景文

【摘要】在城市土地資源日益緊缺，國家對城市的水環(huán)境治理要求不斷提升的背景下，傳統(tǒng)污水處理廠噪音擾民、臭氣污染、對周邊土地價值影響等問題不符合城市高質(zhì)量發(fā)展要求。地下污水處理廠有充分利用地下空間，地上可作為景觀公園、產(chǎn)業(yè)開發(fā)等多種用途、對周邊土地價值影響小等諸多優(yōu)勢，在國內(nèi)得到迅速推廣。文章以山東歷城區(qū)董家水質(zhì)凈化廠工程為例，從建筑設(shè)計角度分析地下污水處理廠設(shè)計及地面景觀協(xié)調(diào)設(shè)計要點，為設(shè)計人員提供案例參考。

【關(guān)鍵詞】地下污水處理廠; 工業(yè)建筑; 工程實例

【中國分類號】TU923【文獻標(biāo)志碼】A

近年來，城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展使地下污水處理廠建設(shè)勢頭迅猛，地下污水處理廠具有用地集約緊湊，隔離臭氣、噪音，地面功能開發(fā)多元化的優(yōu)勢，但是也有箱體埋深大，建設(shè)費用高于傳統(tǒng)污水處理廠，施工難度大，照明通風(fēng)除臭日常運行費用高等問題。本文根據(jù)建成的地下污水處理廠案例總結(jié)設(shè)計要點，對提高建造技術(shù)水平、優(yōu)化設(shè)計降低成本、深化產(chǎn)業(yè)交叉融合進行研究探討，促使地下污水處理廠設(shè)計與城市發(fā)展深度融合。

1 設(shè)計概況及設(shè)計理念

濟南市作為山東省會，是政治、經(jīng)濟、文化、教育和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的中心，也是連接華北和華東、沿海和內(nèi)地的交通樞紐。濟南市歷城區(qū)董家水質(zhì)凈化廠工程服務(wù)片區(qū)屬于東部城區(qū)，其規(guī)劃重點是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高附加值制造業(yè)和加工業(yè)，并完善生活居住、公共服務(wù)配套，形成現(xiàn)代化新城區(qū)。由于片區(qū)建設(shè)發(fā)展的加快，人口數(shù)量將急劇增加，產(chǎn)生的污水量顯著增多，片區(qū)內(nèi)急需加快城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，改善污水收集處理設(shè)施相對落后的情況，將濟南市歷城區(qū)董家水質(zhì)凈化廠納入了近期建設(shè)規(guī)劃。

濟南市歷城區(qū)董家水質(zhì)凈化廠建設(shè)為地下污水處理廠，有效防止臭氣擴散和噪音污染，地面部分作為廠區(qū)綠地發(fā)揮生態(tài)效益，不影響片區(qū)土地價值，能夠與東部城區(qū)發(fā)展深度融合。

2 廠區(qū)總體布局

廠區(qū)近期用地為長方形地塊，用地北面為規(guī)劃溫梁路，用地東面為郭董路。水質(zhì)凈化廠建設(shè)規(guī)模為5.0×104 m3/d，采用地下箱體形式。主要水處理構(gòu)筑物在地下，用地緊湊。

建筑總平面設(shè)計以充分滿足工藝流程及相關(guān)配套專業(yè)要求為前提，注重功能分區(qū)、建筑空間效果及環(huán)境設(shè)計。配合工藝對廠內(nèi)各種建（構(gòu)）筑物及相關(guān)的設(shè)施進行合理布置，綜合樓、傳達(dá)室位于場地北側(cè)，靠近主入口;脫水機房布置于場地南側(cè)，結(jié)合地下箱體泥處理部分;主要水處理構(gòu)筑物位于廠區(qū)地面以下，建筑物與地下箱體有機組合，緊密設(shè)置成一體化建筑。

廠區(qū)設(shè)一個主出入口、一個次入口，主入口位于廠區(qū)北側(cè)規(guī)劃溫梁路上。廠區(qū)地上道路寬度6 m，轉(zhuǎn)彎半徑9～12 m，滿足廠區(qū)交通及消防通道要求。

綜合考慮用地條件以及對景觀的要求，廠區(qū)景觀設(shè)計進行了合理的安排，充分發(fā)揮園林綠地在改善環(huán)境衛(wèi)生防護、保障生產(chǎn)、創(chuàng)造舒適優(yōu)美的生活環(huán)境等方面的綜合功能。沿主要廠區(qū)道路設(shè)環(huán)繞帶狀的景觀道路，地下箱體上方覆土的空地設(shè)置成豐富的景觀游園。使整個廠區(qū)空間通透融合、變幻豐富、形成整體的景觀，與環(huán)境融為一體（圖1）。

3 建筑設(shè)計要點

3.1 地下箱體設(shè)計要點

3.1.1 消防設(shè)計

3.1.1.1 消防標(biāo)準(zhǔn)

董家地下污水處理廠地下箱體為地下二層，耐火等級為一級，火災(zāi)危險性類別為戊類，配電間部分按照丁類廠房設(shè)定。在消防設(shè)計上在地下箱體中設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動噴淋系統(tǒng)、消火栓滅火系統(tǒng)，配置滅火器，防火分區(qū)面積不大于2 000 m2。另外，變配電間等電氣房間設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。

3.1.1.2 消防分區(qū)

董家地下污水處理廠的水處理構(gòu)筑物面積大、設(shè)備和管道為不燃材料、其他可燃物少，防火空間劃分按照GB 50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2018版）3.3.3條“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按本規(guī)范3.3.1條的規(guī)定增加1.0倍”，即每個防火分區(qū)最大可按照建筑面積為2 000 m2設(shè)計。共設(shè)置10個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)設(shè)置至少1個直通室外的獨立樓梯間，并利用防火墻上通向相鄰防火分區(qū)的甲級防火門作為第二安全出口;任一點至最近安全出口的直線距離，不大于60 m。

目前的地下污水處理廠防火分區(qū)劃分，超出2 000 m2防火分區(qū)劃分需要進行消防專項論證會進行論證。需要注意的是，消防分區(qū)的劃分要結(jié)合水處理工藝不同單元運行特性考慮，不能僅根據(jù)面積機械劃分。如廠區(qū)產(chǎn)生噪音較大的區(qū)域、惡臭污染物濃度高的區(qū)域、通風(fēng)換氣次數(shù)較高的區(qū)域均應(yīng)該考慮合理劃分空間，保證臭氣不逸散、排風(fēng)換氣次數(shù)合理。

3.1.2 交通組織

董家地下箱體地下兩層，劃分多個防火分區(qū)，交通流線相對復(fù)雜，運輸車行路線、巡檢人行路線設(shè)計要點如下。

3.1.2.1 車行道

地下箱體設(shè)置南北兩個車行道出入口，規(guī)定車行的由北側(cè)進南側(cè)出，道路的考慮污泥運輸車規(guī)格、到污泥脫水機房轉(zhuǎn)彎半徑，將污泥脫水機房布置在車行道旁，轉(zhuǎn)彎半徑為9.0 m。

由于脫水車間設(shè)備較大及車輛轉(zhuǎn)彎半徑的要求，脫水車間柱開間要大于其他生產(chǎn)區(qū)域，需要重點復(fù)核梁低凈高加排煙管道高度是否滿足污泥運輸車工作。車行道兩邊設(shè)置排水溝，有利于日常沖洗和排水。

3.1.2.2 人行路線

人行路線的布置在滿足每個防火分區(qū)內(nèi)任意一點的安全疏散距離的基礎(chǔ)上，要考慮巡檢路線的合理性，注意避讓工藝管線，復(fù)核粱底風(fēng)管、吊車以下的凈高是否滿足要求。尤其是預(yù)處理區(qū)、MBR膜池、反硝化濾池等區(qū)域，盡量優(yōu)化路線便于巡檢和疏散。

3.1.3 箱體防水

根據(jù)GB 50108-2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》董家地下廠區(qū)負(fù)一層防水等級為一級，負(fù)二層水池防水等級為二級。箱體頂板防水層兩層防水材料其中一層要采用耐根穿刺防水卷材，董家地下箱體頂板防水及與側(cè)墻搭接構(gòu)造大樣（圖2），頂板與側(cè)壁卷材搭接要注意次序，頂板卷材在上搭接，在陰陽角合理采用防水層同材質(zhì)、同厚度卷材作防水加強層。

底板防水要采用合適的方法，混凝土自防水能達(dá)到要求時可不用另鋪設(shè)卷材;底板采用卷材防水時要重點交代卷材與樁頭處理的節(jié)點做法，樁頭鋼筋會破壞卷材要進行修補，對施工要求高且施工時間久。

3.2 地上附屬建構(gòu)筑物設(shè)計要點

董家水質(zhì)凈化廠工程地上建筑物有綜合樓、傳達(dá)室、污泥脫水車間（與地下箱體合建）、尾水巴氏計量槽，地下箱體附屬建構(gòu)筑物有疏散樓梯間、風(fēng)機房、除臭風(fēng)塔、進出風(fēng)井、設(shè)備吊裝孔。

考慮到地面景觀的完整性，根據(jù)風(fēng)機房、疏散樓梯間、進出風(fēng)井防火分區(qū)的布置和進出風(fēng)距離的間距要求進行合建，且除臭風(fēng)塔高出地面15 m以上，與脫水車間合建，一方面合并地面上大體量建構(gòu)筑物，同時豐富脫水車間建筑立面效果（圖3）。

地面輔助建（構(gòu)）筑物合并設(shè)計以外，應(yīng)控制地面以上的高度，平面位置宜結(jié)合景觀節(jié)點有規(guī)律布置，避免凌亂。設(shè)備吊裝孔應(yīng)設(shè)置加鎖蓋板，內(nèi)部設(shè)防墜網(wǎng)，設(shè)置警示牌說明僅用于吊裝不可作為檢修孔，防止墜落。

4 景觀設(shè)計

董家水質(zhì)凈化廠充分利用地下空間，整合地上建構(gòu)筑物，保證廠區(qū)地面景觀的完整性，充分發(fā)揮園林綠地在改善環(huán)境衛(wèi)生防護、保障生產(chǎn)、創(chuàng)造舒適優(yōu)美的生活環(huán)境等方面的綜合功能。

辦公區(qū)位于廠前區(qū)，是廠區(qū)景觀的重點，考慮到廠區(qū)入口到綜合樓前空間緊湊，在綜合樓前設(shè)計景觀水池和列植景觀喬木豐富廠區(qū)入口的景觀層次，與建筑主副樓錯落的層次相呼應(yīng)，形成廠前區(qū)視線焦點。

生產(chǎn)區(qū)地下箱體上覆土1.5 m，滿足小喬木及灌木種植要求，整體以箱體周圍種大喬木，箱體上方布置游園景觀的方式，栽種彩色葉喬灌木營造不同季相的景觀，凸顯污水處理廠新形象。此外，在綜合樓南側(cè)設(shè)置籃球場，增加員工活動場所，體現(xiàn)企業(yè)人文關(guān)懷。

植物選擇主要以減噪、抗污染的鄉(xiāng)土樹種為主，控制常綠與落葉的比例，如雪松、刺槐、側(cè)柏、合歡、銀杏、臘梅、榆葉梅、紅葉李等。地被植物選擇易養(yǎng)護、長勢好的大花萱草、棣棠、春鵑、矮牽牛、嶗峪苔草等，豐富廠區(qū)季相變化的景觀效果。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)的污水處理廠設(shè)計，往往以工藝專業(yè)為主導(dǎo)，地下污水處理廠設(shè)計則需要工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、暖通等多個專業(yè)協(xié)調(diào)，共同完成設(shè)計。通過總結(jié)濟南歷城區(qū)董家水質(zhì)凈化廠工程建筑、景觀設(shè)計內(nèi)容，充分挖掘地下污水處理廠的優(yōu)點，在滿足功能的前提下，更好地發(fā)揮地下污水處理廠的綜合效益，促進生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。