半地下地铁停车场给排水设计要点分析

刘立文

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广州 510000）

1 引言

受到地形、城市道路交通及上盖物业开发的影响，部分地铁停车场属于半地下形式，这给给排水设计带来了极大的挑战。为提升半地下地铁停车场给排水设计的质量，满足停车场的实际需求，要求设计人员结合实况把握半地下地铁停车场给排水设计要点，全面发挥给排水系统在半地下地铁停车场中的作用，保障停车场的安全运行。

2 工程概述

某城市地铁停车场用地面积为12 hm2，周边道路标高为24.0～24.5 m，用地范围场坪标高为18 m属于半地下停车场。停车场分布有运用库、运转综合楼镟轮库、牵引变电所、洗车机库及控制室等生产用房以及综合维修楼、污水处理站、雨水调节池及强排泵站、门卫等生活、生产辅助用房。其中，综合维修楼及门卫位于盖板范围外落地区。如图1所示。

图1 停车场设施分布图

3 半地下地铁停车场给排水设计的难点

本工程给排水设计中存在的难点主要表现为：（1）本工程由多种功能的建筑单体组成，给水系统需进行精细化设计才能满足各建筑单体对给水的不同需求。（2）本工程为半地下地铁停车场，要统筹考虑盖下排水及盖板临时排水，排水设计相对比较复杂。（3）本工程为地铁停车场，属于工业厂房建筑。停车场主要用于地铁车辆的停放、列检、洗车和月检功能，区别于一般的工业厂房建筑，同时具有市政交通公共设施的属性。停车场运用库及咽喉区上盖开发的住宅、汽车库、配套商业等属于民用建筑。目前，相关防火设计规范对于地铁停车场内主要单体的建筑性质、火灾危险等级未做明确规定，需进行特殊消防设计[1]。所以，在给排水及消防设计过程中，要从全局出发，确保设计的可靠性与合理性。

4 半地下地铁停车场给排水设计要点

4.1 给水系统设计

进行给水系统设计时，要对生产、生活用水量予以确定，并满足用水点对水质、水压的要求。

给水水源来自城市自来水，从市政管网接入引入管。在站场给水系统设计过程中，将生产、生活与消防系统进行独立设计。为充分利用室外市政给水管网的水压，维修后勤楼室外、维修后勤楼1～2层及盖下的生产、生活给水由市政管网压力直供，维修后勤楼3～6层的生产、生活给水由设置于地下室的生活水箱增压设施加压后供给，为了提高盖下生产、生活给水系统的供水可靠性，将管网设计为环状。

综合考虑系统可靠性、能耗和维护成本，维修后勤楼2～4层司机休息室采用太阳能、空气源热泵联合的集中热水供应系统；热水用量较小且较为分散的建筑物采用容积式电热水器；厨房热水由厨房厂家设计时一同考虑。

4.2 排水系统设计

4.2.1 生产、生活排水系统设计

室外采用雨污分流制的排水系统；盖下生产废水经深度处理后进行回用。

1）生活污水排水设计。生活污水主要来源于停车场食堂、卫生间、清扫间等。维修后勤楼生活污水通过重力排至室外化粪池；盖下各单体卫生间生活污水经密闭提升装置接至室外化粪池；食堂废水经过隔油池后接入市政污水管网。

2）生产废水排水设计。停车场生产工艺废水经污水处理站设备集中处理后，部分回用于绿化及景观用水、道路冲洗，多余废水达标排放至市政污水管网。中水回用达到GB/T 18920—2020《城市污水再生利用城市杂用水水质》中的城市绿化用水指标。

4.2.2 雨水排水系统设计

1）盖板临时排水系统。屋面排水设计要合理选择排水方式，目前有两种方式，分别为重力流排水和虹吸排水。本停车场为下沉式带上盖开发的场段，盖板边界与室外高差在1～3 m；总汇水面积约为9.5×104m2，盖板高度不统一，局部有高出和下降部分。根据CECS 183—2015《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》第3.7.8条：当立管管径不大于DN75 mm时，雨水斗斗面至过渡段的高差宜大于3 m；当立管管径≥DN90 mm时，雨水斗斗面至过渡段的高差宜大于5 m。因上盖面积大，虹吸排水立管管径基本在DN150 mm以上，雨水斗斗面距过渡段高差宜大于5 m，超过了盖板边界与室外高差，因此，上盖排水方案不宜采用虹吸排水，而应采用重力排水。

2）盖板下排水系统。本工程为半地下停车场，盖下雨水及渗漏水无法通过重力排至市政管网，在排水系统设计时考虑采取雨水强排方案，设置雨水强排泵站。雨水通过设置在道路及咽喉区的排水沟，最终汇入雨水强排泵站内，再通过雨水泵提升至市政雨水管网。为了确保站场内排水安全，削减洪峰流量，缓解城市内涝，同时考虑在强排泵站隔壁设置一个约2 000 m3的调蓄池进行雨水调节。

3）防淹设计。地铁停车场是城市轨道交通系统的重要组成部分，一旦发生水淹事故，影响重大。针对本项目情况，除了上述常规排水措施外，还增加了其他保障措施：（1）在盖板开孔口部设置高于城市防洪水位1.2 m的挡墙；（2）在消防车道出入口处设置防淹挡板；（3）在室外设置暴雨积水监测系统，对停车场周边道路的积水水位进行实时监测，起到提前预警，为防汛提供预警信号。

4.3 消防设计

4.3.1 消防给水系统

1）本项目无两路水源，考虑设置消防水池储存室外消防和室内消防用水量，有效容积不少于990 m3。消防水池设于维修后勤楼地下负1层，在室外设消防车取水口。

2）室内外消火栓系统和自喷系统均采用临时高压给水系统。维修后勤楼室外消火栓系统及停车场盖板下室内外消火栓系统合用消防水泵；维修后勤楼喷淋系统与盖板下喷淋系统合用喷淋水泵。

3）消防水泵集中设置于维修后勤楼地下负1层消防泵房内。稳压设施集中设置于维修后勤楼屋顶消防水箱间内。高位消防水箱有效容积为36 m3。

4）在室外设消防水泵接合器，其数量满足火灾时消防用水量。

4.3.2 用水量标准

消防用水量根据建筑单体使用性质、规模及火灾危险等级，按照GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）、GB 50084—2017《自动喷水灭火系统设计规范》及GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》等相关规范及要求计算确定。本工程消防最高日用水量990 m3/d。

4.3.3 室外消火栓系统

室外消防最大用水量为30 L/s，火灾延续时间为2 h。室外消火栓沿道路设置，站场内有消防要求的建筑物、咽喉区均处于保护范围内。消防管道按环状布置，环状管网管径为DN200 mm。消防车道内消火栓按间距不超过60 m布置，室外其他区域消火栓间距按不大于120 m布置，保护半径不超过150 m。环状管道应用阀门分成若干独立段，每段内消火栓的数量不超过5个。最不利室外消火栓供水压力从地面算起不应小于0.10 MPa。

4.3.4 室内消火栓系统

站场内建筑按规范要求设置室内消火栓系统。室内消火栓超过10个且室内消防用水量大于15 L/s时，室内消防管道应设置两条进水管与底层消防环管连接，并将室内管道连成环状。

室内消火栓按2只水枪充实水柱能够同时到达室内任何部位布置，各单体按规范要求设置室内消火栓，同时将消防车道及咽喉区也纳入室内消火栓的保护范围。各类库房的室内消火栓水枪充实水柱按不小于13 m设计，其他单体室内消火栓水枪充实水柱按不小于10 m进行设计。消火栓箱采用带灭火器箱的自救组合式消防柜。对栓口出水压力大于0.50 MPa处应设减压稳压消火栓，以免操作困难。

4.3.5 自动喷水灭火系统

在设计自动喷水灭火系统时，必须按照相关规范的要求进行设计，确保自动喷水灭火系统符合要求。维修后勤楼、运用库、运转综合楼室及镟轮库室内设置喷淋系统。

4.3.6 气体灭火系统

气体灭火系统设计过程中，要求能结合实际需求确定相关参数与要点，气体灭火系统主要保护站场内开关柜室、整流变压器室、信号设备室、综合监控设备室、监测中央系统设备室等无人值守的重要电气设备房间。针对这些场所的实际情况在设计时需关注几个要点：（1）明确气体灭火系统的保护范围，充分发挥气体灭火系统的作用，避免在电气设备用房使用喷水系统；（2）采用组合分配系统时，一套组合分配系统的防护区数量不大于8个；（3）气体防护区域内设置感烟探测器和感温探测器，具有独立的火灾自动探测、自动报警及气体自动灭火功能；（4）气体灭火装置启动及喷放各阶段的控制及系统实时状态的反馈信号，应反馈至消防联动控制器。

4.4 节能技术的应用

在本项目中使用了节能技术，降低能耗与水资源的浪费。（1）为对消防压力水进行有效阻隔，避免倒流到市政给水管，采用了倒流防止器，能确保城市供水安全，避免污染用水。（2）供应热水系统使用太阳能，有效节约能源。（3）采用节水式卫生器具。（4）生产、生活及消防给水管道设置管网监控系统。给水管网监控系统可以监控管网实时水压、流量和给水管网运行状态，对爆管等事故进行精确定位、报警并及时进入紧急预案程序，减少漏损水量。在节能降耗技术的应用下，能有效降低能源消耗，减少对环境的污染，符合我国绿色发展需求。

5 结语

半地下地铁停车场给排水设计难度较大，设计过程中，要对给水设计、排水设计及消防设计进行综合控制，确保设计全过程的有效性，全面优化给排水设计，满足半地下地铁停车场的个性化需求。同时在设计时也要考虑节能降耗，践行绿色发展理念，满足我国给排水设计行业的绿色发展需求。