王丹

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院 廣東廣州 510060）

污水處理廠的建設(shè)有利于解決水環(huán)境污染問題，是我國改善水污染現(xiàn)狀的主要舉措。相比地上污水處理廠產(chǎn)生的噪音、惡臭等種種弊端，地下污水處理廠占用空間少，節(jié)約土地資源，環(huán)境污染小，并能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展，提高周圍土地資源的價值，已經(jīng)成為了污水治理工程新的發(fā)展趨勢。

本文結(jié)合昆明某地下污水處理廠工程案例，以建筑設(shè)計的角度著眼整個項目，對地下污水處理廠的建筑設(shè)計要點進行闡述和分析，期望能為地下污水處理廠的設(shè)計提供更多的思路和可能。

1 工程概況

本項目采用工藝運行費用較低、運行維護管理簡單、出水穩(wěn)定的改良A2/O污水處理工藝方案。地下污水處理廠建設(shè)費用為59936.06萬元，總規(guī)模為12萬m3/d。項目建設(shè)用地面積為48302m2，地下建筑面積為62819m2，地面建筑面積為 2552m2。

地下污水處理廠按功能分區(qū)可分為廠前區(qū)（地面層）和地下處理區(qū)。廠前區(qū)是整個廠區(qū)的地面層，包括生產(chǎn)調(diào)度中心（地上2層，半地下設(shè)備層1層）、風(fēng)塔、消防樓梯電梯間、通風(fēng)口、采光口及公園景觀綠化。地下處理區(qū)（地下兩層）是污水廠的操作和生產(chǎn)空間。

2 地面建筑規(guī)模

按照《城市污水處理工程項目建設(shè)標準》（建標〔2001〕77號），本項目屬于二級Ⅲ類污水處理廠（10～20萬m3/d，以污水處理量計），附屬設(shè)施建筑面積指標為2665～3455m2，包括輔助生產(chǎn)用房，管理用房及生活設(shè)施用房。

3 總平面布局

圖1 昆明某地下污水廠總平面圖

在滿足建筑退縮和工藝流程的條件下，廠區(qū)建筑平面布置合理緊湊，用地節(jié)約，分區(qū)明確。廠前區(qū)周邊設(shè)環(huán)廠道路與規(guī)劃道路、現(xiàn)狀道路相接。根據(jù)地下污水處理廠的特點，廠區(qū)入口設(shè)于用地北側(cè)，人行道路和車行道路分別設(shè)置，進入廠前區(qū)和地下處理區(qū)的車行道分別設(shè)置、互不干擾；項目流線清晰，廠前區(qū)和地下處理區(qū)的車輛通過用地南側(cè)的出口駛出廠區(qū)。廠內(nèi)各部分相互聯(lián)系方便，既對交通運輸及消防有利，又便于人流、車流的組織。環(huán)廠道路寬6m，轉(zhuǎn)彎半徑不小于9m，進入地下處理區(qū)的單向地下通道寬4.5m。公園人流通過用地西側(cè)的人行出入口進入公園，與污水處理廠分區(qū)明確。考慮廠區(qū)現(xiàn)狀地面標高和周圍路網(wǎng)規(guī)劃標高，綜合利用現(xiàn)有用地條件，盡可能減少地下空間的基礎(chǔ)埋深，減少挖方量。環(huán)廠道路比當(dāng)年百年一遇洪水位高1.1m，地下頂板覆土2m布置綠化景觀，滿足項目綠地率的要求。

4 建筑空間與功能

圖2 昆明某地下污水廠鳥瞰圖

廠前區(qū)通過若干內(nèi)部空間的序列空間組合以及各建筑物、構(gòu)筑物所具有的范圍、形狀、大小、高低、色彩氣氛等特征的體現(xiàn)，力求創(chuàng)造一種高質(zhì)量的環(huán)保生態(tài)氛圍。生產(chǎn)調(diào)度中心與風(fēng)塔高度相近，結(jié)合布置，與錯落有致的地面樓電梯間共同形成興味盎然的建筑空間。建筑造型簡潔明朗，既體現(xiàn)污水廠的自身特點，又創(chuàng)造出富有時代氣息的花園生態(tài)型建筑風(fēng)貌。

地下處理區(qū)負二層主要布置預(yù)處理車間、污泥脫水車間、綜合泵房和生化池、二沉池等主要池體。在綜合泵房旁設(shè)置吊裝口，方便各種設(shè)施進出負二層。負一層主要為各種池體的池頂及操作平臺，電房和風(fēng)機房等根據(jù)需要集中緊湊布置。負一層南北向布置的車行道是地下管線的大動脈和檢修通道，連接兩側(cè)的處理池和設(shè)備，使整個地下空間利用高效，管線連接便捷，維護方便。生產(chǎn)調(diào)度中心根據(jù)地勢，利用地下處理區(qū)頂板和室外地面之間的高差設(shè)置半地下設(shè)備層，并將使用要求高的變配電用房設(shè)于設(shè)備層內(nèi)，使之可直接通向室外。設(shè)備層次出入口可通過消防電梯及樓梯進入生產(chǎn)調(diào)度中心各樓層。生產(chǎn)調(diào)度中心首層南側(cè)設(shè)主出入口，首層為中控室、化驗室、消防控制室和后勤等用房；二層為辦公室、會議室和值班用房。

5 建筑防火與防爆

地下處理區(qū)生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類為戊類，建筑耐火等級為一級，防火分區(qū)間采用防火墻、防火卷簾及防火門分隔。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）中3.3.1條規(guī)定，丁戊類廠房地下室最大防火分區(qū)面積為1000m2；3.3.3規(guī)定，廠房內(nèi)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)時，每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積可增加1.0倍。因此地下處理區(qū)每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積定為2000m2。對于池體與管線無人區(qū)，防火分區(qū)劃分時應(yīng)扣除。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）中3.7.2的規(guī)定，地下廠房每個防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)小于2個，且必須至少有一個直通室外的獨立安全出口。本項目地下處理區(qū)每個防火分區(qū)有一個直通室外的安全出口，另一個安全出口通向相鄰的防火分區(qū)。

圖3 地下處理區(qū)防火分區(qū)示意圖

地下處理區(qū)負二層扣除池體無人區(qū)，可分為五個防火分區(qū)。左上角A2為負二層到負一層的吊裝口，面積僅約100m2，并入到負一層的防火分區(qū)內(nèi)。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）中第7.3.1條的規(guī)定，埋深大于10米且總建筑面積大于3000m2的其他地下或半地下建筑應(yīng)設(shè)置消防電梯；第7.3.2條規(guī)定，消防電梯應(yīng)分別設(shè)置在不同防火分區(qū)內(nèi)，且每個防火分區(qū)不應(yīng)少于1臺，相鄰兩個防火分區(qū)可共用1臺消防電梯。故地下負二層共設(shè)置了四臺消防電梯。其中A2防火分區(qū)僅為負一層到負二層吊裝使用，且面積僅有100m2左右，所以未設(shè)置消防電梯。地下處理區(qū)負一層共設(shè)置十四個防火分區(qū)，其中A2區(qū)域南北縱向車行道連接地上與地下、負一層各房間的交通。由于負一層防火分區(qū)較多，采用安全出口直接連接地面會對地面景觀造成較大的影響，因此在A5～A10區(qū)域的南北兩側(cè)各設(shè)置一條東西走向的避難走道，大大減少了地面安全出口的數(shù)量，減少了對地面景觀的影響。因此，負一層共有七個安全出口通向地面，其中一個與生產(chǎn)調(diào)度中心合建。

生產(chǎn)調(diào)度中心建筑耐火等級為二級，共設(shè)兩個防火分區(qū)，其中半地下設(shè)備層為一個防火分區(qū)，首層和二層為一個防火分區(qū)。每個防火分區(qū)面積均小于2500m2，均設(shè)兩個安全出口直通室外。

在建筑設(shè)計中，確定污水處理廠生產(chǎn)過程中使用藥品的危險性等級十分重要。若使用或儲存藥品生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類為甲類、乙類的房間，不應(yīng)布置于地下。有爆炸危險的甲類、乙類廠房宜獨立設(shè)置，避開人員密集場所和主要交通道路，并采用敞開式或半敞開式的建筑形式。有爆炸危險的甲類、乙類廠房或倉庫在有爆炸危險部位應(yīng)設(shè)置泄壓設(shè)施，避免建筑物受到嚴重損害。但本項目未設(shè)置防爆房間，不做考慮。

6 建筑地下防水

地下處理區(qū)的建筑防水等級為一級，防水材料采用3mm厚自粘聚合物改性瀝青防水卷材（聚酯胎）+2mm厚聚合物水泥防水涂料，頂板應(yīng)設(shè)0.5%排水坡度。

根據(jù)《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》（GB50053-2013）中2.0.4條的規(guī)定，在多層或高層建筑物的地下層設(shè)置非充油電氣設(shè)備的配電所、變電所，當(dāng)有多層地下層時，不應(yīng)設(shè)置在最底層，當(dāng)只有地下一層時，應(yīng)采取抬高地面和防止雨水、消防水等積水的措施。地下處理區(qū)將電房設(shè)置在負一層；生產(chǎn)調(diào)度中心的半地下設(shè)備層為防止水流倒灌，在地面入口處設(shè)置了截水溝等措施，并適當(dāng)抬高了設(shè)備層的地面標高。

7 地下建筑采光口

地下處理區(qū)采光較差，為了降低地下空間的壓抑感，在負一層南北向主要通道上方設(shè)置了采光口自然采光。采光口混凝土口部高出地面500mm，其上設(shè)置鋼框架，框架四周采用鋁合金百葉窗圍閉且輔助通風(fēng)。框架頂部采用點爪式8+1.76PVC+8mm厚夾膠玻璃達到采光效果。

8 結(jié)語

地下污水處理廠是污水治理工程新的發(fā)展趨勢，但也存在建設(shè)成本高、施工難度大、運營成本高的問題，更適用于土地資源緊張的主城區(qū)，或是對城市生態(tài)環(huán)境、居民生活質(zhì)量要求較高的宜居城市。因此，地下污水處理廠的建設(shè)應(yīng)與城市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，因地制宜，理性發(fā)展，不斷總結(jié)經(jīng)驗提升設(shè)計水平，以滿足人民日益增長的美好生活需要。

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