基于構建平穩水系統理論的地下空間合理利用
——以安徽醫科大學東區項目為例

陳 程 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

0 前言

隨著時代的發展，室外給水排水管道在地下空間合理利用方面，發揮了越來越重要的作用；現今，室外給水排水管道對于已經建設的建筑物和新建的建筑物加強了其對周圍生態、環境、經濟等方面的影響力。隨著對室外給水排水管道設計普遍展開，如何在室外給水排水管道設計中，運用室外地下空間的合理利用的設計手法，使室外地下空間得到長期穩定，持續有效的發展，是這篇文章探討的主要問題。

1 構建平穩水系統理論的地下空間合理利用的理論分析

平穩水系統中的“平”指的是給水排水系統中的水流的平衡，在滿足各建筑單體的實際用水需求及排水需求的前提下，水流在系統管道內的一種平衡的狀態。就如同血液在人體內悄無聲息地流動著。

平穩水系統中的“穩”指的是給水排水系統中的水流的穩定，想要保證水流的穩定就離不開各類給水排水設備及管道的穩定運行。水泵進水，加壓出水，通過室外給水管道供給至各建筑單體。就如同人體的心臟，強有力的跳動將新鮮血液通過血管供給至人體各個器官。

在建筑物周邊的地下空間內有序的布置各類服務于建筑物的室外管線，合理地利用地下空間。基于對現有地下空間的綜合分析，以《城市工程管線綜合規劃規范》為限，以滿足各類給水排水管線平衡穩定的運行為目標，同時綜合電力管線、通信管線、直埋熱力管線、燃氣管線、管溝等各類設備管線與各類給水排水管線之間的關系，合理控制各類管線的水平距離、垂直距離，最終建立各建筑物之間錯綜復雜又有條不紊的聯系，賦予每一棟冰冷的鋼筋水泥朝氣蓬勃的生命力，有溫度、有力量。

1.1 室外給水排水工程設計條件分析

在室外給水排水工程設計之初，就要對所有的設計條件進行仔細的收集分析。

首先收集及分析市政給水條件及排水條件。

1.1.1 市政給水條件

由當地供水主管部門提供市政給水管接入口位置、管徑、供水水壓（需提供具體標高基準點處的供水壓力）。考慮市政給水是否滿足基地兩路供水，如果無法滿足兩路供水需將室外消防水量設置于消防水池內。同時，考慮是否利用市政水壓，市政供水樓層數是否有要求。分區允許方式：①水池+變頻水泵直供；②水池+工頻水泵+屋頂水箱；③自來水公司對供水方式是否有特殊要求，是否可采用變頻無負壓疊壓供水，不設生活水箱。生活給水水池、水箱儲水量占加壓區最高日用水量百分比。

基地內室外市政生活給水與消防管網是否合用環管；屋頂消防補水是否需要單獨設置水池與補水泵組；生活水泵房設置要求；泵房內供水泵的要求；當地一套給水泵組負擔戶數（或面積）是否有具體要求；給水泵房保護半徑是否有具體要求。

生活泵房與消防泵房是否可以合用。生活水泵房二次加壓管是否可出地塊在覆土中敷設。盡可能設置在地庫內，這樣可以充分節約一部分室外地下空間。關于設備管材是否有具體要求。

1.1.2 市政排水條件

由當地排水主管部門提供市政許可本地塊接入雨、污水窨井數量，接入雨、污水管管徑、位置及標高。地塊污水接入市政前是否需設置化糞池或其他設施；有無雨水回用要求；預留給排水原則：僅餐飲預留還是所有均做預留。如預留，需在方案中標明潔具、廚房或衛生間位置；預留隔油池位置。室內污水排水形式采用污廢合流還是分流。

1.1.3 室外總圖條件

由各專業提出的室外建筑豎向總圖、道路施工圖、景觀施工圖、各單體建筑條件等一系列與地下空間相關的設計條件。

1.2 室外工程地下空間的建立

1.2.1 室外工程地下空間分析

由各專業提出的室外建筑豎向總圖、道路施工圖、景觀施工圖、各單體建筑條件、用地紅線等地上設計條件，初步構建出基礎地下空間。

1.2.2 合理設置室外給水排水構筑物的位置

以初步構建出的基礎地下空間條件，合理設置室外給水排水構筑物的位置，如給水閥門井、水表井、雨水收集池、化糞池、雨水污水井、室內外小型排水井、隔油池、汽車洗車污水隔油沉淀池等。原則上地下構筑物應距離用地紅線及各單體建筑外輪廓5m以外設置，避免其對市政各類公共管線及各單體建筑基礎的影響。

1.2.3 建立各單體建筑之間及整個工程與周邊區域的平穩水系統運行關系

以初步構建出的基礎地下空間條件及初步設置的室外給水排水構筑物的位置，用室外給水排水管線建立各單體建筑之間及整個工程與周邊區域的平穩水系統運行關系。同時協調用地范圍內室外給水排水管線與其它各類設備管線之間的關系。

2 安徽醫科大學東區項目中的平穩水系統的構建及地下空間合理利用

2.1 案例概況

案例位于安徽省合肥市新站區，為新建公共建筑工程，其單體建筑功能十分復雜，包括有教學樓、教學行政樓、實驗樓、圖書館、階梯教室、學生公寓、食堂、風雨操場及室外運動場，建立平穩水系統運行關系具有一定的難度。最終，經過對各單體建筑物各項功能詳細的分析，確定了6個難點，均為地下空間合理利用的重要環節。

2.2 給排水系統——用最簡單的方式建立各單體建筑物之間的聯系

2.2.1 給排水系統設置原則

①室外給水管道。1～4層由市政給水管網直接供水，室外消防管道與市政供水管合用，西面由東淝河路一根DN250給水管引入，北面由玉皇山路一根DN250給水管引入。市政給水管道在校區內布置成環狀。按一定間距（＜=120m）在校區內布置地上室外消火栓，提供建筑物室外消防用水量。室外消火栓距路邊不大于2m，距建筑物不小于5m。室外消火栓安裝均含控制閥門及水表井。本校區5～13層生活泵房內的高低區給水加壓設備加壓供給。

②室內消火栓室外管道及噴淋室外管道。本校區室內消火栓的室外管網，由地下室消防泵房內消火栓泵供水，2根DN150消火栓泵出水管，在校區內布置成環狀，與屋頂消防水箱消火栓出水管在室外相連，接各單體消火栓引入管。按規范在室內消火栓的室外管網上布置消火栓水泵接合器。本校區室外噴淋管網，由地下室消防泵房內噴淋泵供水，2根DN150噴淋泵出水管，在校區內布置成環狀，與屋頂消防水箱噴淋出水管在室外相連，接各單體濕式報警閥前噴淋管道。按規范在室內消火栓的室外管網上布置消火栓水泵接合器。

③室外雨污水管道。雨水由屋面雨水經雨水斗收集，道路及地面雨水經雨水口收集，經過校區內雨水管道統一收集，經雨水收集設備排放至東淝河路市政雨水管網。雨水計算公式采用合肥市暴雨強度公式 q=4850（1+0.846lgP）/（t+19.1）0.896 L/s.ha。設計重現期：P=5年。單體建筑樓前污水經化糞池處理、餐飲廢水經兩次隔油處理后經過校區內污水管道統一收集，排放至東淝河路市政污水管網。

2.2.2 難點分析

具體難點分布如下。

難點一：各單體建筑物用水量區別比較大。

難點二：人防車庫對各類有壓管道的穿越限制，故原本可以設置在地庫內的部分有壓管道需設置在室外地下空間內。

難點三：各單體均設置了噴淋系統且因濕式報警閥間數量有限，部分濕式報警閥組后噴淋管道需設置在室外地下空間內。

難點四：單體建筑類別過多，學生集中，日排水量大，化糞池數量多，占用室外地下空間。

難點五：綠建二星要求，雨水收集池體積龐大，占用室外地下空間。

難點六：地下車庫上方覆土不多，地庫上方合理排管難度比較大。

2.2.3 難點處理

難點處理一：合理設置各單體建筑物樓前管道管徑，平衡管道流速。

難點處理二：增加雨污水管道與單體建筑物之間的距離，預留足夠的樓前空間用以設置各類單體有壓管線。

難點處理三：合理選取濕式報警閥組后噴淋管道的最短路徑。

難點處理四：根據建筑的類別，分類、分量合理設置化糞池位置。

難點處理五：根據綠建要求的位置平均設置兩個雨水收集池。

難點處理六：設置地下車庫上方的室外排水管道時不得交叉，同時確保壓力管線讓重力自流管線，可彎曲管線讓不易彎曲管線，分支管線讓主干管線，小管徑管線讓大管徑管線。

2.3 最終成果———構建平穩水系統理論的地下空間合理利用

以構建平穩水系統理論的地下空間合理利用為理論基礎，將其運用到安徽醫科大學東區項目室外給水排水管道設計后，分析了地下空間的建立，室外給水排水管道，分布于整個室外地下空間中，從而形成平衡穩定的運行關系。學生平靜的生活氣息與學校融為一體，產生了良好的校園反響，已經與周邊環境融為一體，形成了合理的地下空間。

3 結語

已構建好的平穩水系統的地下空間，從而充分融入了周圍的市政配套中，單體建筑物之間相互聯系、共同成長，形成了整體，作為新生的建筑群在原有周邊建筑群中健康成長，更加合群，成為使用率很高的平穩水系統，并且在雨水收集、環境保護上做出了貢獻。為構建符合平穩水系統理論的地下空間合理利用提供了實證基礎。