(西安基准方中建筑设计有限公司,陕西 西安 710000)
摘要:山地建筑地形复杂,地面高差变化较大,给排水设计较一般平地建筑具有其独特点,山地建筑给排水系统设计应充分了解和熟悉地形特点。在给排水设计上应该具有创新思维,合理利用地形高差进行相关设计。文中以实际工程为例,阐述山地建筑给排水设计中几个应注意的问题及措施。
关键词 山地建筑 给水设计 排水设计 跌水井
延安金鸿行知坊项目位于延安市延安新区,项目坐落于山坡之上,场地北侧市政路为上海西路,南侧为公学东路,西侧为公学北路,项目北高南低,场地内最大高差为47米,周边市政路最大高差为60m,项目总用地面积为16.7万㎡,分为四个组团区块,依次为A、B、C、D组团,布局见下图,项目总建筑面积为26.5万㎡。除A组团北侧个别楼栋超过10层外,其余楼栋及组团大多均为7层洋房,3层叠墅。AD组团和BC组团之间有规划市政路穿越,将建设场地分为左右两块,左边为B、C地块,右边为A、D地块。市政给水总管位于上海西路,实测最大市政供水压力为0.1MPa,埋设深度约为2m。因此合理利用地理环境进行相关给排水设计,显得尤为重要。
图1:组团平面分布图
1.1 生活给水系统设计
本项目市政水压不稳定,最大市政供水压力约为0.1MPa,部分时段市政供水压力为0 MPa,停水时段主要集中在上午9时至12时,下午14时至18时,这对给水设计提出了新的问题,《建筑给水排水设计标准》3.13.9条规定小区生活用贮水池的有效容积应根据生活用水调节量和安全贮水量等确定,资料不足时可按小区加压供水系统的最高日生活用水量的15%-20%确定。本项目根据实际情况出发并结合当地水务部门意见,小区生活用贮水池的有效容积取值为最高日生活用水量的40%,进一步减少市政停水期间对小区供水的影响。
建筑生活给水分区应按照《建筑给水排水设计标准》竖向分区压力标准的规定,应符合下列要求:
(1)卫生器具给水配件承受的最大工作压力,不得大于0.60MPa;
(2)生活给水系统分区供水时,各分区的静水压力不宜大于0.45MPa;
(3)住宅入户管供水压力不应大于0.35MPa,且给水系统用水点处供水压力不宜大于0.2MPa;
根据此要求,本项目拟采用给水分区方案思路如下;在山地建筑给水规划过程中,最大程度的利用市政供水压力、利用地形高差尽可能水箱重力供水、减少设备运行能耗,水箱重力供水无设备故障风险,提高了供水的安全度。采用以市政路为界,AD组团给水分区竖向仅设一个加压区,低位生活水箱设置于A组团地下车库,且设置于车库最北侧,尽可能增加D组团水箱重力供水楼栋,减少给水系统内加压供水的户数,系统更加节能。同理BC组团给水分区竖向仅设一个加压区,低位生活水箱设置于B组团地下车库,且设置于车库最北侧,尽可能增加C组团水箱重力供水楼栋。在最南侧楼栋给水系统用水点处供水压力大于0.2MPa处增设支管减压阀。
1.2消防给水系统设计
山地建筑因因有着较为复杂的地形,地面和高度,在设计消防给水的时候, 需要将楼层高度,设计地形和最合适的给水方式相互结合,定最科学合理的消防设计方案。室内消防系统竖向分两个区,四个组团区块共用一个消防泵房,考虑消防水池安全补水的情况下,把消防水池及消防水泵房设置到到A组团南侧,采用临时高压消防给水系统,CD组团最南侧处室内消火栓系统静压大于1.0MPa,需要在车库局部进行两路减压分区,这是本项目消防需要注意的特点。
2.1 车库顶板排水设计
本项目北高南低,整个车库为斜板设计,场地雨水排水分两部分,即地面雨水排水和顶板覆土层集水排水,车库顶板结构找坡基本在1.89%左右,顶板排水显得尤为重要。以A组团10号楼和11号楼为例,这两动楼之间顶板排水顺坡排至10号楼北侧,东西两侧均有挡坎,南侧右下角向北找坡,顶板上的水无法正常排出。推荐甲方两种排水方案,方案一是顶板做地漏,将水引至车库内集水坑,势能下落较大,由集水坑内潜污泵压力提排至室外雨水管网。方案二是10号楼北侧在车库顶板上做吊坑,在坑内设置潜污泵压力提排至室外雨水管网。方案一中顶板的雨水进入到车库,很容易出现室外晴天,室内集水坑不停收水且潜污泵频繁工作的情况,长期如此造成车库内潮湿,易造成管道腐蚀等现象。方案二潜污泵提升高度较小,节能用电较小。延安地区冬季比较寒冷,方案二中潜污泵的防冻保温问题显得比较突出,根据气象资料显示,延安冬季雨量较小,且基本以下雪为主,其他季节设备维护率较高。甲方最后选择了方案二,相对于设备的维护,甲方更加在乎业主的车库体验。
图2:10-11号楼车库平板图
2.2室外排水管网设计
项目前期竖向设计时,采取和现场地形结合设计的基本原则,因地制宜,尽量减少开挖。其中BC组团内基本为台地形式,相邻台地之间高差约为3m左右,台地之间通过台阶坡道,挡墙,台地种植带等措施满足建筑和设备专业的需求,让小区呈现高低错落,景观别致的效果,部分建筑室外地面前后高度相差一层楼,排水尽量采用重力排水至低处地面,减少提排。
台地间高差较小,可以通过跌水井实现台地之间的管道跌落,主要选用图集20S515《钢筋混凝土及砖砌排水检查井》中做法,其中A组团中部分地方跌落差大于10m,已超出图集的适用范围,通过查阅资料,借鉴重庆地区的超高跌水井的设计做法。
此超高跌水井由跌水井和观察井组成,跌水井内设置挡水板,进行水流的消能,跌水井和观察井之间墙壁上设置有检查孔,用以观察跌水井内水流情况及是否堵塞。山地建筑中首次应用此做法,此跌水井现场已施工,在延安属于首次使用,突破性做法也得到了甲方的认可。
3结束语
山地建筑中地形高差大是最大的特点,如何根据现场的实际情况,变不利因素为可利用的有利因素,优化给排水设计,是需要我们认真思考的一个课题。实际项目中,除基本的规范应用之外,应大胆创新,更新思维方式,融会贯通才能把山地建筑设计做好。
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