地形高差较大的别墅区排水设计要点分析
2015-10-21杨文艳廖振宇
杨文艳 廖振宇
【摘要】小区的顺畅排水对提升小区品质起到了关键性作用，科学合理的排水设计既可以保证别墅区内的排水顺畅，也可以减少后期维护管理的工作量，降低管理的成本。本文以天津市梅江南零号岛别墅区工程为例，分析研究了地形高差较大的别墅区排水设计时的注意要点，并提出了相应的设计处理措施。
【关键词】别墅区、高差、雨水排放、污水排放
1、项目概况
梅江南零号岛别墅区工程是天津市第一家引入“地产定制”概念的高级别墅区，该小区以目前天津市绝无仅有的岛岸环境和自然形态，承接岛岸风韵的气质，使建筑与高尚的生活品位达到了紧密的融合，体现了一种身份的尊崇，成为天津市高档别墅社区的代表。
梅江南零号岛四周环湖，仅通过上岛东路与上岛西路跨湖桥与外界连接。别墅区上主规划环路共三条，分别是内环路，中环路和外环路。内环路道路控制标高为11.65米，中环路为7.5米，外环路为6.5米。内环路定位为步行街，不允许机动车通行，环内为绿化设施。内环路和中环路间共有14栋别墅，别墅一层地坪高程为11.65m，同内环路，别墅地下车库进出口通向中环路，业主由中环路进入自家车库后，由建筑单体内部楼梯进入自家；中环路和外环路间共有21栋别墅，一层地坪高程为7.65m，约同中环路，别墅地下车库进出口通向外环路；外环路外共有16栋别墅，一层地坪约与外环路相同。中环路和外环路为单向行车，通过环路联络线进行交通疏导。
因此，本项目内环路与中环路之间的别墅一层地坪与中环路（单体出入口面对的道路）标高相差较大，约为4米。内环路和中环路间的别墅主体与中环路间设置挡土墙，并由景观专业进行处理。若该部分别墅排水管道横穿挡土墙，会造成管道埋深过大，且对管道的检修维护造成影响，因此，应根据该项目的特殊性，在排水设计中予以重点注意。
2、设计要点分析
2.1 对建筑单体地下室污水排水方式的选择
2.1.1 重力流排水的形式
地下室卫生间采用重力流排放污水的形式，避免了地下室排水管道与一层排水管道的连接。地下室排水管道通过室外检查井单独排放至室外，避免了因立管正压对地下室卫生器具使用功能造成的影响。地下室排水管的敷设有两种方式：一是直接埋设于地下室底板下面，二是在结构板及基础梁处的填充层，进行排水管道的设计和埋设。可根据管道长度确定降板的合适高度，通常情况下多为450-600mm。
2.1.2 压力流排水的形式
压力流排水主要是利用排水泵的對污水进行提升，将污水直接排到室外地坪下的室外检查井。在地下室卫生间内设置污水池和潜污泵[1]，应注意：（1）污水池的计算容积为污水池最高水位和最低水位之间的有效容积，其容量不应小于污水泵5分钟的水量，且每小时的启用此时不应超过六次[2]。（2）应注意污水池的通气和防臭设施。（3）污水泵的启闭应采用自控方式，且应以每个生活污水集水池为单元设置一台备用泵。（4）集水池应设置水位指示装置，必要时应设置超警戒水位报警装置，并将信号引致物业管理中心。
经计算，若考虑本项目单体地下室不设潜污泵，重力排放，污水管道全线埋深过大，对堵塞时清淤的及时处理造成困难，无法满足化粪井清淘要求，且无法满足上岛路上市政管道埋深要求。
而按照常规做法，在建筑单体内单独设置潜污泵和集水坑，有以下几个优点：（1） 无人居住时潜污泵自动关闭，不影响其他单体的污水排放。（2）可整体降低岛体内污水管道整体埋深，能够满足上岛路上预埋市政污水管道管内底高程。（3）现该技术较成熟，设备防噪防臭效果好，坏损率低。（4）电费计入各单体别墅，不需由物业方出资，不需由物业方提供后期养护。
因此，结合本项目特点，现内环路与中环路之间的14栋别墅，地下室不考虑集水坑和提升泵，利用地形高差全部由重力排放至中环路。外环路两侧的全部别墅，仍考虑在地下室内设置潜污泵和集水坑，提升后排入化粪井。经计算，该方案可满足市政预埋管道埋深要求。
2.2 对别墅区车行道污水排水方式的选择
内环路与中环路之间的别墅单体一层地面标高同内环路，为11.65米，地下室地面标高同中环路，为7.5米，地下室车库可比喻成窑洞形式，业主通过地下室驱车进入住宅地下室，通过室内楼梯上楼进入自家。地坪高差由挡土墙配合景观效果实现。
为保证只在中环路，外环路设置两排污水管道，且保证污水管道不穿挡土墙，中环路与外环路之间的别墅单体，化粪井设置在中环路一侧，化粪井出水管接入中环路污水管道。该化粪井设置处设为公共区域，不在别墅小院范围内，并由景观专业协调统一。该方案的优点在于，解决了化粪井出水管排入外环路而带来的占地问题，同时，可以做到几个建筑单体串联一个化粪井，对污水进行集中处理；内环路与中环路之间的别墅单体仍排入中环路污水管道，车位规划用地稍作改变，与道路边线保持5米的距离，在每个建筑单体前单独设置化粪井，仍按预制玻璃钢小型化粪井考虑；因外环路外侧别墅地坪标高与外环路一致，单体与道路间不存在挡墙设置，故可在任意适当位置设置化粪井，直接排入外环路污水管道即可。
2.3 化粪池的设计与选择
化粪池是小区污水排放设计的主要组成部分，对小区排水工程的造价影响较大[3]。化粪池通过对单体内出户污水和粪便的沉淀和厌氧发酵，固化物在池底分解，上层的水化物体，进入市政管道流走，减少市政污水管道堵塞的频率，同时给固化物体（粪便等垃圾）有充足的时间水解，通过定期清淘将污泥清掏外运、填埋或用作肥料。
本项目外环路两侧的别墅单体，通过串联的方式，在适合的场地选择放置化粪井，通过初级处理后，通过污水管道排入上岛路上的市政污水预埋管内。内环路与中环路之间的别墅，在每个建筑单体前一户一座单独设置化粪井。为减小化粪井占地面积，建议采用预制玻璃钢小型化粪井。同时，因为化粪池与建筑物的距离较小，施工时应注意对建筑物基础的影响，同时要做好防腐、防渗的措施，避免对单体造成影响。
2.4 对别墅区车行道雨水排水方式的选择
道路雨水排放一般有通雨水管道收集和边沟收集两种形式。本项目道路转弯处较多，呈环形布置，若设置雨水管道，会导致增加过多的雨水检查井，对景观效果和道路行车舒适度均有影响。因此，本工程考虑采用边沟形式收集雨水。
在内环路、中环路和外环路道路外侧敷设边沟，采用边沟与管道结合的方式，岛内共设5个八字出水口，就近排入附近水体。
内环路边沟收水范围为内环路面雨水+岛体中央绿化面积+内环和中环之间的别墅的面积；中环路边沟仅负责收集中环路面雨水；外环路边沟水水范围为外环路面雨水+中环路与外环路之间的别墅的面积；外环路外侧的一圈别墅散排至水体，由景观结合实际情况处理。
经计算，边沟净尺寸基本为宽300mm，有效深500mm，超高300mm，沟深800mm。因该项目四面环湖，可充分结合项目本身特点，结合地形高差优势，使雨水得以就近排放。
3、结语：
本文以天津市梅江南零号岛别墅区工程为例，分析研究了地形高差较大的别墅区排水设计时的注意要点。别墅区排水设计应结合项目自身特点，充分考虑优化工程方案及其配套工程的布局，尽量减少工程方案和配套工程缺失，减少工程量和造价，节约建设成本，提出合理优化的建设方案和配套方案。
【参考文献】
[1] 陈永青，曲申酉，李开琴. 建筑地下室排水设计的反思与建议[J] 2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年暨年会论文集. 264-269
[2] 建筑给水排水设计规范GB50015-2009
[3] 李璐. 城市小区室外排水工程设计特点[J] 科技信息. 220-222
杨文艳1 廖振宇2
（1. 天津市市政工程研究院 天津 300074
2. 天津市产品质量监督检测技术研究院 天津 300384 ）
【摘要】小区的顺畅排水对提升小区品质起到了关键性作用，科学合理的排水设计既可以保证别墅区内的排水顺畅，也可以减少后期维护管理的工作量，降低管理的成本。本文以天津市梅江南零号岛别墅区工程为例，分析研究了地形高差较大的别墅区排水设计时的注意要点，并提出了相应的设计处理措施。
【关键词】别墅区、高差、雨水排放、污水排放
1、项目概况
梅江南零号岛别墅区工程是天津市第一家引入“地产定制”概念的高级别墅区，该小区以目前天津市绝无仅有的岛岸环境和自然形态，承接岛岸风韵的气质，使建筑与高尚的生活品位达到了紧密的融合，体现了一种身份的尊崇，成为天津市高档别墅社区的代表。
梅江南零号岛四周环湖，仅通过上岛东路与上岛西路跨湖桥与外界连接。别墅区上主规划环路共三条，分别是内环路，中环路和外环路。内环路道路控制标高为11.65米，中环路为7.5米，外环路为6.5米。内环路定位为步行街，不允许机动车通行，环内为绿化设施。内环路和中环路间共有14栋别墅，别墅一层地坪高程为11.65m，同内环路，别墅地下车库进出口通向中环路，业主由中环路进入自家车库后，由建筑单体内部楼梯进入自家；中环路和外环路间共有21栋别墅，一层地坪高程为7.65m，约同中环路，别墅地下车库进出口通向外环路；外环路外共有16栋别墅，一层地坪约与外环路相同。中环路和外环路为单向行车，通过环路联络线进行交通疏导。
因此，本项目内环路与中环路之间的別墅一层地坪与中环路（单体出入口面对的道路）标高相差较大，约为4米。内环路和中环路间的别墅主体与中环路间设置挡土墙，并由景观专业进行处理。若该部分别墅排水管道横穿挡土墙，会造成管道埋深过大，且对管道的检修维护造成影响，因此，应根据该项目的特殊性，在排水设计中予以重点注意。
2、设计要点分析
2.1 对建筑单体地下室污水排水方式的选择
2.1.1 重力流排水的形式
地下室卫生间采用重力流排放污水的形式，避免了地下室排水管道与一层排水管道的连接。地下室排水管道通过室外检查井单独排放至室外，避免了因立管正压对地下室卫生器具使用功能造成的影响。地下室排水管的敷设有两种方式：一是直接埋设于地下室底板下面，二是在结构板及基础梁处的填充层，进行排水管道的设计和埋设。可根据管道长度确定降板的合适高度，通常情况下多为450-600mm。
2.1.2 压力流排水的形式
压力流排水主要是利用排水泵的对污水进行提升，将污水直接排到室外地坪下的室外检查井。在地下室卫生间内设置污水池和潜污泵[1]，应注意：（1）污水池的计算容积为污水池最高水位和最低水位之间的有效容积，其容量不应小于污水泵5分钟的水量，且每小时的启用此时不应超过六次[2]。（2）应注意污水池的通气和防臭设施。（3）污水泵的启闭应采用自控方式，且应以每个生活污水集水池为单元设置一台备用泵。（4）集水池应设置水位指示装置，必要时应设置超警戒水位报警装置，并将信号引致物业管理中心。
经计算，若考虑本项目单体地下室不设潜污泵，重力排放，污水管道全线埋深过大，对堵塞时清淤的及时处理造成困难，无法满足化粪井清淘要求，且无法满足上岛路上市政管道埋深要求。
而按照常规做法，在建筑单体内单独设置潜污泵和集水坑，有以下几个优点：（1） 无人居住时潜污泵自动关闭，不影响其他单体的污水排放。（2）可整体降低岛体内污水管道整体埋深，能够满足上岛路上预埋市政污水管道管内底高程。（3）现该技术较成熟，设备防噪防臭效果好，坏损率低。（4）电费计入各单体别墅，不需由物业方出资，不需由物业方提供后期养护。
因此，结合本项目特点，现内环路与中环路之间的14栋别墅，地下室不考虑集水坑和提升泵，利用地形高差全部由重力排放至中环路。外环路两侧的全部别墅，仍考虑在地下室内设置潜污泵和集水坑，提升后排入化粪井。经计算，该方案可满足市政预埋管道埋深要求。
2.2 对别墅区车行道污水排水方式的选择
内环路与中环路之间的别墅单体一层地面标高同内环路，为11.65米，地下室地面标高同中环路，为7.5米，地下室车库可比喻成窑洞形式，业主通过地下室驱车进入住宅地下室，通过室内楼梯上楼进入自家。地坪高差由挡土墙配合景观效果实现。
为保证只在中环路，外环路设置两排污水管道，且保证污水管道不穿挡土墙，中环路与外环路之间的别墅单体，化粪井设置在中环路一侧，化粪井出水管接入中环路污水管道。该化粪井设置处设为公共区域，不在别墅小院范围内，并由景观专业协调统一。该方案的优点在于，解决了化粪井出水管排入外环路而带来的占地问题，同时，可以做到几个建筑单体串联一个化粪井，对污水进行集中处理；内环路与中环路之间的别墅单体仍排入中环路污水管道，车位规划用地稍作改变，与道路边线保持5米的距离，在每个建筑单体前单独设置化粪井，仍按预制玻璃钢小型化粪井考虑；因外环路外侧别墅地坪标高与外环路一致，单体与道路间不存在挡墙设置，故可在任意适当位置设置化粪井，直接排入外环路污水管道即可。
2.3 化粪池的设计与选择
化粪池是小区污水排放设计的主要组成部分，对小区排水工程的造价影响较大[3]。化粪池通过对单体内出户污水和粪便的沉淀和厌氧发酵，固化物在池底分解，上层的水化物体，进入市政管道流走，减少市政污水管道堵塞的频率，同时给固化物体（粪便等垃圾）有充足的时间水解，通过定期清淘将污泥清掏外运、填埋或用作肥料。
本项目外环路两侧的别墅单体，通过串联的方式，在适合的场地选择放置化粪井，通过初级处理后，通过污水管道排入上岛路上的市政污水预埋管内。内环路与中环路之间的别墅，在每个建筑单体前一户一座单独设置化粪井。为减小化粪井占地面积，建议采用预制玻璃钢小型化粪井。同时，因为化粪池与建筑物的距离较小，施工时应注意对建筑物基础的影响，同时要做好防腐、防渗的措施，避免对单体造成影响。
2.4 对别墅区车行道雨水排水方式的选择
道路雨水排放一般有通雨水管道收集和边沟收集两种形式。本项目道路转弯处较多，呈环形布置，若设置雨水管道，会导致增加过多的雨水檢查井，对景观效果和道路行车舒适度均有影响。因此，本工程考虑采用边沟形式收集雨水。
在内环路、中环路和外环路道路外侧敷设边沟，采用边沟与管道结合的方式，岛内共设5个八字出水口，就近排入附近水体。
内环路边沟收水范围为内环路面雨水+岛体中央绿化面积+内环和中环之间的别墅的面积；中环路边沟仅负责收集中环路面雨水；外环路边沟水水范围为外环路面雨水+中环路与外环路之间的别墅的面积；外环路外侧的一圈别墅散排至水体，由景观结合实际情况处理。
经计算，边沟净尺寸基本为宽300mm，有效深500mm，超高300mm，沟深800mm。因该项目四面环湖，可充分结合项目本身特点，结合地形高差优势，使雨水得以就近排放。
3、结语：
本文以天津市梅江南零号岛别墅区工程为例，分析研究了地形高差较大的别墅区排水设计时的注意要点。别墅区排水设计应结合项目自身特点，充分考虑优化工程方案及其配套工程的布局，尽量减少工程方案和配套工程缺失，减少工程量和造价，节约建设成本，提出合理优化的建设方案和配套方案。
【参考文献】
[1] 陈永青，曲申酉，李开琴. 建筑地下室排水设计的反思与建议[J] 2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年暨年会论文集. 264-269
[2] 建筑给水排水设计规范GB50015-2009
[3] 李璐. 城市小区室外排水工程设计特点[J] 科技信息. 220-222
