陳磊

上海三益建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海 200000

1 設(shè)計(jì)背景

當(dāng)今城市化進(jìn)程加快，人民生活水平提高，私有車數(shù)量不斷增加，為了解決城市土地供應(yīng)與停車之間的矛盾，地下車庫(kù)成為各類建筑規(guī)劃的首選，而地下車庫(kù)在滿足停車需求的同時(shí)，往往還設(shè)有各種類型的機(jī)房，如水泵房、制冷機(jī)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(kù)的內(nèi)澇災(zāi)害已成為影響其正常運(yùn)行的主要原因之一，而主要應(yīng)對(duì)措施是依靠設(shè)在各處的截流擋雨設(shè)施以及車庫(kù)內(nèi)排水設(shè)備來保障，本文從設(shè)計(jì)角度，分析總結(jié)了集水坑及排水泵的設(shè)計(jì)原則，為相關(guān)人員提供思路[1]。

2 安裝位置

集水坑的安裝位置首先應(yīng)根據(jù)防火分區(qū)及使用功能考慮，如地下車庫(kù)內(nèi)有劃分若干防火分區(qū)，則建議每個(gè)防火分區(qū)有獨(dú)立排水措施，因?yàn)槠噹?kù)為B類液體火災(zāi)，不宜用明溝、管道等方式借用相鄰防火分區(qū)的集水坑，容易造成火災(zāi)蔓延；當(dāng)設(shè)有消防電梯時(shí)，按規(guī)范應(yīng)獨(dú)立設(shè)置消防電梯專用集水坑；當(dāng)設(shè)有消防泵房、生活泵房、雨水回用機(jī)房、制冷機(jī)房、隔油間等設(shè)備機(jī)房時(shí)，也應(yīng)分別設(shè)置集水坑，保證機(jī)房?jī)?nèi)的水不會(huì)外溢；一些雨水易滲入地方，如坡道口、露天樓梯口等均應(yīng)獨(dú)立設(shè)置集水坑，其中若是多層車庫(kù)，筆者認(rèn)為每層坡道口均應(yīng)設(shè)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(yīng)影響泵組檢修時(shí)蓋板的開啟，同時(shí)還應(yīng)滿足位于明溝的最末端或者地面找坡的最低處，并且復(fù)核結(jié)構(gòu)承載物（如承臺(tái)、基礎(chǔ)等）是否與集水坑相沖突；當(dāng)設(shè)置在車道、走道等處時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿足汽車通行、車位的設(shè)置和消防疏散的要求；用于消防電梯排水的集水坑，不宜設(shè)于電梯的正下方，建議設(shè)于消防電梯的側(cè)邊，采用預(yù)埋管道的方式與電梯基坑相連；承接上層排水，如自動(dòng)扶梯、局部明溝時(shí)，盡量位于其下方，以減少排水橫管長(zhǎng)度，保證地下車庫(kù)的凈高；當(dāng)?shù)叵聻槎鄬榆噹?kù)時(shí)，消防電梯及機(jī)房類集水坑建議在當(dāng)層單獨(dú)設(shè)置，車庫(kù)內(nèi)可在最底層設(shè)集水坑，上層采用地漏集水排至下方集水坑的形式，但需復(fù)核如穿越人防區(qū)域時(shí)是否滿足當(dāng)?shù)氐囊蟆?/p>

如今項(xiàng)目規(guī)模越來越大，也更加復(fù)雜，集水坑的設(shè)置位置不僅需要滿足功能上的需求，還要注重美觀、經(jīng)濟(jì)上的要求，這就需要經(jīng)過多專業(yè)的協(xié)調(diào)與優(yōu)化。

3 設(shè)計(jì)流量

排水泵的設(shè)計(jì)流量原則上應(yīng)滿足實(shí)際的排水需求，確保地面不被水淹，保護(hù)人員安全和防止財(cái)產(chǎn)損失，不同情況有不同的計(jì)算方法，本次列舉以下常見設(shè)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(shè)有明溝、翻邊等截流措施，故設(shè)計(jì)雨水匯水面積為坡道上方區(qū)域，若坡道口、樓梯口上方高出的側(cè)墻無截流措施，則匯水面積還應(yīng)附加其高出部分側(cè)墻面積的二分之一，再根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤陱?qiáng)度公式求出排水流量，其中設(shè)計(jì)重現(xiàn)期建議取50年。

消防電梯集水坑設(shè)計(jì)流量應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范要求，不應(yīng)低于10L/S。

消防泵房、生活泵房、雨水回用機(jī)房等集水坑設(shè)計(jì)流量應(yīng)以泵組最大試驗(yàn)排水流量、水池（箱）溢流量、水池（箱）泄水量三者中取最大值計(jì)。例如：一處位于車庫(kù)內(nèi)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(jìn)水管公稱直徑為DN100，進(jìn)水管設(shè)計(jì)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(jù)以上條件，求得泵組最大試驗(yàn)排水量為20L/S；溢流量等于進(jìn)水量，根據(jù)公式：，其中q為進(jìn)水量m3/s；A為進(jìn)水管斷面面積m2；v為進(jìn)水管流速m/s，則進(jìn)水量q=7.85L/S；消防水池泄水量根據(jù)管嘴出流公式：其中Q為泄水量m3/s，u為出流系數(shù)，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(shè)計(jì)流量應(yīng)大于等于21.6L/S。

車庫(kù)內(nèi)設(shè)計(jì)排水流量考慮到各主要雨水進(jìn)入口已設(shè)有截流、排水措施，筆者認(rèn)為能進(jìn)入的車庫(kù)內(nèi)的雨水量不多，故主要考慮車庫(kù)沖洗排水及消防排水，而沖洗排水按照兩個(gè)灑水栓同時(shí)工作計(jì)算，僅有1.4L/S，相比消防用水量很少，因此車庫(kù)內(nèi)集水坑設(shè)計(jì)排水流量主要考慮消防排水。例如：一座Ⅰ類汽車庫(kù)，設(shè)有消火栓及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，消火栓設(shè)計(jì)流量為20L/S，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為30L/S，則可參考《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》7.8.1條的條文解釋，車庫(kù)內(nèi)排水流量可按消防設(shè)計(jì)流量的80%計(jì)算，故排水流量為（20+30）*0.8=40L/S，如此區(qū)域設(shè)有10個(gè)集水坑，則每個(gè)集水坑設(shè)計(jì)流量不小于4L/S，但有條件時(shí)建議按照全部流量來計(jì)算。

當(dāng)有制冷機(jī)房時(shí)可按照機(jī)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(wèi)生間按照排水設(shè)計(jì)秒流量確定；其余情況建議設(shè)計(jì)人員充分掌握好項(xiàng)目情況按照規(guī)范經(jīng)過計(jì)算后確定[2]。

4 排水泵設(shè)計(jì)

地下車庫(kù)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(shè)置，具體可由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況把控，筆者根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)將常見排水泵的設(shè)置情況做如下統(tǒng)計(jì)：

序號(hào) 設(shè)置區(qū)域 設(shè)置形式1生活泵房、消防泵房、制冷機(jī)房、隔油間、垃圾房、消防電梯、管理房衛(wèi)生間等集水坑因設(shè)計(jì)排水量均不大，建議設(shè)為一用一備2 坡道口、無頂樓梯口、車庫(kù)等集水坑因平時(shí)排水量不大，暴雨時(shí)或消防設(shè)備滅火后排水量激增，建議設(shè)為兩用，平時(shí)運(yùn)行一臺(tái)，緊急情況同時(shí)運(yùn)行

（續(xù)表）

集水坑內(nèi)排水泵建議采用自動(dòng)耦合裝置固定式安裝方式，便于檢修和維護(hù)。排水泵設(shè)計(jì)流量按照集水坑設(shè)計(jì)排水流量計(jì)算，如采用一用一備的形式，每臺(tái)泵組均應(yīng)滿足最大設(shè)計(jì)流量，如采用兩用形式，每臺(tái)泵組設(shè)計(jì)流量建議大于二分之一的排水流量（考慮泵組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)流量損失）；泵組揚(yáng)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(yīng)設(shè)有相應(yīng)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(kù)內(nèi)為消防系統(tǒng)服務(wù)的排水設(shè)備，均應(yīng)按照消防電源設(shè)計(jì)；坡道口、無頂樓梯口、雨水回用機(jī)房等如果斷電使得雨水蔓延進(jìn)室內(nèi)將造成重大損失的情況，建議采用不間斷電源設(shè)計(jì)；制冷機(jī)房、垃圾間、衛(wèi)生間等排水量較小且斷電影響較小的場(chǎng)所，可按普通電源設(shè)計(jì)。

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(kù)內(nèi)其他集水坑建議均按不小于最大一臺(tái)排水泵5min的出水量且排水泵每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)不超過6次來確定。例如：車庫(kù)內(nèi)集水坑中最大一臺(tái)排水泵設(shè)計(jì)流量為15m3/h，則根據(jù)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(shí)啟動(dòng)次數(shù)，取6。則集水坑有效容積初步計(jì)算為W=0.625m3；根據(jù)不小于最大一臺(tái)排水泵5min的出水量復(fù)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(jì)算好有效容積后，可以根據(jù)設(shè)置位置的空間大小、排水泵安裝形式合理確定一個(gè)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(qū)（如上海）規(guī)定車庫(kù)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(dòng)控制方式，就地設(shè)置控制箱，坑內(nèi)設(shè)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(yùn)行、水位高低等狀態(tài)通過智能化系統(tǒng)連接至物業(yè)，方便遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)管理。

7 結(jié)束語

地下車庫(kù)作為內(nèi)澇影響的重點(diǎn)區(qū)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(shè)計(jì)的合理性、施工的準(zhǔn)確性，還依靠后期的保養(yǎng)維護(hù)，才能使其平穩(wěn)可靠的運(yùn)行。

[1] GB 50015-2003.建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年版)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.

[2] 08S305.小型潛水排污泵選用及安裝[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

[3] 鄧廣慧.地下車庫(kù)的排水設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)新技術(shù)新品,2009,(15):10.