住宅建筑地下汽車庫給排水的設計優(yōu)化探析

王品才，張之文 （天津大學建筑設計規(guī)劃研究總院有限公司，天津 300073）

1 住宅建筑地下汽車庫的特點

1.1 住宅建筑地下車庫規(guī)模大

以作者參與設計的某北方城市住宅小區(qū)地下車庫設計為例，該住宅小區(qū)地下車庫為單層，總建筑面積74750m2，主要使用功能為機動車停車庫，有1947個車位（其中集中配置充電樁車位357個），屬I類汽車庫；耐火等級為一級，共分為23個防火分區(qū)。隨著社會的發(fā)展，我國在建設地下車庫的過程中，規(guī)模不斷增大，這在很大程度上加大了給排水系統(tǒng)的設計難度。

1.2 住宅建筑地下車庫管線復雜

為了滿足地下車庫的消防給水、生活給排水、供電、弱電以及通風排煙等要求，地下汽車庫內敷設的管線不斷增多。而考慮到方便檢修及施工，主要是建設成本控制的原因，大部分的管線都不在室外頂板覆土中敷設，而在車庫梁下敷設。一般來說，汽車庫中常見敷設的管道主要有給水、壓力排水、重力排水、室內消火栓給水、噴淋、熱力、強電、弱電以及風道等，眾多的設備管線的存在給優(yōu)化提出了更高的要求。

1.3 住宅建筑地下車庫設計標準越來越高[1]

隨著社會的發(fā)展，人們對于地下車庫不再滿足于僅僅能停車就好，對于其層高、通風、地面做法、采光、停車管理等提出了更高的要求。以作者參與的某項目為例，建設方要求車庫車行道凈高3m，方便通行小型貨車，同時減少空間壓迫感；地面做法采用環(huán)氧地坪，達到最大限度平整和耐磨，保證車庫不起塵，打造防滑降噪、整潔美觀的視覺效果；營造明亮的停車環(huán)境、保證車行感官及人行安全亮度，特意要求采用采光井設計，進一步增加了地下車庫的通透和明亮度。

2 住宅建筑地下車庫給排水優(yōu)化設計要點

2.1 設備用房的優(yōu)化設置

給水、消防泵房等設備用房首先不得設置在居住用房的下層和毗鄰的房間內，不得污染居住環(huán)境。其次給水泵房，應根據(jù)小區(qū)的規(guī)模、建筑高度、建筑物的分布和物業(yè)管理等因素確定加壓站的數(shù)量、規(guī)模和水壓[2]。二次供水加壓設施服務半徑應符合當?shù)毓┧鞴懿块T的要求，并不宜大于500m。最后，車行道兩側是布置車位的理想位置，上述設備用房盡量不要占用停車位，可盡量利用邊角空間、坡道下方空間等不方便停車的位置布置設備用房。

此外，關于消防泵房的設置還應注意到相關消防規(guī)范的要求。消防泵房不應設置在地下三層以下或室內地面與室外出入口地坪高差超過10m的地下樓層。尤其需要注意的是，當消防水池同時儲存室外消防用水時，此時消防水池應設置取水口（井），且吸水高度不應大于6m。此種情況下優(yōu)化解決方案首先可考慮將室內外消防用水分開儲存，盡可能提高水池有效水位的利用率；其次儲存室外消防用水的水池最好能靠近地下室外墻或者突出地下室輪廓，結合室外總圖確定位置，降低水池頂板覆土，并在頂板上設置消防取水口。

2.2 車庫頂板覆土的確定

隨著地下車庫的面積增加，車庫頂板上的覆土厚度會對整個項目的工程造價影響很大。影響覆土厚度的因素主要是景觀、室外管線敷設的要求及冰凍深度。

景觀方面首先應注意政府規(guī)劃部門對綠地指標的要求，個別省市要求覆土達到一定厚度才能作為綠地計算綠化率；其次應考慮景觀園林、綠化苗木的種植和水景要求。覆土厚度0.6m，可栽植草皮、灌木等；覆土厚度0.8m～1.0m可栽植淺根喬木，可做水景；覆土厚度1.0 m～1.2m，可栽植一般喬木，可做水景；覆土厚度1.2m～1.5m，地形可做出起伏，可種植大型喬木，可做水景。

室外管線敷設的要求。室外管線的最小埋設深度對地庫頂板的覆土厚度有決定性的影響，室外管線中影響最大的為雨、污水管道等重力流管道。雨水排放形式可結合景觀專業(yè)，設置雨水明溝，也可以根據(jù)污水路由，調整雨水路由，盡量避免雨水、污水管道交叉。因此污水管的走向、坡度對地庫頂板的覆土厚度極為重要，成為影響頂板覆土的最重要的一個因素。污水為重力流排水，坡度0.3%左右，污水管的管徑一般為DN200～300，最低覆土為0.3m，車行道下要求為0.7m，埋設深度不得高于土壤冰凍線0.15m。電力、電信、燃氣、給水等管線，覆土要求在0.8m～1.0m，因不需要坡度，一般情況下滿足污水敷設要求后，均能滿足其他管線的敷設要求?？紤]到覆土內有管線交叉、景觀、人防以及地庫規(guī)模等因素，常規(guī)地庫頂板覆土厚度在1.2 m～1.5m左右。如果地庫規(guī)模較大，污水管道的長度較長，一般會增加地庫頂板覆土厚度或結合地形設計，將地庫頂板劃分區(qū)域，錯臺設計。

2.3 室內消火栓的優(yōu)化設計

考慮到項目投資、設計流程等因素，幾乎不存在為了消火栓布置要求相關專業(yè)調整柱網(wǎng)、柱截面或行車流線的可能，部分情況下室內消火栓的設置確實非常困難，由此也出現(xiàn)了較多不合理的設置，影響車輛通行或車門開啟，造成業(yè)主停車不便甚至投訴，又或者導致消火栓使用不便，存在消防隱患，應當引起重視。

關于汽車庫室內消火栓的設置，《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》（GB50974-2014）第7.4.7條作出了規(guī)定[3]，要求其設置不應影響汽車的通行和車位的設置，并應確保消火栓的開啟。此條文包含三個要點：①不能影響車輛的通行，消火栓安裝后車道寬度應滿足最小凈寬要求，不能對車輛動線形成障礙；②不能占用車位空間，不能影響車輛門（包括后備廂）的開啟，至少保證不妨礙主駕駛車門開啟；③方便消防人員取用，保證相應操作空間及箱門開啟角度?！断澜o水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》（GB50974-2014）第12.3.10條第4款要求箱門的開啟不應小于120°。

下面以實際工程為例，簡單介紹優(yōu)化解決方案。

消火栓布置優(yōu)先考慮設置于疏散樓梯間、設備用房、未設置停車位及功能的空白區(qū)域、墻垛等方便設置消火栓的位置，見圖1位置1所示（排煙機房）。

圖1 消火栓的位置

當確實需要在車位旁邊、車位間設置消火栓時，可先結合車道流線，在停車位側邊設置，面向車道開啟，見圖1位置2所示。

當以上位置設置了消火栓仍不能滿足要求時，只能考慮車位間布置，見圖1位置3所示。而車位間布置也是車位規(guī)則排布時地下室消火栓布置的難點所在，圖2的做法可以推薦使用，圖3為實際完成后的照片。

圖2 推薦使用消火栓做法

圖3 實際完成后消火栓

由于車庫停車隨機性大，停車不規(guī)范，車輛尺寸越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)停車擋住消火栓箱的情況，因此，在消火栓箱選型時還應注意，不宜使用鋼制箱門，應采用鋁合金玻璃門，消防員緊急情況下可以通過砸開玻璃門來使用消火栓。

2.4 排水系統(tǒng)的優(yōu)化設計

根據(jù)相關規(guī)范的要求，車庫內排水系統(tǒng)一般考慮滿足地面沖洗排水的要求，如同時設有消防給水系統(tǒng)，還應滿足消防排水的要求。以上文提到的I類汽車庫為例，單個防火分區(qū)面積最大為4000m2，地面沖洗用水按照2L/(m2..次)，使用時數(shù)取值6h，時變化系數(shù)為1.0，因此高日高時用水量約為0.4L/s，排水流量一般可按給水高日高時用水量的85%～95%確定；而室內消火栓設計流量為10L/s，自動噴水滅火系統(tǒng)取值40L/s；參照《人民防空工程設計防火規(guī)范》（GB 50098-2009）第7.8.1條條文說明[4]，消防排水量一般可按消防設計流量的80%取值。通過比較發(fā)現(xiàn)消防排水遠大于地面沖洗排水，因此汽車庫的排水系統(tǒng)一般可按消防排水考慮。

排水系統(tǒng)的設計應確保消防積水不致影響人身及財產(chǎn)安全和正常使用功能的需要，火災延續(xù)時間內，地下室允許有150mm的積水深度，并不會影響電氣控制柜等重要設備的運行。室內消火栓系統(tǒng)火災延續(xù)時間取值2h，自動噴水滅火系統(tǒng)火災延續(xù)時間取值1h，一次消防排水為172.8m3。單個防火分區(qū)面積最大為4000m2，地面積水容積為600m3，滿足一次消防排水量的要求。如設計考慮不造成地面積水，則排水設計流量取值40L/s即可，如果每個防火分區(qū)設置3個集水坑，每個集水坑內設置兩臺泵（互為備用），則單泵流量6.7L/s。

如果配建了分散充電設施，每個獨立的防火單元最大允許建筑面積為1000 m2，也就是說防火分區(qū)大概會被分為4個獨立的防火單元，此種情況下建議考慮集水坑按每個防火單元設置1個。同樣，如果設置了人民防空工程，以人員掩蔽工程為例，每個防護單元建筑面積不大于2000 m2，每個防護分區(qū)會被分為2個防護單元，此種情況下建議考慮集水坑按每個防護單元設置1～2個。

2.5 管線綜合支吊架優(yōu)化設計

綜合支吊架將通風、空調、給排水、消防、強弱電專業(yè)管線綜合在一起安裝，主要擁有節(jié)約管線材料，空間安排合理、施工快捷等優(yōu)勢，綜合支吊架自使用以來，越來越多的項目在使用[5]?，F(xiàn)有圖集的支吊架都是單專業(yè)的，最多三根管道，一般采用角鋼或吊桿；運用傳統(tǒng)的支吊架安裝現(xiàn)場會出現(xiàn)各種各樣且分布錯亂的支吊架，考慮到施工先后順序，有時候還會出現(xiàn)影響后續(xù)其他專業(yè)管線安裝的情況。局部管線較多，寬度受限，而凈高又有要求的部位，如按照傳統(tǒng)的支吊架安裝基本無法實現(xiàn)。一般住宅車庫優(yōu)先考慮將給排水管線、熱力及強弱電橋架集中、整合，成排、分層布置，采用聯(lián)合共用支吊架，統(tǒng)一設計，統(tǒng)一選型，達到綜合管線與支吊架整齊、有序、美觀的效果。

管道支吊架的水平和豎向間距由專業(yè)設計公司進行深化設計計算，依據(jù)設計要求設置相應的固定支架、滑動支座等結構，同時在管道接入、接出和拐彎處增設支吊架。此外，還應考慮抗震要求。

綜合支吊架具有明顯的經(jīng)濟及社會效益。工期節(jié)約、材料節(jié)約、人工節(jié)約，減少了施工難度，管線綜合排布合理且方便檢修，同時還有效地提高了車庫的凈高，給業(yè)主好的體驗感。

3 結語

在滿足日益復雜的功能的前提下，要求居住區(qū)地下車庫的給排水設計既經(jīng)濟合理，又美觀實用，使地下車庫真正成為居住小區(qū)的又一道風景，人性化的優(yōu)化設計將成為未來地下車庫給排水設計的必然趨勢。