地下車庫排水設(shè)施的選擇與應(yīng)用

梁凱

（中鐵二院北方勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，濟(jì)南 250001）

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車數(shù)量不斷增加，地面停車已經(jīng)不能滿足人們的需求，地下車庫隨之得到了廣泛的使用。但在地下車庫使用過程中，極易出現(xiàn)漏水及消防安全問題等，給地下車庫的運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的安全隱患。如果地下車庫被淹將會造成地庫內(nèi)設(shè)施設(shè)備和業(yè)主財(cái)產(chǎn)的損失，特別在雨季防汛季節(jié)，地下車庫排水問題顯得尤為重要。因此，本文結(jié)合實(shí)際工程案例，從設(shè)計(jì)的角度探討地下車庫排水問題。

2 項(xiàng)目概況

以某項(xiàng)目為例，項(xiàng)目北地塊總用地面積22 311.8 m2，工程總建筑面積72 074 m2，其中，地上計(jì)容建筑面積47 620 m2，地下不計(jì)容建筑面積24 454 m2。本項(xiàng)目共含辦公計(jì)容建筑面積19 835 m2，酒店計(jì)容建筑面積24 927 m2。商業(yè)及外包餐飲計(jì)容面積2 028 m2。其他計(jì)容面積1 661 m2。

本項(xiàng)目酒店功能區(qū)共11層，1層為餐廳和酒店大堂；2層為會議室、酒店內(nèi)部辦公、健身等；3層為賓客宴會大廳及客房；4～11層均做客房使用。建筑總高度為45 m。

辦公功能區(qū)：1～11層為辦公區(qū)域，且1層仍有部分為展廳區(qū)域，辦公區(qū)的建筑總高度為45 m。機(jī)動車庫在地下1層及地下2層，其中，地下1層車庫內(nèi)局部為辦公樓商業(yè)（此部分面積計(jì)為地上），地下1層車庫層高為5.2 m，地下2層車庫層高3.9 m。

建筑地下室標(biāo)高為-9.1 m，室外標(biāo)高為±0 m。地下室標(biāo)高比較低，地下室排水無法自流排出。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，地下室排水不暢還可能導(dǎo)致水淹等嚴(yán)重后果。因此，地下室排水需采用耐用的水泵提升設(shè)備，將地下室積水排至室外管網(wǎng)。對于廚房、衛(wèi)生間等房間有油污廢水，如果采用集水坑收集，并通過集水坑內(nèi)水泵將污水提升排放，則污水臭氣會暴露在地下車庫內(nèi)，根據(jù)GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[1]，當(dāng)污水集水池設(shè)置在室內(nèi)地下室時(shí)，池蓋應(yīng)密封處理并設(shè)置通氣管系；室內(nèi)有敞開的污水集水池時(shí)，本次設(shè)計(jì)采用更專業(yè)的一體化隔油提升設(shè)備、一體化污水提升設(shè)備，將廚房、衛(wèi)生間等含有油污的廢水排出室外。

3 消防排水

地下室的消防排水主要有：（1）設(shè)有消火栓或噴淋等消防設(shè)施的地下室地面排水；（2）消防電梯基坑消防排水；（3）水泵房排水。根據(jù)GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[2]，下列建筑物和場所應(yīng)采取消防排水措施：①消防水泵房；②設(shè)有消防給水系統(tǒng)的地下室；③消防電梯的井底；④倉庫。同時(shí)，規(guī)定消防電梯的井底排水設(shè)施應(yīng)符合下列要求：①排水泵集水坑的有效容量≥2.00 m3；②排水泵的排水量≥10 L/s。此外，還規(guī)定室內(nèi)消防排水設(shè)施應(yīng)采取防止倒灌的技術(shù)措施。

3.1 地下車庫地面消防排水

以本工程為例，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為30 L/s，系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。消火栓給水泵設(shè)在南區(qū)地下車庫水泵房內(nèi)，從消防水池直接吸水。南區(qū)辦公樓屋面設(shè)18 m3高位消防水箱。

車庫火災(zāi)危險(xiǎn)等級為中危II級，噴水強(qiáng)度為8 L/（min·m2），作用面積為160 m2，經(jīng)計(jì)算，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為40 L/s，噴淋泵設(shè)在南區(qū)地下車庫給水泵房內(nèi)，從消防水池直接吸水。南區(qū)辦公樓屋面設(shè)18 m3高位消防水箱（與室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)共用）。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，該防火分區(qū)內(nèi)的地下車庫地面消防排水水量Q按消防排水總設(shè)計(jì)流量的50%取值。即：Q=消火栓設(shè)計(jì)流量×50%+噴淋設(shè)計(jì)流量×50%=30 L/s×50%+40 L/s×50%=35 L/s，即126 m3/h。

與建筑專業(yè)及建設(shè)單位相互協(xié)調(diào)后，確定本防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置4處集水坑。每個(gè)集水坑內(nèi)設(shè)置2臺污水泵，1用1備，集水坑內(nèi)應(yīng)帶有液位顯示裝置，和超警戒水位報(bào)警裝置（即當(dāng)集水坑水位達(dá)到啟泵水位時(shí)，啟動第一臺污水泵，當(dāng)水位繼續(xù)上升至報(bào)警水位時(shí)，備用泵也同時(shí)啟動排水）。

根據(jù)GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》4.7.8條，集水池有效容積不宜小于最大一臺污水泵5 min出水量，且污水泵每小時(shí)啟動次數(shù)不宜超過6次。每個(gè)集水坑每臺污水泵流量qi=Q/（集水坑數(shù)量×每個(gè)集水坑水泵數(shù)量）=126/（4×2）=16m3/h。

按最大污水泵啟動次數(shù)確定集水坑的容積大小，即每10 min啟動一次水泵。集水坑容積V=qi×5/60=16×5/60=1.34 m3。集水坑尺寸為1 m×1 m×1.5 m。另外，考慮3 m的水頭損失，污水泵揚(yáng)程選用15 m。污水泵功率4 kW，消防電源供電。

3.2 消防電梯集水坑排水

消防電梯底部集水坑的作用為當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，排除消防設(shè)施產(chǎn)生的廢水。消防集水坑設(shè)置在消防電梯處，當(dāng)有火災(zāi)時(shí)，電梯前室消防用水流入電梯內(nèi)，使電梯下方緩沖層內(nèi)積水，平時(shí)基坑處于干燥狀態(tài)，否則易導(dǎo)致潮氣而腐蝕電梯地彈簧，設(shè)置消防電梯集水坑，可以排出這部分消防積水。

本工程地下消防電梯共有4處，故設(shè)置4個(gè)消防電梯集水坑，且用鑄鐵管道連通相鄰的客梯、貨梯基坑。為滿足消防電梯集水坑有效容積≥2 m3，消防電梯集水坑的尺寸為3 m×1 m×2.5 m。

消防電梯內(nèi)設(shè)置消防水泵1用1備，單臺泵參數(shù)為流量40 L/s，揚(yáng)程15 m，功率4 kW，消防電源供電。滿足消防電梯集水坑水泵排水量10 L/s，且在水泵出水管上設(shè)置止回閥和壓力表，滿足防倒灌要求。

3.3 消防泵房排水

消防泵房作為水消防核心，在撲救火災(zāi)中起著至關(guān)重要作用。根據(jù)GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》5.5.14條，消防水泵房應(yīng)采取防水淹沒的技術(shù)措施。本工程消防泵房入口門設(shè)置擋水坎，以防止外部水流入泵房。

當(dāng)消防水池進(jìn)水水位控制閥損壞，導(dǎo)致不間斷進(jìn)水時(shí)，水流會通過溢流管排至消防泵房內(nèi)，為防止泵房被淹沒，本工程在泵房內(nèi)設(shè)置200 mm×200 mm排水溝（上蓋不銹鋼篦子），并在排水溝終端設(shè)置集水坑，通過集水坑內(nèi)水泵將流入泵房內(nèi)的水提升排出。

本工程消防水池進(jìn)水管管徑為DN100 mm，根據(jù)GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》4.3.5第3款，“消防水池進(jìn)水管管徑和流量應(yīng)根據(jù)市政給水管網(wǎng)或其他給水管網(wǎng)的壓力、入戶引入管管徑……當(dāng)計(jì)算條件不具備時(shí)，給水管的平均流速宜≤1.5 m/s”。本工程消防水池進(jìn)水管流速定為1.5 m/s，則進(jìn)水管流量Q為42.4 m3/h。集水坑內(nèi)配2臺污水泵，每臺污水泵設(shè)計(jì)流量為21.2 m3/h，根據(jù)GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》4.7.8條，集水池有效容積不宜小于最大一臺污水泵5 min出水量，且污水泵每小時(shí)啟動次數(shù)宜≤6次。每個(gè)集水坑有效容積為1.77 m3，取2 m3。集水坑尺寸為2 m×1 m×1.5 m。

4 生活排水

本工程排水量按最高日用水量的90%選取，即排水量為659.7 m3/d。室內(nèi)排水方式采用污廢分流制排放，并設(shè)置專用通氣立管。采用器具透氣排水系統(tǒng)，公共衛(wèi)生間設(shè)環(huán)形通氣管。室外采用雨污分流。生活污水及生活廢水經(jīng)室外污水管網(wǎng)匯集后，接入城市管網(wǎng)前在小區(qū)內(nèi)設(shè)排水監(jiān)測井。餐飲區(qū)均獨(dú)立設(shè)置排水管道，排出的含油廢水均通過兩級隔油處理后，再排入室外污水管道；地下室衛(wèi)生間及設(shè)于地下室的成品油水分離裝置的排水均采用自動污水提升站（排水泵帶自動攪勻功能）進(jìn)行排水，不設(shè)污水坑；地下室各設(shè)備間、車庫集水坑、消防電梯集水坑等，均由設(shè)于坑內(nèi)的潛水排水泵（帶粉碎刀）提升后排至室外污水管網(wǎng)；空調(diào)冷凝水就近間接排入地下室集水坑或排水明溝。

地下1層設(shè)置有廚房粗加工間、員工廚房、員工餐廳，還設(shè)置有員工配套使用的公共衛(wèi)生間。廚房的油污廢水、公共衛(wèi)生間的污水無法自流排出。設(shè)置集水坑會影響地下室的功能使用，與建筑專業(yè)協(xié)商，結(jié)合市場上的排污水設(shè)備，最終確定采用一體化污水、廢水提升設(shè)備，建筑專業(yè)也提供專門的隔油污設(shè)備間供給排水專業(yè)使用。在地下2層設(shè)置了2個(gè)30 m2的隔油設(shè)備間和1個(gè)30 m2的污水提升設(shè)備間。

根據(jù)酒店管理公司提供的廚房排水參數(shù)，設(shè)置隔油設(shè)備排水流量為4 L/s，隔油器設(shè)備揚(yáng)程為15 m。根據(jù)酒店管理公司提供的公廁排水參數(shù)，設(shè)置污水提升設(shè)備排水量為6 L/s，設(shè)備揚(yáng)程為15 m。

5 地面排水

地下室地面排水主要有：車庫地面沖洗排水,地下車庫出入口處的室外雨水、設(shè)備機(jī)房（熱水機(jī)房、冷凍機(jī)房、鍋爐房、水泵房、空調(diào)機(jī)房、發(fā)電機(jī)房等）排水，部分設(shè)備（報(bào)警閥等）排水，廚房、洗衣房、開水間排水，還有地下室外墻漏水及城市內(nèi)澇等不可控因素。

酒店地下1層地面排水通過地漏收集，排至地下2層車庫內(nèi)集水坑；地下2層地面排水通過排水溝收集至集水坑。

以地下2層其中一個(gè)防火分區(qū)為例說明，防火分區(qū)內(nèi)排水包括地下停車庫、水泵房、鍋爐房、廚房工作間排水、地下衛(wèi)生間排水、其中一個(gè)地庫出入口雨水排水、消防排水。

根據(jù)GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》表3.2.2中參數(shù)確定地下車庫地面沖洗用水定額。

防火分區(qū)總面積為2 800 m2。設(shè)計(jì)考慮按每天沖洗一次，沖洗時(shí)間考慮1 h。按GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，沖洗水用量的最高日生活用水定額選用2 L/（m2·次）。

地面沖洗排水量Q=（防火分區(qū)總面積×最高日生活用水定額×沖洗小時(shí)數(shù)）/沖洗次數(shù)/1 000=2 800×2×1/1/1 000=5.6 m3/h。

由于防火分區(qū)內(nèi)還要考慮消防排水，按2.1節(jié)消防排水總量作為地面排水總的排水量（一般不考慮地面沖洗與消防排水同時(shí)發(fā)生）。故防火分區(qū)內(nèi)排水量為消防排水量Q2=35 L/s，即126 m3/h。

6 坡道雨水排水

汽車坡道雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期按50年設(shè)計(jì)。項(xiàng)目所在地區(qū)市暴雨強(qiáng)度公式為其中，q為暴雨強(qiáng)度，L/（s·hm2）；p為暴雨重現(xiàn)期，a；t為降雨歷時(shí)，min。

根據(jù)GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》5.3.19條規(guī)定，排水泵的流量應(yīng)按排入集水坑的設(shè)計(jì)雨水量確定。排水泵不少于2臺，不大于8臺，緊急情況下水泵同時(shí)啟動。雨水排水泵應(yīng)有不間斷的動力供應(yīng)。地下車庫出入口的明溝排水集水池的容積不應(yīng)小于最大一臺排水泵5 min的排水量。

經(jīng)計(jì)算，暴雨強(qiáng)度qj為410.122 L/（s·hm2）；徑流系數(shù)ψ為0.9，防火分區(qū)內(nèi)坡道處匯水面積FW為150m2（按投影面積與側(cè)墻面積之和計(jì)算）。因此，坡道雨水流量Q3=qjψFW/10 000=410.122×0.9×150/10 000=5.53 L/s。集水坑內(nèi)設(shè)置2臺污水泵，同時(shí)使用，單臺污水泵參數(shù)為流量15 m3/h，揚(yáng)程15 m，功率3 kW。5 min內(nèi)水泵流量為15×5 min/60 min=1.25 m3。

由于防火分區(qū)內(nèi)還要考慮消防排水，按2.1節(jié)消防排水總量作為車庫地面總的排水量（一般不考慮坡道雨水與消防排水同時(shí)發(fā)生）。故防火分區(qū)內(nèi)排水量為消防排水量Q2=35 L/s，即126 m3/h。坡道處集水坑尺寸也按消防排水集水坑大小確定。

綜上所述，地下車庫內(nèi)，按規(guī)范設(shè)置好集水坑、排水溝的數(shù)量，若有水涌入地庫，則這些集水坑的水泵會全部啟動，將進(jìn)水壓力提升，把水排出地下車庫。

7 結(jié)語

地下車庫排水設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照排水類型中最大排水流量考慮，綜合考慮地下車庫排水措施。同時(shí)，應(yīng)對地下車庫各種排水措施加強(qiáng)巡檢巡視，做到發(fā)生突發(fā)事件時(shí)集水坑能有效發(fā)揮其排水作用。