胡澤堯
東北電力大學建筑工程學院
城市化建設速度的日益加快,以及城市人口數量的逐漸增多,人們對建筑工程的要求也越來越高,很多建筑物不僅在地面上做出較高建設,也十分注重利用地下空間。地下室項目逐漸成為城市建筑的基本配置,而且很多地下室超過一層,甚至達到三層。地下室項目通常是指,建筑工程將地下挖空,通過合理設計對其空間進行充分利用。目前,城市建筑中的地下項目主要為地下停車場與地下商場,面對的人員流動較大,所以地下室的給排水設計十分重要,需要加強對其問題的完善。
在分析地下室給水設計問題前我們需要向明確一點:什么是地下室給排水設計。給排水設計是現代建筑中一個非常重要的概念,同時也影響著建筑的功能,一般將給水設計與排水設計同時進行設計和建筑考量。地下室給水和排水設計一般為高層建筑的重要設計內容和施工內容,一些新型的、功能完善的底層建筑也同樣具有地下室給水系統。現代建筑會在地下預留一層、兩層乃至多層,這是出于現代建筑人防工程的考慮,當有自然災害、意外事件、戰爭事件等情況發生時其作為一種保障手段而存在,然而在具體實施過程中容易產生各種問題。例如:為了滿足高層建筑的生活用水,水泵通常都是安裝在地下室,利用輸水管道運送到每戶人家,容易對建筑功能造成穩定問題。而且,地下室的水泵因人為因素,往往缺少養護,因此容易產生風險問題,需要加強重視。
在進行地下室的排水設計時,容易產生兩方面問題:第一,倘若地下室項目超過一層,通常將地下一層設置為非人防區,將地下二層設置為人防區;或者將上下兩層均設置為人防區,但是為兩個防護單位。然而,大部分設計選擇在地下一層面板上,使用DN80 防爆管收集地下一層污水,通過連接鍍鋅鋼管,將地漏中的污水集合起來,運用潛水泵的力量將污水向外排出。第二,倘若高層建筑中部有核心筒體時,在筒體底部會設置污水收集井。并且,在戰時,核心筒體可以用于地下室出入口,將人員送達安全區域,說明核心筒體內為非人防區,其外為人防區。然而,在大多數設計中,往往使用鍍鋅鋼管將筒體內的污水使用潛水泵引入人防區,然后導入人防區的其他出水管,從而將污水排出。但是,安裝在地下室的排水管,倘若分兩個防護單元,則不能將兩個單元的排水系統連接在一起。我國頒布的《人民防空地下室設計規范》中的2.1.12條文中指出,地下室一切設備的設計都應設置足夠空間,并且自成體系。
在高層建筑中,室內消防給水管道的設計應為環狀網管,消防管道的立管直徑應大于DN100。所以,在布置地下室的消防管道時,其給水設計非常重要。然而,在實際施工中,設計人員往往會在地下室消防系統中設計室內下環管網,然后再安裝防爆套管與防爆閘閥,最后使用直徑超過DN100 的消防立管橫穿地下室頂板。但是,這不符合我國頒布的《人民防空地下室設計規范》中的3.1.6條文,需要改正。
地下室的給水設計往往存在水泵設置不合理與風險隱患問題,因此對其設計要合理,需要注意以下三個方面的內容:第一,地下室給水系統不可干擾或破壞建筑的結構性和建筑的穩定性。地下室給水系統是建筑結構和功能的一部分,要與建筑的整體設計和功能共存,彼此不可互相影響,不可因為增加或建設給水系統就犧牲建筑的人防功能或建筑結構,導致建筑存在風險因素。第二,地下室給水系統要與建筑住戶飲水系統關聯起來,不可單單地獨立設計。將給水和飲水系統設計得過于分離會導致地下室給水系統由于長時間不用而棄用、被占用、無維修,當使用時出現風險因素,甚至是不能使用。第三,地下室給水系統要與排水系統相互關聯。排水系統和給水系統不可產生沖突,尤其是排水途徑要高效、有效、潔凈,給水系統要時常運作,排水系統和給出系統的相關設施和設備要分離開來,并且要保證及時其中一方出現問題另一方也能正常使用。
從上文中可知,地下室項目在進行排水設計時,往往會存在以上兩方面的排水問題,因此需要以下兩方面工作:針對第一個問題的正確做法為,在地下室項目的每層建筑里,分別設置集水井,運用潛水泵提升污水,使其全部排放到室外。針對第二個問題的正確做法為,在非人防區,將核心筒體集水井中的污水,使用潛水泵引入首層后,再將其排出。人防區中的潛水泵出水管,需要單獨從地下室的外圍伸出室外。防護單元中的排水系統相互之間是獨立的,不存在聯系,每個防護單元都需要單獨設置集水井收集本單元的污水,然后通過潛水泵提升污水,從該防護單元的維護側壁中排放到室外。
地下室消防系統也是現代建筑體系和結構中極其重要的內容,地下室消防系統的布局和結構合理性將直接影響到地下室的給排水系統,并且地下室消防系統是直接與地下室給水系統向關聯的,因為消防系統用水就是使用的給水系統中的水資源。地下室消防設計常采用的布局結構有兩種:
第一種,消防系統在人防工程或人防通道的正上方,采用消防通道設計,向下引出消防管道和消防噴頭,消防火栓、消防豎管、消防總控均設置與核心筒之內。這樣設計的好處在于由于消防系統是在消防管道內,并且消防管道在人防工程和人防通道的正上方,與人防通道有較大的距離,所以此時消防系統的設定和使用不受《建筑人防設計規范》的制約,只要與給水系統有良好的連接即可。
第二種,因為一些因素的制約所以地下室消防系統無法設計于地下室正上方,所以需要設置于人防工程或人防通道內部甚至需要占用人防通道的空間,在設計中就要求地下室消防系統在占用或通過人防圍護結構時必須要有必要的防護保護和防護措施,一般會將消防豎管放置于核心筒內部,并在外周設置防爆套管、防爆閘閥等設備,利用消防筒體側壁將消防管道引入人防工程內,并且形成閉環結構,消火栓常設計在人防工程內部,在設計中要求地下消防系統不可影響到給排水系統和人防通道,要保證人防通道正常的功能性和安全性。
在進行地下室項目的給水與排水設計時,需要使用管道將系統互相連接,所以管道的質量與安裝會對給排水的運作效果造成直接影響。在選擇給排水管道的材質時,需要根據地下室項目的實際情況進行合理選擇。第一,由于排水系統通常被設置在地下,并且管道內的液體具有一定的腐蝕性,因此需要延長管道的使用壽命,增加其應用時限,這樣在選擇管道材質時,就要具備抗腐蝕性。第二,給水系統的管道口是保證進水量的關鍵,倘若管道口出現松動情況,就會發生滲透或泄露,從而影響進水量。所以,在選擇管道材質時,不僅要求管道口直徑要超過100mm,而且要求管道口應帶有螺旋紋,這樣可以增加管道之間的連接度。第三,在安裝管道時,有時可能會需要穿過墻體,所以一定要保護管道外部,如使用保護套,防止管道因此產生破裂問題。
在市場經濟的帶動下,城市發展越來越快,人們對建筑的要求也逐漸提高。對于現代工程而言,地下室項目使其重要組成部分,不僅會增加土地面積利用率,而且對建筑的整體工程質量存在直接影響。給排水設計是地下室項目的重點內容,需要給予充分重視。針對地下室項目的給排水問題,需要采取科學方式解決,確保其設計的有效性與安全性,從而使建筑工程的整體安全質量獲得保障。