建筑給排水設(shè)計(jì)污水泵和集水池設(shè)計(jì)辨析

柳閣

摘要：本文對《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015—2019）中污水泵和集水池、調(diào)節(jié)池部分內(nèi)容進(jìn)行辨析，重點(diǎn)分析污水泵流量確定方法、集水池容積確定方法、調(diào)節(jié)池容積確定方法和調(diào)節(jié)池污水泵流量確定方法，以便在設(shè)計(jì)工作中準(zhǔn)確確定池容和泵流量。

關(guān)鍵詞：集水池容積;調(diào)節(jié)池容積;污水泵流量;成品污水提升裝置

引言

《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015—2019）（以 下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）排水部分4.8節(jié)，是關(guān)于污水泵和集水池設(shè)計(jì)的規(guī)定，《標(biāo)準(zhǔn)》4.8.7 以及關(guān)聯(lián)的4.10.20是關(guān)于污水調(diào)節(jié)池的規(guī)定。污水集水池、調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)還和《標(biāo)準(zhǔn)》4.10.5、3.2.2 等部分關(guān)聯(lián)。筆者認(rèn)為，這一部分的設(shè)計(jì)的難點(diǎn)為池容積、提升裝置容積和污水泵流量的設(shè)計(jì)計(jì)算。因此，工作人員需要重點(diǎn)分析集水池、污水提升裝置、調(diào)節(jié)池池容和污水泵流量設(shè)計(jì)計(jì)算問題。

從《標(biāo)準(zhǔn)》條文及條文說明來看，設(shè)置集水池或成品污水提升裝置主要考慮以下兩點(diǎn)：①污水是否能自流排出， 如果不能自流排出，則應(yīng)設(shè)污水泵—集水池或成品污水提升裝置;②雨水是否會(huì)倒灌至污水排水管，如果發(fā)生倒灌，那么無論污水是否能自流排出，都應(yīng)設(shè)污水泵—集水池或成品污水提升裝置。根據(jù)相關(guān)規(guī)范條文，只有當(dāng)室內(nèi)或室外設(shè)有生活污水處理設(shè)施時(shí)，才能夠設(shè)置污水調(diào)節(jié)池。

1 成品提升裝置選型

《標(biāo)準(zhǔn)》4.8.1 要求：“建筑物室內(nèi)地面低于室外地面時(shí)，應(yīng)設(shè)置污水集水池、污水泵或成品污水提升裝置。” 這說明污水集水池和成品污水提升裝置是并列可選關(guān)系。工程中的成品污水提升裝置是建筑排水設(shè)計(jì)中經(jīng)常選用的污水提升設(shè)備。成品污水提升裝置還應(yīng)遵循《污水提升裝 置技術(shù)條件》（CJ/T380—2011）[2]、《污水提升裝置應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（T/CECS463—2017）等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。成品污水提升裝置分為兩種類類型：貯存型和即排型。貯存型污水提升裝置貯水箱容積一般為 2min ～ 2.5min 排水泵流量，適用于多個(gè)衛(wèi)生器具的公用衛(wèi)生間或排水不均勻有調(diào)蓄要求的區(qū)域。即排型污水提升裝置貯水箱的有效容積宜取污水泵排水流量與最小運(yùn)行時(shí)間的乘積。裝置選型的重要參數(shù)是污水泵流量。《標(biāo)準(zhǔn)》4.8.7對成品污水提升裝置選型做了簡單說明，主要針對的是別墅地下室衛(wèi)生間成品污水提升裝置和公共衛(wèi)生間成品污水提升裝置。

1.1 別墅地下室衛(wèi)生間成品污水提升裝置

別墅地下室衛(wèi)生間衛(wèi)生器具少，可使用成品污水提升裝置。相關(guān)的規(guī)范條文指出，別墅地下室衛(wèi)生間成品污水提升裝置流量滿足便器排水流量即可。別墅地下室衛(wèi)生間衛(wèi)生器具少，同時(shí)使用概率小，以此流量選擇成品污水提升裝置污水泵流量，進(jìn)而選擇成品污水提升裝置，而別墅 地下室衛(wèi)生間便器的排水流量應(yīng)為最大衛(wèi)生器具排水額定流量。排水器具的排水額定流量標(biāo)準(zhǔn)以表格形式做了規(guī)定，可直接查取，即《標(biāo)準(zhǔn)》表 4.5.1。考慮《標(biāo)準(zhǔn)》4.8.7條文以及《〈建筑給排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〉（GB50015—2019）實(shí)施指南》，別墅成品污水提升裝置應(yīng)采用即排型。

1.2 公共建筑地下室衛(wèi)生間成品污水提升裝置

《標(biāo)準(zhǔn)》4.8.1 條指出，公共建筑地下室衛(wèi)生間如果設(shè)置成品污水提升裝置，就以排水設(shè)計(jì)秒流量 qp 選擇污水泵并對成品污水提升裝置進(jìn)行選型，即根據(jù)排水設(shè)計(jì)秒流量qp 的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行水泵和提升裝置選型，并且選擇貯存型污水提升裝置，其容積為 2min ～ 2.5min 排水泵流量。qp計(jì)算公式共有兩個(gè)，即《標(biāo)準(zhǔn)》4.5.2 條和 4.5.3 條。應(yīng)用時(shí)，不同建筑選擇不同公式。住宅、宿舍（居室內(nèi)設(shè) 衛(wèi)生間）旅館、賓館、酒店式公寓、醫(yī)院等選擇以下公式：

其中，α為不同建筑的系數(shù)，NP為排水當(dāng)量總數(shù)，qmax 為最大衛(wèi)生器具排水流量。 宿舍（設(shè)公用盥洗衛(wèi)生間）、工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室等采用以下公式：

其中，qp0 為同一類衛(wèi)生器具排水流量，n0 為同類型衛(wèi)生器具數(shù)量，b為同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，成品污水提升裝置的污水泵流量一般比較大，容積也比較小。

2 集水池容積、調(diào)節(jié)池容積及污水泵流量

2.1 集水池容積

《標(biāo)準(zhǔn)》《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015—2003）并沒有給出集水池的定義。集水池一般是指接納地下車庫地面沖洗排水的集水構(gòu)筑物、接納地下車庫洗車站排水的構(gòu)筑物、接納生活排水和其他排水的暫時(shí)性污水貯存構(gòu)筑物。集水池接納的排水情況不同，其污水泵流量也不同。確定集水池容積較為簡單，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條文主要是規(guī)定其有效容積不宜小于最大一臺(tái)水泵5分鐘的出水量（通常一臺(tái)大泵即可滿足要求），并且水泵每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)不宜超過6 次（當(dāng)集水池容積滿足≥ 5min Q大泵時(shí)，也應(yīng)滿足此條要求），這主要是為了貯存一定體積污水，防止污水泵頻繁啟動(dòng)：

2.2 生活排水調(diào)節(jié)池容積

集水池可貯存一定量的污水，但集水池貯存容積不大，在某些情況下，單純設(shè)置集水池滿足不了排水系統(tǒng)的要求，生活排水系統(tǒng)可能需要設(shè)置調(diào)節(jié)池來調(diào)節(jié)污水流量?！稑?biāo)準(zhǔn)》也沒有關(guān)于調(diào)節(jié)池的具體定義，但《標(biāo)準(zhǔn)》4.8.7條和4.10.20條對調(diào)節(jié)池容積做了規(guī)定。調(diào)節(jié)池容積確定和集水池容積確定容易混淆，應(yīng)特別注意，例如，在室內(nèi)或小區(qū)室外設(shè)置污水處理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池。設(shè)置在室內(nèi)的調(diào)節(jié)池如果附屬于生活污水處理系統(tǒng)，其容積就不能按集水池容積來確定，而是按污水調(diào)節(jié)池容積確定。相關(guān)規(guī)范規(guī)定，其容積不得大于6小時(shí)生活排水平均小時(shí)流量Qp。一方面，調(diào)節(jié)池應(yīng)該有一定的調(diào)節(jié)容積。另一方面，為了防止污水腐化變臭，規(guī)定了其容積上限：

從以上討論可以看出，成品污水提升裝置、集水池、調(diào)節(jié)池的容積一般由排水流量（主要是設(shè)計(jì)秒流量）、提升泵流量、生活排水平均小時(shí)流量確定，情況不同，計(jì)算方法也不同。

2.3 污水泵流量

在確定了這三類設(shè)施的容積計(jì)算方法后，確定其內(nèi)設(shè)污水泵流量就成了重要問題，其流量根據(jù)具體情況來確定。

（1）集水池內(nèi)污水泵流量按排水設(shè)計(jì)秒流量確定。接納生活排水的集水池的污水泵流量按生活排水設(shè)計(jì)秒流量 qp 來確定，主要是為了及時(shí)排出生活污水。生活污水設(shè)計(jì)秒流量根據(jù)公式①②計(jì)算：

（2）生活污水處理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池污水泵流量按排水最大小時(shí)流量確定。當(dāng)室內(nèi)或室外設(shè)有生活污水處理設(shè)施和調(diào)節(jié)池時(shí)，污水泵最大流量按生活排水最大小時(shí)流量 Qh 計(jì)算。從計(jì)算結(jié)果可以看出，由于有一定調(diào)節(jié)容積，調(diào)節(jié)池污水泵的設(shè)計(jì)流量比集水池的設(shè)計(jì)流量小一些，并且應(yīng)遵循“池大泵小”原則：

（3）同時(shí)接納多種排水的集水池內(nèi)污水泵的流量。有些地下室集水池接納的污水比較多。例如，集水池在接納 水箱溢流水、泄空水時(shí)，同時(shí)還接納生活排水，這時(shí)需要對多種排水流量進(jìn)行比較分析。由于溢流水、泄空水同時(shí)排放的可能性不大，因此不考慮兩種排水流量的疊加，而是考慮兩者的大值，再和其他排水流量進(jìn)行比較，取大值作為污水泵流量：

根據(jù)水池進(jìn)水管的液位控制閥的可靠程度，將水箱溢 流水量確定為零或水池進(jìn)水量。如果液位控制閥可靠，則 溢流量為零。如果液位控制閥不可靠，則溢流量為水池進(jìn)水量。根據(jù)水池水泵最低吸水位計(jì)算確定水池的泄空流量，即水泵不能排走最低水位以下的水。這部分水通過管口排至集水池，通過管口出流計(jì)算其流量，此處生活排水量應(yīng)按排水最大小時(shí)流量確定。

結(jié)語

綜上所述，集水池是建筑內(nèi)常見構(gòu)筑物，用于貯存一定體積的污水，污水經(jīng)過提升后排至室外管網(wǎng)。一般先確 定排水設(shè)計(jì)秒流量，再確定泵流量，最后確定池容。排水設(shè)計(jì)秒流量根據(jù)相關(guān)規(guī)范條文計(jì)算。

參考文獻(xiàn)：

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