人防地下室的给排水设计方法探析

田家胜

（上海民防建筑研究设计院有限公司江苏分公司，江苏 南京 210001）

为满足人防类地下室建设过程中的防、排水需求，在设计的过程中，应先确定地下建筑的防护类型，根据其功能运行要求，构建不同的防护单元[1-2]。同时，基于模块化优化理念，完善地下建筑的给水、排水系统设计模式，使给排水系统平稳运行。在确定设计方案后，对供水设备和供水水源也要有所了解。例如，满足基本生活用水标准后，根据人防地下室的运行特点，准确地计算地下室的储水时间和蓄水量，并根据实际使用需求，对现有的设计模式进行创新，避免对给排水系统造成影响。

1 人防地下室连续内排水设计

以某人防地下室为例，对其进行给排水设计，已知该地下室位于地下三层，施工时采用逆作法，日常为汽车库[3]。首先，对人防地下室连续内排水进行设计。采用地下连续墙竖向排水方案，人防地下室连续内排水结构如图1所示。

图1 人防地下室连续内排水结构图

从图1可以看出，在人防地下室连续内排水结构中应用了人防外墙、引入管、防护阀门、套管等结构。通过引入管，划分人防外部和人防内部。同时，填入M75水泥砂浆、黏土和柔性填料可以进一步提高人防地下室连续内排水结构的防水性，避免排水时水从其他位置伸出。将废水通过排水管道接收，收集到地下一层，并连接地下二层。在地下二层的排水沟结构内部设置防爆地漏，进一步将废水连接到第三层。针对地下三层排水沟结构中的废水，通过在建筑面层设置的预埋排水管道，连接到非人防区域，并在车库明沟汇聚[4]。其次，针对不同区域内的废水，可以通过周围对应的管道连接到人防区域的车库明沟。最后，将所有的废水传输到防护门外的洗消集水坑中进行统一处理。对可能已经污染的废水，需要将其引入清洁区域内。若废水传输管道直通室外非人防区域，防渗隔墙不具备防护、密闭等性能，则无法保证周围环境不受影响[5]。平时可以随时排除沟内废水，必要时需要将管道上相应的闸阀关闭，才能够达到防护的目的，妥当处理废水。

2 人防地下室出入口防护阀门设置

按照图2，对人防地下室出入口防护阀门进行设置。

图2 人防地下室出入口防护阀门设置

针对图2的消防管上的2号阀门和3号阀门，可采用如下设置方案。

方案1：同时设置2号阀门与3号阀门。结合规范要求，当穿越保护单元间的保护密闭式隔板时，要在保护密闭式隔板两边的管线上安装保护密闭式隔板。2号阀门和3号阀门间的隔板是封闭的，因此方案1设置不合理。

方案2：设置3号阀门，不设置2号阀门。当封闭通道中的管道有接头，管道无水接头松动时，也可以达到方案1相同的防护效果[6]。

方案3：2号阀门和3号阀门都不设置。方案3不合理。

综合考虑后将方案2作为人防地下室出入口防护阀门设置方案，在保障安全的前提下，达到节约成本的目的。

当人防地下室给排水管道中的冲洗给水管道、消防栓管道穿过外墙、封闭隔墙时，须用坚固的防水套管。当供水管线由进口或出口导入时，须保护密闭门内壁，并依此配设阀门。在给水管道上设置水阀是较为常见的施工方法，现行技术规程没有相应的设计基础[7]。当外界的水源被损坏时，打开水龙头可能会导致染毒区内的空气顺着水龙头流到清洁区，因此利用这个阀门可以将水封死。

3 人防地下室出入口喷淋布置

日常为车库的人防地下室，在其口部，除了合用的风扇房外，通常不设有喷淋。如果当地有特别的规定和要求，那么封闭通道区的喷水装置可以根据图3的条件自行布置。

图3 人防地下室出入口喷淋布置

图3分别为3种不同的情况。在情况1中，密闭通道既是火灾时的人员疏散通道，在平时也是防火分区的一部分，因此这种情况需要设置喷淋装置。在情况2中，密闭通道的防护密闭门和密闭门处都设置了可移动门槛，该密闭通道是发生火灾时的人员逃生通道，但防火门设置在密闭门处，即密闭通道不包括在平时防火分区中，可以不设置喷淋装置[8]。在情况3中，密闭通道的防护密闭门和密闭门处都设置了固定门槛，在这种情况下，密闭通道不能用作火灾时的人员逃生通道，在防护密闭门处设置有防火门，即密闭通道在平时防火分区中。为保障安全，应安装喷淋装置，并做好水管保护。

4 人员洗消排水方式设计

根据规定，应在须清洗的区域设置地漏、清扫口以及集水池，以收集清洗和消毒污水。图4为洗消排水方式示意图。

图4 洗消排水方案示意图

由图4可知，在其相应的位置上，设置洗消集水井，划分洗消积水区域。在清洗的过程中，工作人员需要打开清洗集水井上方的保护阀。在设计中，保护阀可以按照工程保护级别，选择保护压力为1.0MPa或1.6MPa的保护级别。

在人员洗消排水设计的过程中，还应当根据排水的具体情况，采取相应的雨水收集管道连接处理措施，以满足各方面用水的需求。同时，应该合理使用消防设施和生活污水设施，并采用机械化的方式对废水进行加工和处理，再将其排放到特定的区域中，以此避免矛盾问题。在实际生产过程中，要注意排出量不能大于进水量，并要科学地设置各项参数，确保系统稳定运行。当地下室中存在多个保护单元时，应该在内部设置一个集中性的生活污水处理区，并在此基础上，结合各种保护单元的特性，完善现行的设计，以满足各种设备的排水需求。家庭污水收集器应设置在洁净区的卫生间下方或换洗室下方，以降低水资源的消耗。

5 雨水排水与消防给水设计

5.1 雨水排水系统

在上述内容的基础上，考虑地区一旦出现突发性降雨，就会导致雨水倒灌问题，而采用传统的重力式排水系统，需要大量的立管作为支撑，整体安装方式难度较高，为解决该问题，本文利用人防地下室的满管压力流排水系统（也可以称为虹吸雨水系统）进行雨水排放，不仅可以降低工程投资，还可以解决设计施工中的管材用量问题。为确保设计的排水系统在投入使用后可以达到预期，按照50年的重现期，对地下室中进行雨水排水设计，在此过程中，为提高地下室的雨水排水安全性，设计地区暴雨强度，计算过程如公式（1）所示。

式中：q为地区暴雨强度设计值，L/s·ha；P为暴雨重现期，年；t为突发性降雨（暴雨）历时，min。计算地区降雨量如公式（2）所示。

式中：Q为地区降雨量计算结果，L/s；F为人防地下室的有效计算面积，m2；ψ为设计流量系数。

在上述内容的基础上，对人防地下室的雨水排水立管的公称外径与泄流量进行汇总，经过综合分析发现，如果使用传统的雨水排放方式进行地下室排水设计（重力雨水排放系统），就那么需要设置至少20根钢管，以此满足排水需求。如果使用满管压力流排水系统进行给排水设计，那么需要设置6根～8根雨水立管即可满足需求。因此，可以在设计中，选择满管压力流排水系统代替传统的重力雨水排放系统，通过这种方式，减少雨水排水系统设计中的工程量，全面提高工程的效益，并控制排水系统的施工周期。

完成上述设计后，应采用优化雨水排水系统中钢塑复合管选用的方式，对给排水管道选材进行深化设计。在管道选材的过程中，应考虑管材的作业环境，分析是否存在影响管材老化性能、腐蚀性能的因素，同时，应评估管材防爆冲击波能力，确保应用的管材可以在实际应用中达到预期效果。在深入市场调研中发现，目前市场内可用的复合管材种类较多，不同类型的管材的特点、优势与缺点不同，为满足应用需求，可在具体工作中，结合管材的作业环境、实际情况，选择对应结构的管材，以此保证工程可以达到预期。在设计中，针对管道中的一些特殊位置，可以使用衬塑、涂塑等金属类的复合管代替常规复合管，以此提高管材的综合强度。

5.2 消防给水系统

由于人防地下室属于综合型附属建筑，因此为保障此类附属建筑的安全，应对人防地下室的消防给水系统进行设计。由于消防给水方式较多，因此为确保相关工作符合规范，须对人防地下室中消防给水系统进行用水量设计，见表1。

表1 人防地下室中消防给水系统的用水量设计

在上述内容的基础上，设定人防地下室中的消防水池容积，根据设计标准，水池容积应＞150m³，在供水过程中，需要辅助水泵接合器、消防补水装置等同时进行转输用水。

6 结语

在人防地下室给排水设计中，应从具体的应用需要出发，明确主要的设计重点，并逐渐优化现有的工作方案，以确保地下室中给排水系统具有更高的通畅度。在设计方案中，应对人防地下室给排水设计流程进行深入研究，了解人防地下室的运行特点和相关给排水设计要求。为满足此方面需求，本文进行了此次研究。通过研究，明确了规范人防地下室中给排水设计工作的重要性，在后续的工作中，会结合地下室的具体功能、分区，进一步优化给水、排水的设计。