城市地下空间排水工程设计

雷成就

【摘要】结合城市广场地下空间、高铁站地下空间等项目的设计经验，针对其排水工程设计进行探讨。

【关键词】地下空间；排水雨水；渗漏水；风险评估

该地下空间工程结合轨道交通站点，实现了南北两侧公共地下空间地块充分对接，将周边地区与本项目融为一体，成为城市客厅。

项目地下1层（B1）的设计功能是具备每个地块能够通过下沉式广场相连的地下商业空间，地下2、3层（B2、B3）的设计功能是地下交通系统、停车、设备机房、配套用房等。

1污水系统

餐饮商业均设置在B1层，公共卫生间主要分布在B1层，局部设置在B2层。厨房污水尤其是餐饮污水内较粗的杂物较多，本地下空间隔油设备采用了自动曝气、自动撇油、辅助加热的双池（格栅池、隔油池）一体复合型隔油设备，先隔离较粗的杂物，然后进行隔油处理；隔油池处理水量按秒流量，停留时间不小于10 min进行计算，并应适当放大余量，以满足后期业态调整的需求。对粪便污水，采用密闭提升装置，B1層卫生间污水的整套设备设置在B2层污水泵房内，B2层卫生间污水的整套设备设置在下沉式污水提升间内。

隔油间及污水提升间均应设置在独立的房间内，房间充分考虑设备检修及污物清掏的方便，不宜过于局促，隔油间平面尺寸为：3m×5m，污水提升间（池）平面尺寸为：2mX2m。为防止外面有水时会渗入其机电部分而引起故障，隔油设备及污水提升设备（包括水泵、电机及集水箱）设置高不小于150 mm基础，同时房间均设置高200 mm门槛，防止外部水的侵扰。

为了保证隔油设备及污水提升设备的内外气压平衡和卫生间便器的水封不被破坏，各个设备均应设置管径足够大的专用通气管（dnll0及以上）接至室外。为避免通气对行人的干扰，将通气管道沿电梯或排风井敷设，并高出其屋面200 mm，采用外饰面加以遮挡，使其既美观又实用。

2雨水系统

地下空间通过下沉式广场与通透天窗、敞开式楼梯间衔接，而地区雨季雨量大，这为雨水排放带来设计风险。雨水排放是多工种密切配合的系统工程，首先要建筑、景观等专业做好“疏”与“堵”的外部条件，然后才是给排水专业的“排”。

本项目除室外主干道外，其他道路铺装均采用透水地面，并尽可能增加绿地面积以减少地面径流，缓解市政排水压力；在地下建筑主要出入口均设置水流阻挡设施，防止室外地面雨水倒灌室内。这两项措施是防止水灾的前提，督促、核查建筑及景观专业落实这些防范措施是给排水设计人员重要任务之一。

雨水对项目的侵扰是概率事件，设计中不能一味地增加集水井和排水泵的规模。设计前，有必要对地下空间的各个功能区域进行风险评估，做出合理判断。根据使用功能及受雨水浸泡后果的严重性，笔者将太湖新城地下空间分为几大功能区：第一个功能区是商业区，其装修代价大，商户及顾客人数众多，一旦受灾经济及民生代价都很大；第二个功能区是设备用房区，集中了消防控制室、变配电室、通风空调机房、消防水泵房等，是整个地下空间的设备管理核心；第三个功能区是B2、B3层的汽车库。我们的设计原则是在满足各个功能区域排水要求的同时，适当加大第一、二功能区域的设计排水量，同时将第一、二功能区域的风险向第三功能区转移。

本工程雨水量按50年一遇的最大暴雨强度计算.降雨历时5min。

敞口式楼梯间、敞口式风井、出人口自动扶梯等小敞口区域，具有最低处均在B2、B3层，汇水面积小（最大面积22 m2），入口台阶高度均不小于300 mm等特点；且受灾均不会对第一、二功能区有较大的影响。本地下空间项目采用在其各个底部设雨水集水井1500mm×l000 mm×l200mm（高）1处，设2台排水泵（单台Q=10m3/h，H=25 m，P=2.2 kw，平时1用1备，高峰同时使用）。

下沉式广场受雨面积大，对第一、二功能区均有非常大的影响，是雨水设计的重点。规范[2]规定下沉式广场集水井容积不应小于最大一台排水泵30 S的出水量，结合其他项目经验按此计算的集水井容积过小经常出现集水井冒水现象，而此类项目事关民生，理应适当加大集水井调节容积。笔者认为集水井调节容积应不小于降雨历时5 min，并以5～10 min降雨量为宜。本工程下沉式广场的汇水面积及雨水量见表2。每处设置2～3个集水井，每个泵坑内设2台排水泵（单台Q=30m3/h，H=20 m，P=4.0kW，平时1用1备，高峰同时使用）。集水井通常采用下挂式，考虑下挂式集水井的下层空间层高较小，利用价值不高，笔者利用整个B2层层高来设置集水井，同时在集水井上部设置了溢流口，将风险从第一、二功能区转移至第三功能区，同时由于利用了整个B2层的层高，集水井容积基本都在最大一台泵10 min的排水量以上，并可收集5～l0min降雨量，远大于规范要求，既经济又安全。

3废水系统

废水主要有地面冲洗废水、消防排水、地下室渗漏水、报警阀排水、水池溢流排水、放空排水等。对于B1层商业而言，其上述排水均通过相应措施排至B2、B3层车库区域。

通常地下室其地面集水井的设计均考虑在发生火灾消防时的排水量，如果按照消防流量选择排水泵的排水量，对本地下空间而言，水灭火系统消防总水量为60 L/s（自喷40L/s，消火栓20L/s），则排水泵的排水量也为60L/s，若按每个泵坑2台泵的排水量30m3/h进行计算，需设置7～8处泵坑，不仅会造成很大浪费，也给施工及后期设备管理带来了很大的难度。考虑设备基础基本在150 mm及以上，地下室有不产生水淹损失的水容量，而对于防火分区面积为3 000～4000m2的地下车库而言，其一次消防水量最大为288m3，即使全部的消防积水不马上排出，也不会对地下室的设备造成损害。从节约成本的角度出发，在满足其他排水功能要求的前提下，可以考虑地下室的盛水能力，从而经济合理地选择排污泵流量及集水井容积。本工程每个防火分区沿地下室外墙设置集水井3处，并与敞开楼梯间的雨水集水井共用，大大减少了泵坑的数量。