地下商场给排水设计研究

地下商场给排水设计研究

黄达睿

关键词：给排水设计；地下商场

随着城市发展以及地上资源的紧张，地下空间的开发和利用日益受到青睐。地下商场即建在地面以下的商业空间，例如结合地下通道、地铁车站、高层建筑地下室等建设的商业设施。地下空间常与人防工程结合，成为平战结合的产物，所以地下商场的给排水设计不仅要满足商业给排水的一般要求，还要根据地下空间和人防工程需要进行考虑，本文旨在从商业、地下和人防综合视角探讨地下商场给排水设计，供感兴趣的读者参详和借鉴。

1地下商场给水系统设计

1.1水源与水压

地下商场可直接采用市政自来水作为水源，而且处于地下无需加压。考虑到人防工程的需要可自备水源。但采用自备水源时，应在自备水源与外部水源（市政给水管网）的连接处设置有效的隔断措施[1]。不采用自备水源时，应设置必要的贮水池（箱），以备战时需要。

1.2水质要求

生活饮用水的水质应符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。为防水质污染，生活饮用水、生活杂用水、循环水等系统应各自独立，并设有防回流污染设施。战时饮用水应符合战时生活饮用水水质标准，例如色度小于15度、浑浊度小于5度、不含异臭与异味、总硬度不超过600mg/L、细菌总数不超过100个/mL、余氯不低于0.5mg/L等。为了满足战时水质标准要求，应设置可供饮用2～3d的贮水池（箱）。战时饮用水与生活用水必须分开，后者专供医疗救护工程和专业队队员的掩蔽部使用。

1.3给水管道

给水管道应采用符合给水要求的管材，例如硬聚氯乙烯给水管（UPVC）、聚丙烯管（PP-R、PP-B）、聚乙烯管（PE-X、PE-RT）、氯化聚氯乙烯给水管（CPVC）、内衬塑钢管、薄壁不锈钢管等[2]。穿过人防围护结构的给水管道应采用钢塑复合管或热镀锌钢管。对于可能产生沉降或冲击波下产生变形影响的管道，应采取防震、防不均匀沉降措施。管道穿越围护结构或顶板时，应在围护结构或顶板内侧设置防爆破阀门，且阀门工作压力不低于1.0MPa。

2地下商场消防系统设计

2.1消防系统选择

地下商场对消防系统有很高的要求，因为地下空间比较封闭，通风条件、人员疏散、外部施救等都比地上要复杂的多[3]，发生火灾必须迅速扑灭。从地下人防工程角度考虑，地下商场必须设置室内消火栓系统和自动喷水灭火系统。根据《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-2009）第7.2.2和7.2.3条规定，建筑面积大于300m2的人防工程应设置室内消火栓；建筑面积大于100m2且小于或等于500m2的地下商店宜设置自动喷水灭火系统；建筑面积大于500m2的地下商店应设置自动喷水灭火系统。

2.2消防水源

消防水源可选择市政给水管网、水源井、消防水池、天然水源等，但首选市政给水管网。由于市政给水管网压力一般可以达到0.18～0.3MPa，加上地下商场与地面的高差，所以水压一般能够满足消防用水需要，不必设置消防水泵，但应按市政给水管网满足最不利灭火设备要求进行核算。当市政给水管道、水源井、天然水源不能满足消防水量要求时，应设置消防水池。若地下商场不能设置高位水箱时，应通过气压给水装置产生适当的水压。如果地下商场内同时存在室内消火栓与自动喷水灭火系统时，两者应独立设置消防水泵和给水管道系统。

2.3消防给水管道

一般情况下，消防给水管道应与其他用水管道分开设置。若分开设置有困难，应确保合用管道能充分满足消防最大用水量要求。如果地下商场与上部建筑合用一个消防系统，必须考虑地下消防管道可能超压问题；若末端静水压力超过0.5MPa，应在消防干管上设置减压阀，并确保减压后的流量仍满足消防水量要求。消防管道材质应选择热镀锌钢管；消防系统与其他给水系统合用管道可能产生结露现象时，应采取防结露措施[4]。

3地下商场排水系统设计

3.1排水种类

地下商场的排水种类包括生活排水、消防排水、废水排水、其他排水等。生活排水包括生活污水、洗消污水等。消防排水不仅包括地下商场启动灭火时的地面积水，还包括上层建筑发生火灾时，消防水顺电梯井道、楼梯流入的水。废水排水包括生活废水及机房、空调等设备排出的废水。其他排水如进入地下商场的雨水、水池溢水、放空排水等。

3.2排水方式

除非地下商场位于山区城市，可以利用地形条件自流排水，否则应采用压力排水。自流排水管道上应设置止回阀和铜芯闸阀，防止外面的水倒灌。压力排水一般将污废水汇集到污水集水池或废水集水池，再利用潜污泵或立式污水泵排出室外。

3.3水泵工作方式

采用压力排水方式时，每个集水池应设置不少于两台水泵，并根据集水池水位自动启停。两台水泵可以分段投入使用，也可以一用一备。分段投入使用是指在较低水位时启用1台水泵，水位较高时2台水泵同时启动。一用一备平时只用1台水泵，1台出现故障，启用另1台，当然必要时也可以2台同时使用。对于分段投入使用方式，水泵排量和集水池容积可以小一些。而一用一备方式可靠性更高一些，不至于因为1台水泵故障而影响抽水。一般来说，不同集水池的泵出水管应单独设置，只有抽取污染性不大的废水时才应该考虑泵出水管合并排出。当几台水泵共用一条出水管时，每台泵的出水管上均应装设闸阀和止回阀；即使不共用出水管，但有排水倒灌可能时，也应装设止回阀。生活污水泵应采用带切割功能的泵型。由于消防排水并不经常发生，所以消防排水设施宜与生活排水设施合并设置，兼用消防排水的生活污水泵（包括备用泵）的总排水量，应满足消防排水量要求，即按消防设计流量的80%计算。

3.4集水池设计

根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003（2009年版））第4.7.8条规定，集水池的有效容积不宜小于最大一台污水泵5min的出水量，并且每小时水泵启动次数不宜超过6次。一般生活污水集水池的有效容积不得大于6h的平均小时污水量。在这个容积基础上，还应加上格栅、吸水装置、吸水坑、保护高度以及清洗、检修等所占用的体积，才是集水池的设计容积。出于水泵控制目的，集水池应设高水位（启泵水位）、低水位（停泵水位）和报警水位。消防排水与生活污水合并的集水池容积按生活污水量计算，并复核5min消防排水量，取5min生活污水量和消防排水量的最大值。

3.5管道附件设置

为防止管道臭气及有害气体进入室内，所有卫生器具和用水设备下部均应设置存水弯或水封盒。为了清掏方便，存水弯应尽量设于地面上，但带水封的地漏除外。排水立管上应设检查口，横管端部或适当位置应设置清扫口。室内地漏与外界相通时应采用防爆地漏，这种地漏可防止战时冲击波进入，只要隔绝期开始前装上堵头即可。污水集水池应设通气管，并接入排风竖井或室外，室外出口应设不锈钢防护罩。如果通气管穿过人防地下室的围护结构，应在围护结构或顶板内侧装设公称压力不低于1.0MPa的铜芯闸阀，如图1所示。

3.6其他设计措施

为了减轻地下商场消防、排水等方面负担，与地下空间无关的管道、设施，包括上部建筑的生活污水管、雨水管、燃气管、消防电梯集水井及消防废水排出管等，不宜穿越围护结构进入人防区。地下商场进口处应设置门槛，防止雨水进入。

4结语

给排水系统是任何建筑中都不可或缺的部分，地下空间的给排水系统更具有特殊价值，这是因为地下空间消防要求更严格，而且如果不能及时排水将导致整个地下空间被淹，因此地下商场的给排水设计必须全面考察各方面的需要，综合地下、商业和人防要求，勿使缺陷存留，遗祸未来。

参考文献：

[1]中国核电工程有限公司.给水排水设计手册第2册建筑给水排水[M].3版.北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]刘文镔.建筑给水排水工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]杜洪泰.地下商业街系统设计研究[D].长沙：中南林业科技大学，2014.

[4]赵媛媛.探究现阶段如何控制好建筑给排水施工质量问题[J].科技创新导报，2015.