水系统。
作者:程强 李太富 单位:西华大学建筑与土木工程学院