上海純水設(shè)備解讀：室外雨水排水問題做了總結(jié)歸納，針對性解決措施
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)shwebi.cn】導讀 隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，建設(shè)項目為追求土地最大化利用，將地下室滿鋪設(shè)計，留給室外管網(wǎng)安排空間較小，對室外排水管網(wǎng)敷設(shè)帶來不小挑戰(zhàn)。如何在有限的空間內(nèi)，敷設(shè)好室外管網(wǎng)及構(gòu)筑物，成為項目給排水勝利實施的關(guān)鍵。對于場地高差不大的下沉廣場，降雨時采用水泵提升排水，排水平安有保證，但相對重力排水較為耗能，因此可開發(fā)一種兼顧排水平安和節(jié)能的下沉廣場排水系統(tǒng)。對在實踐過程中碰到幾類室外雨水排水問題做了總結(jié)歸納，并提出了針對性解決措施。
引用本文：許少良，梁晞雯.解決室外雨水排水問題的幾種設(shè)計實踐［J］.給水排水，20234911111-113119.
近年來隨著現(xiàn)代建筑的蓬勃發(fā)展、小汽車的普及，特別對于特大鄉(xiāng)村，停車緊張，一位難求，因此新建項目規(guī)劃停車位的指標也在逐年提高。為了節(jié)約造價、減少地下室埋深，同時滿足地下室停車指標要求，建設(shè)方往往選擇在地塊內(nèi)最大化滿鋪地下室，普遍地下室外墻輪廓線退讓用地紅線（簡稱“地下室退線”3.0~3.5m導致室外管線及構(gòu)筑物的敷設(shè)空間極度受限。其次，有些項目因建筑、地鐵、市政等因素導致室外敷設(shè)管線空間被占用，給室外給排水管道及雨水收集池的設(shè)計帶來嚴峻挑戰(zhàn)。此外，有些項目為了營造建筑的氛圍及空間感，會將首層局部區(qū)域下沉0.5~1.0m形成一種圍合空間。而這種下沉局部成了一個低洼地帶，容易積蓄雨水，慣例做法是將下沉區(qū)域的雨水提升排放，比擬耗能。
針對以上情況，本文介紹在實際項目中分別采取的相應(yīng)不同的做法解決此類問題。
01一種異形雨水排水溝渠設(shè)計
某項目地下室退線為3.5m由于地鐵建設(shè)原因，地鐵疏散樓梯占用建筑紅線，導致地下室外墻與地鐵樓梯的間距只有1.0m無法滿足室外給水管、污水管、雨水管的水平安排要求，室外雨水管、給水管敷設(shè)空間被地鐵樓梯占用，二者抵觸如圖1所示。
解決室外雨水排水問題的幾種設(shè)計實踐
圖1室外給排水管道與地鐵樓梯抵觸示意
若按常規(guī)設(shè)計，室外走管空間被地鐵樓梯占用，需考慮在地下室至少內(nèi)凹相應(yīng)空間，才干滿足室外給排水管網(wǎng)敷設(shè)要求。若按此原則調(diào)整地下室輪廓，每層地下室損失3個車位，2層地下室共損失6個停車位，建筑專業(yè)在其余區(qū)域無法補足車位，屆時影響規(guī)劃車位數(shù)量，影響項目驗收。經(jīng)項目組各專業(yè)多輪討論協(xié)商后，決定由水專業(yè)調(diào)整室外管網(wǎng)敷設(shè)方式。上海實驗室純水設(shè)備室外給排水管道要經(jīng)過此段狹窄區(qū)域，必需在垂直方向上分層敷設(shè)才可。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2019以下簡稱“建水標”3.6.10條規(guī)定“給水引入管與排水排出管的凈距不得小于1m建筑物內(nèi)埋地敷設(shè)的生活給水管與排水管之間的最小凈距，平行埋設(shè)時不宜小于0.50m交叉埋設(shè)時不應(yīng)小于0.15m且給水管應(yīng)在排水管的上面”室外給水管應(yīng)敷設(shè)在最上層。由于可敷設(shè)的空間只有1m最小的700磚砌或混凝土檢查井裝置空間至少要1.25m設(shè)計采用315塑料檢查井能滿足污水管道在這1m范圍內(nèi)敷設(shè)。雨水管道相較污水管道堵塞的可能性稍小，故設(shè)計時考慮將雨水管敷設(shè)在最下層，由于地下室退線扣除地鐵樓梯占用空間外，只剩1m此處室外雨水若采用管道，管道不夠空間轉(zhuǎn)90°彎，將管道改成截面為500mm寬)500mm高）混凝土箱涵，箱涵敷設(shè)到避開樓梯段時轉(zhuǎn)彎接到雨水檢查井，如圖2所示。
解決室外雨水排水問題的幾種設(shè)計實踐
圖2室外給排水管道躲避地鐵樓梯安排
由于雨水管道安排在最下一層，導致雨水管埋深增加，為了減少工程造價及讓下游雨水管能夠接入市政雨水管網(wǎng)，此處雨水管網(wǎng)采用倒虹吸排放。同時為防止箱涵堵塞，雨水進入箱涵前的檢查井設(shè)置沉泥井，截留一些污泥及雜質(zhì)，同時在箱涵末端也設(shè)置沉砂井。增大箱涵坡度為0.01讓其管內(nèi)流速大于自凈流速，防止泥沙在箱涵內(nèi)淤積，堵塞箱涵。該項目通過采用非常規(guī)的管道安排方式，來解決室外走管空間被占用的問題，同時也避免了地下停車位數(shù)量的減少，項目建成后，排水流暢，運行良好。
02雨水收集池設(shè)計
某辦公商業(yè)綜合體項目地下室退線3.0m室外沿地下室四周設(shè)有室外消防管、雨水管、污水管。項目景觀設(shè)計介入較晚，介入時地下室施工已完成。景觀深化設(shè)計過程中，下凹綠化面積減少，硬化面積增加，原有的海綿措施缺乏以滿足海綿鄉(xiāng)村要求的雨水調(diào)蓄容積需求，需采取其他措施來彌補，否則將影響項目的海綿鄉(xiāng)村驗收。由于該項目采用滿鋪地下室，已設(shè)置綠色屋頂，且地下室土建施工已完成，能采用的海綿措施選擇較小，從項目工期、造價等情況考慮，增設(shè)室外雨水收集池為最優(yōu)方案，一方面可以不影響主體施工，同時結(jié)合雨水回用系統(tǒng)可以節(jié)約室外綠化澆灑及地下室車庫沖洗用水。受限于室外布管空間不足，增設(shè)雨水收集池非常困難，需結(jié)合現(xiàn)狀條件，選擇非常規(guī)的雨水收集池，如圖3所示。
解決室外雨水排水問題的幾種設(shè)計實踐
圖3雨水收集池示意
雨水收集池設(shè)計呈L型結(jié)構(gòu)，池寬3m扣除池體壁厚，凈寬2.5m池深和池長可根據(jù)雨水收集池所需容積進行確定。雨水收集池設(shè)1m1m檢修口，與室外雨水管網(wǎng)設(shè)計成一條直線布置，不占用室外污水管和室外消防管位置，室外給排水管網(wǎng)在水平方向上進行錯開布置。雨水收集池的池頂標高低于室外污水管網(wǎng)及室外消防管標高，從而在豎向上錯開，互不干擾。
雨水收集池前端設(shè)有沉沙井，沉沙井在低位設(shè)置一條雨水收集池進水管；高位設(shè)置一條溢流管，二者以固定連接的方式，將進水管、溢流管的端口與雨水收集池連接。雨水收集池的兩端設(shè)置泵坑，其中進水端泵坑設(shè)排泥泵，出水端泵坑設(shè)雨水提升泵，并通過管道與外部管網(wǎng)相連，從而實現(xiàn)雨水的收集、排泥與回收利用。通過嚴格控制池體尺寸及位置，實現(xiàn)在極度受限的條件下的雨水收集池布置。
03一種下沉廣場雨水防倒灌排水系統(tǒng)設(shè)計
某項目的室外廣場比室外路面低0.6m根據(jù)“建水標”5.3.18條規(guī)定“與建筑連通的下沉式廣場地面排水當無法重力排水時，應(yīng)設(shè)置雨水集水池和排水泵提升排至室外雨水檢查井”和《建筑給水排水與節(jié)水通用規(guī)范》GB55020-20214.5.16條規(guī)定“連接建筑出入口的下沉地面、下沉廣場、下沉庭院及地下車庫出入口坡道雨水排放，應(yīng)設(shè)置水泵提升裝置排水”中小雨時，雨水管網(wǎng)中水位為非滿流，下沉廣場的雨水可以通過重力排放，不存在倒灌風險，而當特大暴雨時，室外雨水管網(wǎng)滿水位運行，上海純水設(shè)備此時下沉廣場的雨水若仍采用重力排放，則可能導致雨水倒灌的風險，此時必需考慮雨水提升排放。
如果下沉廣場雨水全部通過提升排放，則比較耗能。從節(jié)能角度方向動身，可考慮在一般降雨時使雨水通過重力排放，而當特大暴雨時再通過提升排放，則能有效減少建筑在排水方面的能耗。因此，對低地勢的下層庭院、下沉廣場等雨水排放采用了如圖4所示的防倒灌系統(tǒng)。
解決室外雨水排水問題的幾種設(shè)計實踐
圖4下沉庭院雨水防倒灌系統(tǒng)示意
防倒灌排水系統(tǒng)主要由溢流井、拍門井、雨水收集池、雨水提升泵及雨水排水管、雨水溢流管等組成。通常對于下沉區(qū)域的排水，無論降雨大小，都是通過雨水收集池收集，再經(jīng)過雨水提升泵提升排放。而本系統(tǒng)是根據(jù)雨水拍門井的水位高低來決定重力排放或提升排放，拍門井是防倒灌排水系統(tǒng)的核心部件。當降雨量很大時，高勢雨水排水管水位上升，拍門關(guān)閉，防止場地高處雨水倒灌進入下沉廣場。同時隨著拍門的關(guān)閉，下沉廣場的雨水不能及時對外排放，低勢雨水溢流井水位上升，通過溢流管溢流到集水池，再經(jīng)雨水提升泵提升排放到室外。上海純水設(shè)備
室外雨水排水管網(wǎng)平時能夠滿足5年重現(xiàn)期的雨水排放。當降雨強度大于5年重現(xiàn)期時，室外雨水管道水位上升，雨水拍門井的拍門關(guān)閉。低勢雨水通過溢流井的溢流管排入雨水集水池，再經(jīng)過雨水提升泵提升排出去。雨水提升泵及雨水集水池按100年重現(xiàn)期考慮雨水提升泵的排水能力及集水池容積。深圳5年暴雨強度為445.46L/shm2100年重現(xiàn)期暴雨強度為621.72L/shm2以單次100年一遇暴雨為例，需要提升的雨水量為二者之差，為176.26L/shm2,與下沉庭院雨水全部提升相比，本方案100年一遇雨水提升量占比為28.35%節(jié)能約為71.65%
04結(jié)語
建設(shè)項目土地最大化利用往往導致地下室退線較小，留給室外管網(wǎng)敷設(shè)空間十分有限，有限的空間內(nèi)要滿足室外管線敷設(shè)及檢修要求，這給建筑給排水從業(yè)者帶來了不小的挑戰(zhàn)。室外管網(wǎng)敷設(shè)空間受限時，可具體分析在水平和豎向上的管道和構(gòu)筑物排布方案。
下沉廣場設(shè)置以拍門井為核心的防倒灌排水系統(tǒng)，能實現(xiàn)小雨時重力排水，暴雨時采用雨水提升排水。
通過在不同項目的實踐，解決項目中遇到室外雨水排水問題，滿足建筑的使用要求和規(guī)范驗收，同時兼顧節(jié)能與排水安全，這要求結(jié)合項目設(shè)計條件進行精細化設(shè)計。
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