關于地下汽車庫給排水設計的研究

項懷船

（合肥市建筑工程施工圖審查中心，安徽 合肥 230000）

引言

由于地下汽車庫規(guī)模與占地面積矛盾、地下汽車庫層高、層數(shù)同經(jīng)濟性高度關聯(lián)，停車舒適性與消火栓、排水溝、集水坑等不利因素息息相關，需要安全、經(jīng)濟的給排水設計，故設計難度和重要性不言而喻。

1 地下汽車庫特點

1.1 規(guī)模大

地下汽車庫規(guī)模主要取決于地上建筑物需求總停車位數(shù)量及停車效率，由于城市建設水平的提升，城市高層建筑增多，人車分流等，地下停車位數(shù)量需求越來越大，停車舒適性要求越來越高，內(nèi)置功能也愈發(fā)完善，滿足停車需求的同時也為給排水設計增添較大難度。

1.2 管線部署復雜

對于地下汽車庫設計而言，為滿足多方要求，如消防給水、電氣、生活給排水、通風排煙等，這意味著地下汽車庫所要鋪設的管線較多，多數(shù)管線敷設于車庫頂板梁下，需要敷設管線空間高度增高，合理優(yōu)化各類管線布置，做到滿足凈高、控制層高，復雜的管線綜合進一步給設計提出高難度挑戰(zhàn)[1]。

1.3 設計標準提高

為滿足建設方、使用方日益變化的需求，地下汽車庫設計標準在滿足凈高前提下減少層高以降低造價、停車舒適性、地面鋪設、照明等方面提出更為嚴格的要求，比如停車位受消火栓、集水坑、排水溝等不利因素影響停車舒適性，業(yè)主投訴、有不利因素車位難以出售或售價低廉等，整體設計標準需做到較大提升，設計難度相對較高。

2 研究地下汽車庫給排水設計要點

2.1 設備用房設置

對于地下汽車庫的一些設備用房，不同的功能空間應落實差異化設計要點，具體如下：一是水泵房、變配電房等不應布置居住用房的下方與其毗鄰空間，以避免噪聲污染。其中，附設在建筑物內(nèi)的消防泵房不應設置在地下三層及以下，或室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10 m 的地下樓層。建筑物內(nèi)的水池（箱）不應毗鄰變電所或在其上方。水泵房應采取防水淹沒的技術措施，對于斜板地庫，不應布置在地庫再低處，泵房地面標高不應低于地庫地面標高，應設置20 cm 高擋水門檻和內(nèi)設排水溝等措施。二是小區(qū)的加壓給水系統(tǒng)加壓站的數(shù)量、規(guī)模和水壓，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，以此保證其符合要求的同時不會出現(xiàn)資源、能量浪費。三是建筑群共用臨時高壓消防給水系統(tǒng)時應符合以下規(guī)定：第一，居住小區(qū)消防供水的最大保護面積不宜超過500 000 m2，工礦企業(yè)消防供水的最大保護半徑不宜超過1 200 m，且占地面積不宜大于200 hm2；第二，公共建筑宜為同一產(chǎn)權或物業(yè)單位。生活二次加壓供水設施服務半徑應符合當?shù)毓┧鞴懿块T的要求，并不宜大于500 m，其不宜穿越市政道路，盡量位于負荷中心。第三，布置時盡可能不占用車行道兩側位置。該區(qū)域是停車效率高的位置，設備用房應盡量設置在不方便停車的位置，比如坡道下方空間、邊角空間等[2]。

2.2 車庫頂板覆土厚度相關要點

由于當前地下汽車庫規(guī)模較大，頂板覆土厚度將直接對給排水設計及項目經(jīng)濟性造成影響，簡單來說，上面覆土加厚，可將部分管道移至板上敷設，但覆土厚度增加，荷載加大，地庫頂板、梁、柱需要加大，造價同時提高，二者互相影響。為達到優(yōu)化設計效果，面向車庫頂板覆土厚度開展給排水設計研究時，厚度參數(shù)需要考慮造價成本與景觀方面，其中，覆土厚度與景觀之間存在緊密聯(lián)系。具體見表1。

表1 車庫頂板覆土厚度與景觀

對于地下車庫頂板覆土厚度，主要取決于上部管道敷設和景觀植被等要求。事先做好雨、污水管的路由布置，相互獨立，并排布置，避免地庫頂板上交叉，對于比較大的車庫，一是采取區(qū)域劃片將雨污水以最短距離排至地庫外雨污水排水干管；二是可結合地形高差，將地庫頂板做成斜板，雨污水重力流管道可沿地庫頂板順坡敷設；三是有景觀要求栽植高大喬木的地方，局部堆土滿足其要求。常規(guī)地下汽車庫頂板覆土厚度控制在1.0～1.2 m 左右，但若是地庫規(guī)模較大，適配的污水管道長度參數(shù)較大，則要結合實際情況適當增加覆土厚度，或是對地庫頂板進行區(qū)域劃分，實施錯臺設計，或結合地形做斜板地庫，以此滿足多方要求[3]。

2.3 室內(nèi)消防設計

給排水的室內(nèi)消防設計主要指消火栓、噴頭等設置，為保證車輛順利通行，停車后也能夠順利開啟車門，應把握以下設計、設置要點。

2.3.1 消火栓布置

目前，相關技術規(guī)范對室內(nèi)消火栓的設置給出明確規(guī)定，即不影響車輛通行、不占用車位空間、便于消防人員取用等。因此，在對地下汽車庫的消火栓進行布置時，應結合場地實際不斷調(diào)整，一般情況下，盡可能沿車行道柱子正面設計，進而便于使用者尋找、取用，不可將其設置在車位正背后。另外，消火栓可設置的位置見圖1。

圖1 消火栓的位置（地下汽車庫）

除柱子正面以外，還優(yōu)先將消火栓設置于疏散樓梯間、前室、設備用房、未設置停車位及功能的空白區(qū)域、墻垛、柱垛等位置。在保證二股水流到達任何部位前提下，只需控制保護同一區(qū)域的二股水流消火栓間距不應大于30 m，無需控制每個相鄰消火栓間距不應大于30 m，將消火栓設在不影響停車的位置。如圖1 中的位置1 所示；還可將消火栓設置在車行道與停車位平行的柱邊，但消火栓位置不應影響司機開門下車（車頭左邊），如位置2；位置3 主要用于位置1 和位置2 設置好消火栓后仍未達消防要求的布置場景，即車位間區(qū)域或車位間車尾柱子正面，消火栓位置不應影響司機開門下車（車頭左邊），需在前面車道柱子上設置后面消火栓位置指示標志。

2.3.2 噴頭布置

以地下汽車庫的梁的具體位置以及大小確定噴頭布置，當?shù)叵缕噹斓耐L管道等障礙物寬度在1.2 m 以上時，要做好噴頭增設，增設噴頭與上部噴頭應按同時開啟計算，其數(shù)量計入報警閥總數(shù)，具體見圖2。錯層式、斜樓板式汽車庫的車道、坡道上方均應設置噴頭、無防火卷簾的區(qū)域也要做好噴頭設置，其中，坡道出入口上的給水管道、噴頭應做好保溫設計[4]。

圖2 障礙物下的消防噴頭增設圖

2.3.3 管道交叉處理

由于地下室管線較多，因而整體管線部署較為復雜，故在開展有關地下汽車庫的給排水管道設計時，應提前做好結構、設備專業(yè)之間協(xié)商協(xié)調(diào)；尤其是管道專業(yè)之間，確定各類管道路由走向，盡可能減少交叉，全面落實管道避讓工作；結構專業(yè)優(yōu)化梁柱布置，盡量減小梁高等。比如，排煙送風管不宜布置在汽車通道或人行主要通道上方，宜布置在停車位車尾后面或沿墻邊布置，壓力管道應讓重力管道；小管讓大管等，若是給排水管道與電氣橋架交叉與風管交叉，在梁窩（頂板底與梁底空間）內(nèi)向上翻越。見圖3。并利用BIM進行優(yōu)化，提高用戶體驗效果。

圖3 噴淋水管翻越風管示意圖

2.4 地庫排水設計

地庫排水系統(tǒng)的設計要點是滿足車庫地面沖洗水的順利排出以及消防排水等要求，避免出現(xiàn)積水等情況。以4 000 m2地庫為例，地面沖洗用水量標準取值2 L/（m2·次），使用時數(shù)取值6 h，時變化系數(shù)1.0，最高日高時用水量在0.4 L/s 左右，按照85%～95%為排水流量。由此可見，地面沖洗排水量與消防排水量占比很小，可以忽略不計，可以直接按照消防排水量要求進行。其中，有關排水溝設計，控制排水溝起端深度，提高管溝長度，盡量沿外墻邊敷設，集水坑布置在非停車位置，減少不利因素對車位影響。一般情況下，防火分區(qū)內(nèi)的集水坑數(shù)量由多項因素決定，當采取公式計算集水坑排水流量，擬定該地下車庫的允許存水量為150 mm，那么計算公式為：

全部集水坑排水流量=[消防排水量- 地下車庫允許存水量（面積×0.15m）] （1）

另外以汽車出入口坡道集水坑為例，在計算有效容積時需掌握汽車坡道雨水排水量，此項數(shù)據(jù)的計算公式為：

式中：qy為汽車坡道雨水排水量；qj為暴雨強度（重現(xiàn)期10-50 年，按偏安全設計一般上限取值）；Ψ 為徑流系數(shù)（一般取值1.0）；Fw為匯水面積。

集水坑有效容積不應小于泵坑內(nèi)最大一臺泵5 min 的出水量，汽車道出入口宜采用駝峰設計，防止客水進入地庫，必要時配備應急沙包等。

2.5 管線綜合支架優(yōu)化設計

采用集成化的方式借助綜合支吊架整體性安裝強弱電、消防、給排水、通風排煙等不同專業(yè)的管線，以此降低管線材料用量，提升空間安排合理性。若采用傳統(tǒng)支吊架結構安裝地下汽車庫管道，則會導致支吊架雜亂零散地分散在安裝現(xiàn)場，且不同管道安裝順序存在差異，若支吊架安裝布設不規(guī)范則會干擾其他管線安裝。此外，地下汽車庫結構高度有限，而管線較多，采用集成化方式進行安裝，所有專業(yè)支吊架結構統(tǒng)一選型與統(tǒng)一設計，并細致嚴謹控制管道支吊架關鍵參數(shù)（豎向間距、水平間距），按給排水管道安裝要求設置滑動支座、固定支架、抗震支架[5]，見圖4。

圖4 管線綜合支架示意圖

3 實例分析

3.1 項目簡述

以葛洲壩玖瓏府小區(qū)地下汽車庫為例，地面以上為高度在100 m 以下的高層建筑，共有11 棟，其中3棟34 層高層住宅，2 棟31 層高層住宅,1 棟11 層洋房，3 棟8 層洋房，1 棟25 層一類綜合辦公樓，1 棟3層幼兒園，地下一層，高3.6 m，車庫頂板覆土厚度平均1.2 m，總建筑面積約16.3 萬m2，地下建筑面積24 884 m2。綜合辦公樓下為人防地下室，人防面積為8 018 m2，分別設有4 個防護區(qū)。

3.2 技術實施

3.2.1 給水設計

給水水源由為市政供水，壓力參數(shù)0.30 MPa，住宅與公建生活給水系統(tǒng)相互獨立，引入管徑150 mm。為滿足地下汽車庫沖洗要求，設有皮帶沖洗水龍頭，沖洗水龍頭保護半徑為20 m，沖洗水來自雨水收集系統(tǒng)。

3.2.2 消防設計

本次項目的消防設計以“自救”為主，因而設置室內(nèi)消火栓、室外消火栓、自動噴水滅火系統(tǒng)等。消防水池和泵房設計位于3#樓下地庫，消防水池有效容積為540 m3。高位消防水箱設置在3#樓屋頂，有效容積為36 m3，消防系統(tǒng)住宅與公建共用一套系統(tǒng)。

3.2.3 排水設計

本次項目地庫排水設計主要是汽車坡道、自行車坡道出入口的雨水排水以及地面沖洗廢水等。每個汽車停車防火分區(qū)集水坑不少于2 個，每個坑設2 臺潛污泵（一用一備），在該情況下，集水坑應與防火分區(qū)單元一一對應。

3.3 總結

本次項目工程中，完善落實了給排水、消防等設計，滿足停車需求的同時, 運營5 年尚未出現(xiàn)積水問題，整體運行良好。

4 結論

綜上所述，地下汽車庫作為當前建筑建設的基礎設施之一，應妥善開展給排水優(yōu)化設計，以此滿足建設方和用戶要求。