趙雁卿
(大同市水星給排水設(shè)計有限責(zé)任公司,山西 大同 037006)
隨著我國城鎮(zhèn)化進度的不斷加快,許多住宅建筑設(shè)計排布日益密集,在有限的地面空間條件下,為了滿足住戶的戶外活動需求,與實際的停車需要,不得不大力開發(fā)地下空間,用以建筑大空間多層級的地下車庫,往往單棟樓宇或者多棟樓宇互聯(lián)共通使用一個地下車庫,而且為了方便住戶停車后更快捷乘梯入戶,往往也將車庫劃分為若干個區(qū)間;但隨之而來的問題也困擾著設(shè)計師們,比如車庫消防噴淋系統(tǒng),降雨期間的車庫頂板疏排水系統(tǒng),以及日常管理維護的多層車庫排水問題等,因此,如何合理優(yōu)化地下車庫的供排水系統(tǒng)成為解決生活環(huán)境質(zhì)量的首要問題。
為了保障地下車庫的施工質(zhì)量和車庫頂板對于小區(qū)空間規(guī)劃,如綠植、人工湖、覆土等設(shè)計的載荷承重,以及工程造價成本考慮,盡力減少開挖和土方的轉(zhuǎn)運等因素,一般情況下,車庫設(shè)計覆土厚度控制在0.5~3m,對于園林景觀覆土厚度大約為2.5m,也可便于鋪設(shè)地埋管,用于給排水,構(gòu)建閥門井、檢查井等輔助設(shè)施。而用于處理生活污水的化糞池,一般會選擇設(shè)計在道路兩旁的實體綠地下面,對于車庫頂板載荷不構(gòu)成影響。此外,鑒于小區(qū)樓宇之間的樓間距,以及公共綠地的使用面積考慮,為了更加安全緊湊地提高土地使用率,還會整體布局設(shè)計車庫的進出入口、坡道規(guī)劃、水電氣暖及通訊管線的布設(shè)等,諸多設(shè)計因素的制約使得土地可利用空間更加局限。尤其將居民生活用水,沖洗用水,人防用水,綠植噴淋用水,景觀噴泉等設(shè)施用水等因素綜合起來,更是需要復(fù)雜的給水和排水系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局,才能滿足小區(qū)業(yè)主的整體生活環(huán)境與質(zhì)量的改觀與保障。因此,需要綜合考慮各種因素之間的內(nèi)在聯(lián)系,經(jīng)過合理劃分、緊密布局,使其功能互補,形成給水與排水的循環(huán)利用,尤其是排水系統(tǒng)的降解改造,通過污水處理系統(tǒng)將廢水再利用,用于部分給水系統(tǒng),既可節(jié)省管網(wǎng)的運行維護費用,又可提高水資源的利用效率,實現(xiàn)可持續(xù)使用的愿景[1]。
綜上文所述,住宅小區(qū)的給水主要用于居民的生活用水,沖洗用水,人防用水,綠植噴淋用水,景觀噴泉等設(shè)施用水,因此,根據(jù)供水水源不同,以及水的用途不同等特點考慮,可將用水的覆蓋面積、所需打壓強度進行再細分,比如高層居民的生活用水,需要達標的可飲用潔凈水源進行供給,而且要達到一定壓力,才能使頂層居民正常用水;而地下車庫的消防用水、景觀噴泉和綠植噴淋用水等則不需要高壓水和高等級的潔凈水即可滿足需求,因此,可根據(jù)給水所需壓力將其劃分為低壓給水系統(tǒng)和高壓給水系統(tǒng)。
由于考慮到工程造價和施工空間的限制條件,地下車庫的給水管網(wǎng)鋪設(shè)要遵循科學(xué)合理的原則,此外,受到下行供水重力的因素影響,不需要太高水壓就可滿足消防設(shè)施和給水使用,因此,低壓區(qū)域的給水系統(tǒng)水源可從市政自來水、污水處理的循環(huán)水等源頭補給,極大節(jié)省了給水的運行維護管理費用。
高壓給水系統(tǒng)主要涉及到高層居民生活用水,以及用于高層消防設(shè)施的樓層間消防栓和噴淋系統(tǒng)供水,這不僅需要設(shè)計水壓能夠滿足頂層住戶的使用需要,還要求水壓不至于過大造成低層居民的生活影響,因此,為了有效利用空間資源,管道敷設(shè)時將高低壓給水設(shè)計進行統(tǒng)籌考慮,可將主供水管鋪設(shè)在地下車庫內(nèi),將住戶生活用水通過支管引出外接至地面,通過加壓泵再由地面給水系統(tǒng)分別連接至指定單元樓宇,提供給水服務(wù);而車庫內(nèi)主管路另引出支管延伸至車庫各個用水地點,提供低壓給水服務(wù)[2]。此設(shè)計可最大限度利用車庫空間,節(jié)省土建費用和后期管路管理維護成本。
地下車庫的排水系統(tǒng)直接涉及到車庫內(nèi)的文明環(huán)境,加上車庫本就通風(fēng)條件有限,如果設(shè)計缺乏合理性,就有可能導(dǎo)致車庫內(nèi)污水橫流,臟亂不堪,因此,對于排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計至關(guān)重要。一般來講,地下車庫的排水按照空間位置主要分為三個方面,即頂板排水、停車區(qū)域標準層排水,以及底板排水等。
對于新建住宅小區(qū),地下車庫的建設(shè)往往要考慮頂層綠植景觀帶的灌溉澆水問題,上部覆土一般不超過2m,為了保障綠植的有效成活,不至于灌溉水過多積存無法疏排,導(dǎo)致植物被水內(nèi)澇浸泡而無法成活,因此,需要根據(jù)實際地形修建緩坡,將水進行導(dǎo)流疏排,為了能夠有效鎖住水分不至于流失過多,控制好水的流速,多數(shù)選擇設(shè)計引流坡度不超過1%°;在不具備天然條件的引流坡度時,也可進行人工造坡,在覆土區(qū)域預(yù)先使用輕骨料進行混凝土構(gòu)砌,使得水分能夠滲流匯聚,在通過設(shè)計通道匯總到一處,集中經(jīng)過粗骨料構(gòu)筑的濾水層導(dǎo)流至地下車庫的排水管網(wǎng)中。此種方法通常適用于小型的地下車庫,對于大型綜合住宅群,地下車庫設(shè)計往往也需要大面積、大負荷承重,因此,也需要進行創(chuàng)新設(shè)計,合理優(yōu)化。
根據(jù)排水原理可知,水具有流動性,而且為了最大限度節(jié)省運維費用,方便管理,可以利用水流的自重通過高低地勢的落差,實現(xiàn)排水的自主化管理。因此,可將車庫頂板的待排水源視為一個整體,結(jié)合連通器原理,水一旦產(chǎn)生流動,會產(chǎn)生初始速度,然后其他地方的水源也會源源不斷地做著定向運動,因此,只要將車庫頂板構(gòu)筑成一個完整平面,形成一個統(tǒng)一的濾水層,將水匯總收集,在排水口設(shè)置一個位置相對較低的匯水口,引流至車庫內(nèi)的主排水管道內(nèi),就可形成簡單實用的頂板排水系統(tǒng),實現(xiàn)頂板水外排的自主管理。
地下車庫的底板排水水源一般包括車庫沖洗保潔用水,消防設(shè)施噴淋外排水,以及雨季期間強降雨非常規(guī)潰水,以及管道泄漏滲水等,因此,需要對車庫底板排水系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計,減少此類現(xiàn)象的發(fā)生。
1)排水系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計
常規(guī)的排水設(shè)計需要根據(jù)水源的水質(zhì)情況、發(fā)生概率、排水量大小等因素進行綜合考慮,并分區(qū)布置排水明渠、集水井等,然后通過自然條件或者人工構(gòu)筑引流坡面,將污水引導(dǎo)至集水井進入主管路,然后集中抽排至污水處理站,形成完整的排水系統(tǒng)。
采用常規(guī)設(shè)計思路不僅在規(guī)劃布局上更加簡潔,而且施工要求也很簡單,便于操作,但是針對大型綜合住宅小區(qū),由于地下車庫的面積較大,結(jié)構(gòu)功能要求復(fù)雜,而且按照1%°的坡面施工,就要求排水距離每施工50m,坡面垂高就要增加50cm,在空間層高不改變的前提下,在現(xiàn)實施工中并不能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益,反而增加了工程量和土方成本,而且最終的集水井需要更低的標高,才能滿足匯水需要,因此,該方法不具有普遍適用性。
2)底板排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
綜合給排水的系統(tǒng)功能,根源在于如何有效地管控好水資源的利用,因此,擴散思維后可進行創(chuàng)新管理,為了更好地便于排水系統(tǒng)管理,可通過優(yōu)化排水水源的管控,加大管制力度,從源頭上減少水的外排,緩解排水壓力,變被動為主動。隨著智能時代的到來,可以利用多種監(jiān)測手段,實時掌握室外環(huán)境溫度、土壤含水量、水分蒸發(fā)量、管路排水流量等數(shù)據(jù),再進行綜合分析,根據(jù)實際用量,進行供水的分時段補給,而綠植澆灌用水也可通過改造管路,實現(xiàn)定時噴灑,或者滴灌等創(chuàng)新方法,減少用水量,從而實現(xiàn)地下車庫排水量的減小[3]。
此外,除了管理方法的創(chuàng)新改變,還可以改變地庫設(shè)計的硬件設(shè)施,比如轉(zhuǎn)變施工緩坡的設(shè)計思路,在地庫底板開挖淺槽,形成相互連通的明渠,而在局部低洼地點,或者容易積水的地點設(shè)置地漏,可與集水井進行連通外排,既保持了車庫底板的平整完好,又降低了因找坡而產(chǎn)生的造價成本。如圖1所示,地下車庫淺槽平剖面設(shè)計圖。
圖1 地下車庫淺槽平剖面設(shè)計圖
對于淺槽設(shè)計,只需要在底板合理規(guī)劃出水流線路,預(yù)留開挖淺槽位置,在地漏和集水井周邊很小范圍內(nèi)設(shè)置緩坡,便于匯水即可。而且由于淺槽對于車庫底板平整性幾乎不構(gòu)成影響,因此,其上不需要安裝水溝蓋板等輔助設(shè)施,只需要在匯水處安裝篦子擋板,防止異物掉落集水井和地漏造成堵塞,車庫整體行人行車都不造成影響。因此,該方法施工起來簡單易操作,且實用性強,適用于各種規(guī)模地下車庫推廣使用。
住宅小區(qū)的地下車庫是兼具居民日常給排水的主要設(shè)施布置陣地,要發(fā)揮重要的給排水功能,同時也是居民停車、休閑、娛樂的場所之一,也要注意環(huán)境的質(zhì)量與整潔,在雨季期間還要具有排水防澇的作用,因此,科學(xué)合理地進行車庫給排水系統(tǒng)設(shè)計,具有十分顯著的民生意義,文中提到的給水系統(tǒng)設(shè)計和排水系統(tǒng)設(shè)計,都具有較好的實用價值,而且得到了實踐的論證,具有較好的給排水效果,且有普遍適用性,值得被推廣借鑒。