地下車庫排水設施的選擇與應用

梁凱

（中鐵二院北方勘察設計有限責任公司，濟南 250001）

1 引言

隨著社會經濟高速發展，汽車數量不斷增加，地面停車已經不能滿足人們的需求，地下車庫隨之得到了廣泛的使用。但在地下車庫使用過程中，極易出現漏水及消防安全問題等，給地下車庫的運行帶來了嚴重的安全隱患。如果地下車庫被淹將會造成地庫內設施設備和業主財產的損失，特別在雨季防汛季節，地下車庫排水問題顯得尤為重要。因此，本文結合實際工程案例，從設計的角度探討地下車庫排水問題。

2 項目概況

以某項目為例，項目北地塊總用地面積22 311.8 m2，工程總建筑面積72 074 m2，其中，地上計容建筑面積47 620 m2，地下不計容建筑面積24 454 m2。本項目共含辦公計容建筑面積19 835 m2，酒店計容建筑面積24 927 m2。商業及外包餐飲計容面積2 028 m2。其他計容面積1 661 m2。

本項目酒店功能區共11層，1層為餐廳和酒店大堂；2層為會議室、酒店內部辦公、健身等；3層為賓客宴會大廳及客房；4～11層均做客房使用。建筑總高度為45 m。

辦公功能區：1～11層為辦公區域，且1層仍有部分為展廳區域，辦公區的建筑總高度為45 m。機動車庫在地下1層及地下2層，其中，地下1層車庫內局部為辦公樓商業（此部分面積計為地上），地下1層車庫層高為5.2 m，地下2層車庫層高3.9 m。

建筑地下室標高為-9.1 m，室外標高為±0 m。地下室標高比較低，地下室排水無法自流排出。如果設計不當，地下室排水不暢還可能導致水淹等嚴重后果。因此，地下室排水需采用耐用的水泵提升設備，將地下室積水排至室外管網。對于廚房、衛生間等房間有油污廢水，如果采用集水坑收集，并通過集水坑內水泵將污水提升排放，則污水臭氣會暴露在地下車庫內，根據GB 50015—2019《建筑給水排水設計標準》[1]，當污水集水池設置在室內地下室時，池蓋應密封處理并設置通氣管系；室內有敞開的污水集水池時，本次設計采用更專業的一體化隔油提升設備、一體化污水提升設備，將廚房、衛生間等含有油污的廢水排出室外。

3 消防排水

地下室的消防排水主要有：（1）設有消火栓或噴淋等消防設施的地下室地面排水；（2）消防電梯基坑消防排水；（3）水泵房排水。根據GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》[2]，下列建筑物和場所應采取消防排水措施：①消防水泵房；②設有消防給水系統的地下室；③消防電梯的井底；④倉庫。同時，規定消防電梯的井底排水設施應符合下列要求：①排水泵集水坑的有效容量≥2.00 m3；②排水泵的排水量≥10 L/s。此外，還規定室內消防排水設施應采取防止倒灌的技術措施。

3.1 地下車庫地面消防排水

以本工程為例，室內消火栓系統設計流量為30 L/s，系統采用臨時高壓消防給水系統。消火栓給水泵設在南區地下車庫水泵房內，從消防水池直接吸水。南區辦公樓屋面設18 m3高位消防水箱。

車庫火災危險等級為中危II級，噴水強度為8 L/（min·m2），作用面積為160 m2，經計算，系統設計流量為40 L/s，噴淋泵設在南區地下車庫給水泵房內，從消防水池直接吸水。南區辦公樓屋面設18 m3高位消防水箱（與室內消火栓給水系統共用）。

根據經驗，該防火分區內的地下車庫地面消防排水水量Q按消防排水總設計流量的50%取值。即：Q=消火栓設計流量×50%+噴淋設計流量×50%=30 L/s×50%+40 L/s×50%=35 L/s，即126 m3/h。

與建筑專業及建設單位相互協調后，確定本防火分區內設置4處集水坑。每個集水坑內設置2臺污水泵，1用1備，集水坑內應帶有液位顯示裝置，和超警戒水位報警裝置（即當集水坑水位達到啟泵水位時，啟動第一臺污水泵，當水位繼續上升至報警水位時，備用泵也同時啟動排水）。

根據GB 50015—2019《建筑給水排水設計標準》4.7.8條，集水池有效容積不宜小于最大一臺污水泵5 min出水量，且污水泵每小時啟動次數不宜超過6次。每個集水坑每臺污水泵流量qi=Q/（集水坑數量×每個集水坑水泵數量）=126/（4×2）=16m3/h。

按最大污水泵啟動次數確定集水坑的容積大小，即每10 min啟動一次水泵。集水坑容積V=qi×5/60=16×5/60=1.34 m3。集水坑尺寸為1 m×1 m×1.5 m。另外，考慮3 m的水頭損失，污水泵揚程選用15 m。污水泵功率4 kW，消防電源供電。

3.2 消防電梯集水坑排水

消防電梯底部集水坑的作用為當火災發生時，排除消防設施產生的廢水。消防集水坑設置在消防電梯處，當有火災時，電梯前室消防用水流入電梯內，使電梯下方緩沖層內積水，平時基坑處于干燥狀態，否則易導致潮氣而腐蝕電梯地彈簧，設置消防電梯集水坑，可以排出這部分消防積水。

本工程地下消防電梯共有4處，故設置4個消防電梯集水坑，且用鑄鐵管道連通相鄰的客梯、貨梯基坑。為滿足消防電梯集水坑有效容積≥2 m3，消防電梯集水坑的尺寸為3 m×1 m×2.5 m。

消防電梯內設置消防水泵1用1備，單臺泵參數為流量40 L/s，揚程15 m，功率4 kW，消防電源供電。滿足消防電梯集水坑水泵排水量10 L/s，且在水泵出水管上設置止回閥和壓力表，滿足防倒灌要求。

3.3 消防泵房排水

消防泵房作為水消防核心，在撲救火災中起著至關重要作用。根據GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》5.5.14條，消防水泵房應采取防水淹沒的技術措施。本工程消防泵房入口門設置擋水坎，以防止外部水流入泵房。

當消防水池進水水位控制閥損壞，導致不間斷進水時，水流會通過溢流管排至消防泵房內，為防止泵房被淹沒，本工程在泵房內設置200 mm×200 mm排水溝（上蓋不銹鋼篦子），并在排水溝終端設置集水坑，通過集水坑內水泵將流入泵房內的水提升排出。

本工程消防水池進水管管徑為DN100 mm，根據GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》4.3.5第3款，“消防水池進水管管徑和流量應根據市政給水管網或其他給水管網的壓力、入戶引入管管徑……當計算條件不具備時，給水管的平均流速宜≤1.5 m/s”。本工程消防水池進水管流速定為1.5 m/s，則進水管流量Q為42.4 m3/h。集水坑內配2臺污水泵，每臺污水泵設計流量為21.2 m3/h，根據GB 50015—2019《建筑給水排水設計標準》4.7.8條，集水池有效容積不宜小于最大一臺污水泵5 min出水量，且污水泵每小時啟動次數宜≤6次。每個集水坑有效容積為1.77 m3，取2 m3。集水坑尺寸為2 m×1 m×1.5 m。

4 生活排水

本工程排水量按最高日用水量的90%選取，即排水量為659.7 m3/d。室內排水方式采用污廢分流制排放，并設置專用通氣立管。采用器具透氣排水系統，公共衛生間設環形通氣管。室外采用雨污分流。生活污水及生活廢水經室外污水管網匯集后，接入城市管網前在小區內設排水監測井。餐飲區均獨立設置排水管道，排出的含油廢水均通過兩級隔油處理后，再排入室外污水管道；地下室衛生間及設于地下室的成品油水分離裝置的排水均采用自動污水提升站（排水泵帶自動攪勻功能）進行排水，不設污水坑；地下室各設備間、車庫集水坑、消防電梯集水坑等，均由設于坑內的潛水排水泵（帶粉碎刀）提升后排至室外污水管網；空調冷凝水就近間接排入地下室集水坑或排水明溝。

地下1層設置有廚房粗加工間、員工廚房、員工餐廳，還設置有員工配套使用的公共衛生間。廚房的油污廢水、公共衛生間的污水無法自流排出。設置集水坑會影響地下室的功能使用，與建筑專業協商，結合市場上的排污水設備，最終確定采用一體化污水、廢水提升設備，建筑專業也提供專門的隔油污設備間供給排水專業使用。在地下2層設置了2個30 m2的隔油設備間和1個30 m2的污水提升設備間。

根據酒店管理公司提供的廚房排水參數，設置隔油設備排水流量為4 L/s，隔油器設備揚程為15 m。根據酒店管理公司提供的公廁排水參數，設置污水提升設備排水量為6 L/s，設備揚程為15 m。

5 地面排水

地下室地面排水主要有：車庫地面沖洗排水,地下車庫出入口處的室外雨水、設備機房（熱水機房、冷凍機房、鍋爐房、水泵房、空調機房、發電機房等）排水，部分設備（報警閥等）排水，廚房、洗衣房、開水間排水，還有地下室外墻漏水及城市內澇等不可控因素。

酒店地下1層地面排水通過地漏收集，排至地下2層車庫內集水坑；地下2層地面排水通過排水溝收集至集水坑。

以地下2層其中一個防火分區為例說明，防火分區內排水包括地下停車庫、水泵房、鍋爐房、廚房工作間排水、地下衛生間排水、其中一個地庫出入口雨水排水、消防排水。

根據GB 50015—2019《建筑給水排水設計標準》表3.2.2中參數確定地下車庫地面沖洗用水定額。

防火分區總面積為2 800 m2。設計考慮按每天沖洗一次，沖洗時間考慮1 h。按GB 50015—2019《建筑給水排水設計標準》，沖洗水用量的最高日生活用水定額選用2 L/（m2·次）。

地面沖洗排水量Q=（防火分區總面積×最高日生活用水定額×沖洗小時數）/沖洗次數/1 000=2 800×2×1/1/1 000=5.6 m3/h。

由于防火分區內還要考慮消防排水，按2.1節消防排水總量作為地面排水總的排水量（一般不考慮地面沖洗與消防排水同時發生）。故防火分區內排水量為消防排水量Q2=35 L/s，即126 m3/h。

6 坡道雨水排水

汽車坡道雨水設計重現期按50年設計。項目所在地區市暴雨強度公式為其中，q為暴雨強度，L/（s·hm2）；p為暴雨重現期，a；t為降雨歷時，min。

根據GB 50015—2019《建筑給水排水設計標準》5.3.19條規定，排水泵的流量應按排入集水坑的設計雨水量確定。排水泵不少于2臺，不大于8臺，緊急情況下水泵同時啟動。雨水排水泵應有不間斷的動力供應。地下車庫出入口的明溝排水集水池的容積不應小于最大一臺排水泵5 min的排水量。

經計算，暴雨強度qj為410.122 L/（s·hm2）；徑流系數ψ為0.9，防火分區內坡道處匯水面積FW為150m2（按投影面積與側墻面積之和計算）。因此，坡道雨水流量Q3=qjψFW/10 000=410.122×0.9×150/10 000=5.53 L/s。集水坑內設置2臺污水泵，同時使用，單臺污水泵參數為流量15 m3/h，揚程15 m，功率3 kW。5 min內水泵流量為15×5 min/60 min=1.25 m3。

由于防火分區內還要考慮消防排水，按2.1節消防排水總量作為車庫地面總的排水量（一般不考慮坡道雨水與消防排水同時發生）。故防火分區內排水量為消防排水量Q2=35 L/s，即126 m3/h。坡道處集水坑尺寸也按消防排水集水坑大小確定。

綜上所述，地下車庫內，按規范設置好集水坑、排水溝的數量，若有水涌入地庫，則這些集水坑的水泵會全部啟動，將進水壓力提升，把水排出地下車庫。

7 結語

地下車庫排水設計時，應按照排水類型中最大排水流量考慮，綜合考慮地下車庫排水措施。同時，應對地下車庫各種排水措施加強巡檢巡視，做到發生突發事件時集水坑能有效發揮其排水作用。