地下车库排水设施的选择与应用

梁凯

（中铁二院北方勘察设计有限责任公司，济南 250001）

1 引言

随着社会经济高速发展，汽车数量不断增加，地面停车已经不能满足人们的需求，地下车库随之得到了广泛的使用。但在地下车库使用过程中，极易出现漏水及消防安全问题等，给地下车库的运行带来了严重的安全隐患。如果地下车库被淹将会造成地库内设施设备和业主财产的损失，特别在雨季防汛季节，地下车库排水问题显得尤为重要。因此，本文结合实际工程案例，从设计的角度探讨地下车库排水问题。

2 项目概况

以某项目为例，项目北地块总用地面积22 311.8 m2，工程总建筑面积72 074 m2，其中，地上计容建筑面积47 620 m2，地下不计容建筑面积24 454 m2。本项目共含办公计容建筑面积19 835 m2，酒店计容建筑面积24 927 m2。商业及外包餐饮计容面积2 028 m2。其他计容面积1 661 m2。

本项目酒店功能区共11层，1层为餐厅和酒店大堂；2层为会议室、酒店内部办公、健身等；3层为宾客宴会大厅及客房；4～11层均做客房使用。建筑总高度为45 m。

办公功能区：1～11层为办公区域，且1层仍有部分为展厅区域，办公区的建筑总高度为45 m。机动车库在地下1层及地下2层，其中，地下1层车库内局部为办公楼商业（此部分面积计为地上），地下1层车库层高为5.2 m，地下2层车库层高3.9 m。

建筑地下室标高为-9.1 m，室外标高为±0 m。地下室标高比较低，地下室排水无法自流排出。如果设计不当，地下室排水不畅还可能导致水淹等严重后果。因此，地下室排水需采用耐用的水泵提升设备，将地下室积水排至室外管网。对于厨房、卫生间等房间有油污废水，如果采用集水坑收集，并通过集水坑内水泵将污水提升排放，则污水臭气会暴露在地下车库内，根据GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》[1]，当污水集水池设置在室内地下室时，池盖应密封处理并设置通气管系；室内有敞开的污水集水池时，本次设计采用更专业的一体化隔油提升设备、一体化污水提升设备，将厨房、卫生间等含有油污的废水排出室外。

3 消防排水

地下室的消防排水主要有：（1）设有消火栓或喷淋等消防设施的地下室地面排水；（2）消防电梯基坑消防排水；（3）水泵房排水。根据GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》[2]，下列建筑物和场所应采取消防排水措施：①消防水泵房；②设有消防给水系统的地下室；③消防电梯的井底；④仓库。同时，规定消防电梯的井底排水设施应符合下列要求：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，还规定室内消防排水设施应采取防止倒灌的技术措施。

3.1 地下车库地面消防排水

以本工程为例，室内消火栓系统设计流量为30 L/s，系统采用临时高压消防给水系统。消火栓给水泵设在南区地下车库水泵房内，从消防水池直接吸水。南区办公楼屋面设18 m3高位消防水箱。

车库火灾危险等级为中危II级，喷水强度为8 L/（min·m2），作用面积为160 m2，经计算，系统设计流量为40 L/s，喷淋泵设在南区地下车库给水泵房内，从消防水池直接吸水。南区办公楼屋面设18 m3高位消防水箱（与室内消火栓给水系统共用）。

根据经验，该防火分区内的地下车库地面消防排水水量Q按消防排水总设计流量的50%取值。即：Q=消火栓设计流量×50%+喷淋设计流量×50%=30 L/s×50%+40 L/s×50%=35 L/s，即126 m3/h。

与建筑专业及建设单位相互协调后，确定本防火分区内设置4处集水坑。每个集水坑内设置2台污水泵，1用1备，集水坑内应带有液位显示装置，和超警戒水位报警装置（即当集水坑水位达到启泵水位时，启动第一台污水泵，当水位继续上升至报警水位时，备用泵也同时启动排水）。

根据GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》4.7.8条，集水池有效容积不宜小于最大一台污水泵5 min出水量，且污水泵每小时启动次数不宜超过6次。每个集水坑每台污水泵流量qi=Q/（集水坑数量×每个集水坑水泵数量）=126/（4×2）=16m3/h。

按最大污水泵启动次数确定集水坑的容积大小，即每10 min启动一次水泵。集水坑容积V=qi×5/60=16×5/60=1.34 m3。集水坑尺寸为1 m×1 m×1.5 m。另外，考虑3 m的水头损失，污水泵扬程选用15 m。污水泵功率4 kW，消防电源供电。

3.2 消防电梯集水坑排水

消防电梯底部集水坑的作用为当火灾发生时，排除消防设施产生的废水。消防集水坑设置在消防电梯处，当有火灾时，电梯前室消防用水流入电梯内，使电梯下方缓冲层内积水，平时基坑处于干燥状态，否则易导致潮气而腐蚀电梯地弹簧，设置消防电梯集水坑，可以排出这部分消防积水。

本工程地下消防电梯共有4处，故设置4个消防电梯集水坑，且用铸铁管道连通相邻的客梯、货梯基坑。为满足消防电梯集水坑有效容积≥2 m3，消防电梯集水坑的尺寸为3 m×1 m×2.5 m。

消防电梯内设置消防水泵1用1备，单台泵参数为流量40 L/s，扬程15 m，功率4 kW，消防电源供电。满足消防电梯集水坑水泵排水量10 L/s，且在水泵出水管上设置止回阀和压力表，满足防倒灌要求。

3.3 消防泵房排水

消防泵房作为水消防核心，在扑救火灾中起着至关重要作用。根据GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》5.5.14条，消防水泵房应采取防水淹没的技术措施。本工程消防泵房入口门设置挡水坎，以防止外部水流入泵房。

当消防水池进水水位控制阀损坏，导致不间断进水时，水流会通过溢流管排至消防泵房内，为防止泵房被淹没，本工程在泵房内设置200 mm×200 mm排水沟（上盖不锈钢篦子），并在排水沟终端设置集水坑，通过集水坑内水泵将流入泵房内的水提升排出。

本工程消防水池进水管管径为DN100 mm，根据GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》4.3.5第3款，“消防水池进水管管径和流量应根据市政给水管网或其他给水管网的压力、入户引入管管径……当计算条件不具备时，给水管的平均流速宜≤1.5 m/s”。本工程消防水池进水管流速定为1.5 m/s，则进水管流量Q为42.4 m3/h。集水坑内配2台污水泵，每台污水泵设计流量为21.2 m3/h，根据GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》4.7.8条，集水池有效容积不宜小于最大一台污水泵5 min出水量，且污水泵每小时启动次数宜≤6次。每个集水坑有效容积为1.77 m3，取2 m3。集水坑尺寸为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%选取，即排水量为659.7 m3/d。室内排水方式采用污废分流制排放，并设置专用通气立管。采用器具透气排水系统，公共卫生间设环形通气管。室外采用雨污分流。生活污水及生活废水经室外污水管网汇集后，接入城市管网前在小区内设排水监测井。餐饮区均独立设置排水管道，排出的含油废水均通过两级隔油处理后，再排入室外污水管道；地下室卫生间及设于地下室的成品油水分离装置的排水均采用自动污水提升站（排水泵带自动搅匀功能）进行排水，不设污水坑；地下室各设备间、车库集水坑、消防电梯集水坑等，均由设于坑内的潜水排水泵（带粉碎刀）提升后排至室外污水管网；空调冷凝水就近间接排入地下室集水坑或排水明沟。

地下1层设置有厨房粗加工间、员工厨房、员工餐厅，还设置有员工配套使用的公共卫生间。厨房的油污废水、公共卫生间的污水无法自流排出。设置集水坑会影响地下室的功能使用，与建筑专业协商，结合市场上的排污水设备，最终确定采用一体化污水、废水提升设备，建筑专业也提供专门的隔油污设备间供给排水专业使用。在地下2层设置了2个30 m2的隔油设备间和1个30 m2的污水提升设备间。

根据酒店管理公司提供的厨房排水参数，设置隔油设备排水流量为4 L/s，隔油器设备扬程为15 m。根据酒店管理公司提供的公厕排水参数，设置污水提升设备排水量为6 L/s，设备扬程为15 m。

5 地面排水

地下室地面排水主要有：车库地面冲洗排水,地下车库出入口处的室外雨水、设备机房（热水机房、冷冻机房、锅炉房、水泵房、空调机房、发电机房等）排水，部分设备（报警阀等）排水，厨房、洗衣房、开水间排水，还有地下室外墙漏水及城市内涝等不可控因素。

酒店地下1层地面排水通过地漏收集，排至地下2层车库内集水坑；地下2层地面排水通过排水沟收集至集水坑。

以地下2层其中一个防火分区为例说明，防火分区内排水包括地下停车库、水泵房、锅炉房、厨房工作间排水、地下卫生间排水、其中一个地库出入口雨水排水、消防排水。

根据GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》表3.2.2中参数确定地下车库地面冲洗用水定额。

防火分区总面积为2 800 m2。设计考虑按每天冲洗一次，冲洗时间考虑1 h。按GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》，冲洗水用量的最高日生活用水定额选用2 L/（m2·次）。

地面冲洗排水量Q=（防火分区总面积×最高日生活用水定额×冲洗小时数）/冲洗次数/1 000=2 800×2×1/1/1 000=5.6 m3/h。

由于防火分区内还要考虑消防排水，按2.1节消防排水总量作为地面排水总的排水量（一般不考虑地面冲洗与消防排水同时发生）。故防火分区内排水量为消防排水量Q2=35 L/s，即126 m3/h。

6 坡道雨水排水

汽车坡道雨水设计重现期按50年设计。项目所在地区市暴雨强度公式为其中，q为暴雨强度，L/（s·hm2）；p为暴雨重现期，a；t为降雨历时，min。

根据GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》5.3.19条规定，排水泵的流量应按排入集水坑的设计雨水量确定。排水泵不少于2台，不大于8台，紧急情况下水泵同时启动。雨水排水泵应有不间断的动力供应。地下车库出入口的明沟排水集水池的容积不应小于最大一台排水泵5 min的排水量。

经计算，暴雨强度qj为410.122 L/（s·hm2）；径流系数ψ为0.9，防火分区内坡道处汇水面积FW为150m2（按投影面积与侧墙面积之和计算）。因此，坡道雨水流量Q3=qjψFW/10 000=410.122×0.9×150/10 000=5.53 L/s。集水坑内设置2台污水泵，同时使用，单台污水泵参数为流量15 m3/h，扬程15 m，功率3 kW。5 min内水泵流量为15×5 min/60 min=1.25 m3。

由于防火分区内还要考虑消防排水，按2.1节消防排水总量作为车库地面总的排水量（一般不考虑坡道雨水与消防排水同时发生）。故防火分区内排水量为消防排水量Q2=35 L/s，即126 m3/h。坡道处集水坑尺寸也按消防排水集水坑大小确定。

综上所述，地下车库内，按规范设置好集水坑、排水沟的数量，若有水涌入地库，则这些集水坑的水泵会全部启动，将进水压力提升，把水排出地下车库。

7 结语

地下车库排水设计时，应按照排水类型中最大排水流量考虑，综合考虑地下车库排水措施。同时，应对地下车库各种排水措施加强巡检巡视，做到发生突发事件时集水坑能有效发挥其排水作用。