半地下地鐵停車場給排水設計要點分析

劉立文

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣州 510000）

1 引言

受到地形、城市道路交通及上蓋物業(yè)開發(fā)的影響，部分地鐵停車場屬于半地下形式，這給給排水設計帶來了極大的挑戰(zhàn)。為提升半地下地鐵停車場給排水設計的質量，滿足停車場的實際需求，要求設計人員結合實況把握半地下地鐵停車場給排水設計要點，全面發(fā)揮給排水系統(tǒng)在半地下地鐵停車場中的作用，保障停車場的安全運行。

2 工程概述

某城市地鐵停車場用地面積為12 hm2，周邊道路標高為24.0～24.5 m，用地范圍場坪標高為18 m屬于半地下停車場。停車場分布有運用庫、運轉綜合樓鏇輪庫、牽引變電所、洗車機庫及控制室等生產用房以及綜合維修樓、污水處理站、雨水調節(jié)池及強排泵站、門衛(wèi)等生活、生產輔助用房。其中，綜合維修樓及門衛(wèi)位于蓋板范圍外落地區(qū)。如圖1所示。

圖1 停車場設施分布圖

3 半地下地鐵停車場給排水設計的難點

本工程給排水設計中存在的難點主要表現為：（1）本工程由多種功能的建筑單體組成，給水系統(tǒng)需進行精細化設計才能滿足各建筑單體對給水的不同需求。（2）本工程為半地下地鐵停車場，要統(tǒng)籌考慮蓋下排水及蓋板臨時排水，排水設計相對比較復雜。（3）本工程為地鐵停車場，屬于工業(yè)廠房建筑。停車場主要用于地鐵車輛的停放、列檢、洗車和月檢功能，區(qū)別于一般的工業(yè)廠房建筑，同時具有市政交通公共設施的屬性。停車場運用庫及咽喉區(qū)上蓋開發(fā)的住宅、汽車庫、配套商業(yè)等屬于民用建筑。目前，相關防火設計規(guī)范對于地鐵停車場內主要單體的建筑性質、火災危險等級未做明確規(guī)定，需進行特殊消防設計[1]。所以，在給排水及消防設計過程中，要從全局出發(fā)，確保設計的可靠性與合理性。

4 半地下地鐵停車場給排水設計要點

4.1 給水系統(tǒng)設計

進行給水系統(tǒng)設計時，要對生產、生活用水量予以確定，并滿足用水點對水質、水壓的要求。

給水水源來自城市自來水，從市政管網接入引入管。在站場給水系統(tǒng)設計過程中，將生產、生活與消防系統(tǒng)進行獨立設計。為充分利用室外市政給水管網的水壓，維修后勤樓室外、維修后勤樓1～2層及蓋下的生產、生活給水由市政管網壓力直供，維修后勤樓3～6層的生產、生活給水由設置于地下室的生活水箱增壓設施加壓后供給，為了提高蓋下生產、生活給水系統(tǒng)的供水可靠性，將管網設計為環(huán)狀。

綜合考慮系統(tǒng)可靠性、能耗和維護成本，維修后勤樓2～4層司機休息室采用太陽能、空氣源熱泵聯合的集中熱水供應系統(tǒng)；熱水用量較小且較為分散的建筑物采用容積式電熱水器；廚房熱水由廚房廠家設計時一同考慮。

4.2 排水系統(tǒng)設計

4.2.1 生產、生活排水系統(tǒng)設計

室外采用雨污分流制的排水系統(tǒng)；蓋下生產廢水經深度處理后進行回用。

1）生活污水排水設計。生活污水主要來源于停車場食堂、衛(wèi)生間、清掃間等。維修后勤樓生活污水通過重力排至室外化糞池；蓋下各單體衛(wèi)生間生活污水經密閉提升裝置接至室外化糞池；食堂廢水經過隔油池后接入市政污水管網。

2）生產廢水排水設計。停車場生產工藝廢水經污水處理站設備集中處理后，部分回用于綠化及景觀用水、道路沖洗，多余廢水達標排放至市政污水管網。中水回用達到GB/T 18920—2020《城市污水再生利用城市雜用水水質》中的城市綠化用水指標。

4.2.2 雨水排水系統(tǒng)設計

1）蓋板臨時排水系統(tǒng)。屋面排水設計要合理選擇排水方式，目前有兩種方式，分別為重力流排水和虹吸排水。本停車場為下沉式帶上蓋開發(fā)的場段，蓋板邊界與室外高差在1～3 m；總匯水面積約為9.5×104m2，蓋板高度不統(tǒng)一，局部有高出和下降部分。根據CECS 183—2015《虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術規(guī)程》第3.7.8條：當立管管徑不大于DN75 mm時，雨水斗斗面至過渡段的高差宜大于3 m；當立管管徑≥DN90 mm時，雨水斗斗面至過渡段的高差宜大于5 m。因上蓋面積大，虹吸排水立管管徑基本在DN150 mm以上，雨水斗斗面距過渡段高差宜大于5 m，超過了蓋板邊界與室外高差，因此，上蓋排水方案不宜采用虹吸排水，而應采用重力排水。

2）蓋板下排水系統(tǒng)。本工程為半地下停車場，蓋下雨水及滲漏水無法通過重力排至市政管網，在排水系統(tǒng)設計時考慮采取雨水強排方案，設置雨水強排泵站。雨水通過設置在道路及咽喉區(qū)的排水溝，最終匯入雨水強排泵站內，再通過雨水泵提升至市政雨水管網。為了確保站場內排水安全，削減洪峰流量，緩解城市內澇，同時考慮在強排泵站隔壁設置一個約2 000 m3的調蓄池進行雨水調節(jié)。

3）防淹設計。地鐵停車場是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，一旦發(fā)生水淹事故，影響重大。針對本項目情況，除了上述常規(guī)排水措施外，還增加了其他保障措施：（1）在蓋板開孔口部設置高于城市防洪水位1.2 m的擋墻；（2）在消防車道出入口處設置防淹擋板；（3）在室外設置暴雨積水監(jiān)測系統(tǒng)，對停車場周邊道路的積水水位進行實時監(jiān)測，起到提前預警，為防汛提供預警信號。

4.3 消防設計

4.3.1 消防給水系統(tǒng)

1）本項目無兩路水源，考慮設置消防水池儲存室外消防和室內消防用水量，有效容積不少于990 m3。消防水池設于維修后勤樓地下負1層，在室外設消防車取水口。

2）室內外消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)均采用臨時高壓給水系統(tǒng)。維修后勤樓室外消火栓系統(tǒng)及停車場蓋板下室內外消火栓系統(tǒng)合用消防水泵；維修后勤樓噴淋系統(tǒng)與蓋板下噴淋系統(tǒng)合用噴淋水泵。

3）消防水泵集中設置于維修后勤樓地下負1層消防泵房內。穩(wěn)壓設施集中設置于維修后勤樓屋頂消防水箱間內。高位消防水箱有效容積為36 m3。

4）在室外設消防水泵接合器，其數量滿足火災時消防用水量。

4.3.2 用水量標準

消防用水量根據建筑單體使用性質、規(guī)模及火災危險等級，按照GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》（2018年版）、GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》及GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》等相關規(guī)范及要求計算確定。本工程消防最高日用水量990 m3/d。

4.3.3 室外消火栓系統(tǒng)

室外消防最大用水量為30 L/s，火災延續(xù)時間為2 h。室外消火栓沿道路設置，站場內有消防要求的建筑物、咽喉區(qū)均處于保護范圍內。消防管道按環(huán)狀布置，環(huán)狀管網管徑為DN200 mm。消防車道內消火栓按間距不超過60 m布置，室外其他區(qū)域消火栓間距按不大于120 m布置，保護半徑不超過150 m。環(huán)狀管道應用閥門分成若干獨立段，每段內消火栓的數量不超過5個。最不利室外消火栓供水壓力從地面算起不應小于0.10 MPa。

4.3.4 室內消火栓系統(tǒng)

站場內建筑按規(guī)范要求設置室內消火栓系統(tǒng)。室內消火栓超過10個且室內消防用水量大于15 L/s時，室內消防管道應設置兩條進水管與底層消防環(huán)管連接，并將室內管道連成環(huán)狀。

室內消火栓按2只水槍充實水柱能夠同時到達室內任何部位布置，各單體按規(guī)范要求設置室內消火栓，同時將消防車道及咽喉區(qū)也納入室內消火栓的保護范圍。各類庫房的室內消火栓水槍充實水柱按不小于13 m設計，其他單體室內消火栓水槍充實水柱按不小于10 m進行設計。消火栓箱采用帶滅火器箱的自救組合式消防柜。對栓口出水壓力大于0.50 MPa處應設減壓穩(wěn)壓消火栓，以免操作困難。

4.3.5 自動噴水滅火系統(tǒng)

在設計自動噴水滅火系統(tǒng)時，必須按照相關規(guī)范的要求進行設計，確保自動噴水滅火系統(tǒng)符合要求。維修后勤樓、運用庫、運轉綜合樓室及鏇輪庫室內設置噴淋系統(tǒng)。

4.3.6 氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)設計過程中，要求能結合實際需求確定相關參數與要點，氣體滅火系統(tǒng)主要保護站場內開關柜室、整流變壓器室、信號設備室、綜合監(jiān)控設備室、監(jiān)測中央系統(tǒng)設備室等無人值守的重要電氣設備房間。針對這些場所的實際情況在設計時需關注幾個要點：（1）明確氣體滅火系統(tǒng)的保護范圍，充分發(fā)揮氣體滅火系統(tǒng)的作用，避免在電氣設備用房使用噴水系統(tǒng)；（2）采用組合分配系統(tǒng)時，一套組合分配系統(tǒng)的防護區(qū)數量不大于8個；（3）氣體防護區(qū)域內設置感煙探測器和感溫探測器，具有獨立的火災自動探測、自動報警及氣體自動滅火功能；（4）氣體滅火裝置啟動及噴放各階段的控制及系統(tǒng)實時狀態(tài)的反饋信號，應反饋至消防聯動控制器。

4.4 節(jié)能技術的應用

在本項目中使用了節(jié)能技術，降低能耗與水資源的浪費。（1）為對消防壓力水進行有效阻隔，避免倒流到市政給水管，采用了倒流防止器，能確保城市供水安全，避免污染用水。（2）供應熱水系統(tǒng)使用太陽能，有效節(jié)約能源。（3）采用節(jié)水式衛(wèi)生器具。（4）生產、生活及消防給水管道設置管網監(jiān)控系統(tǒng)。給水管網監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控管網實時水壓、流量和給水管網運行狀態(tài)，對爆管等事故進行精確定位、報警并及時進入緊急預案程序，減少漏損水量。在節(jié)能降耗技術的應用下，能有效降低能源消耗，減少對環(huán)境的污染，符合我國綠色發(fā)展需求。

5 結語

半地下地鐵停車場給排水設計難度較大，設計過程中，要對給水設計、排水設計及消防設計進行綜合控制，確保設計全過程的有效性，全面優(yōu)化給排水設計，滿足半地下地鐵停車場的個性化需求。同時在設計時也要考慮節(jié)能降耗，踐行綠色發(fā)展理念，滿足我國給排水設計行業(yè)的綠色發(fā)展需求。