住宅小区人民防空地下室给排水设计探析 15页

'住宅小区人民防空地下室给排水设计探析摘要：城市化进程的加快，合理利用地下空间资源促进城市可持续发展已成共识，为人防工程建设提供了良好的契机。近年来，防空地下室的数量、面积增长迅速，特别在经济发达的地区和城市，繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点。文章主要分析了人防地下室给水系统、排水系统及洗消系统的设计要点。关键词：人防地下室；给水，排水，设计Abstract：theaccelerationofurbanization,thereasonableuseofundergroundspaceresourcepromoteurbansustainabledevelopmenthasbecomeaconsensus,fortheconstructionofcivilairdefenseprojectsprovidedagoodopportunity.Inrecentyears,thenumberofcivilairdefenseinthebasement,areaisgrowingrapidly,particularlyintheeconomicdevelopedareaandurban,busycommercialdistrietbecomethehotspotoftheundergroundspacedevelopmentandthefocus・Thispaperanalyzesthewatersupplysystem,inthebasementofcivilairdefencedrainagesystemanddecontaminationvehicleassociateddesigningpointsofthesysteni.Keywords：civilairdefencethebasement；Water supply,drainage,design中图分类号：TU92文献标识码：A文章编号：人防地下室即为保障人民防空指挥、通信、掩蔽等需要,具有预定防护功能的地下室。随着经济建设的迅速发展，城市地上空间变得越来越拥挤，迫使人们开发利用地下空间，这已成为人防的重要组成部分。而高层、超高层建筑在各大中等城市的涌现，使人防工程建设逐步与城市建筑相结合。鉴于人防工程的特殊性。使得与之相联的建筑物因使用功能的不同，在设计上需要采取一些特殊的措施来满足人防战时和平时使用的要求。在《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)中第3.1.6条规定："与防空地下室无关的管道，不宜穿过人防的围护结构；上部建筑的生活污水管，雨水管，燃气管不得进入防空地下室：凡进入防空地下室的管道及其穿过的人防围护结构，均应采取防护密闭措施。”无关管道是指防空地下室在战时和平时均不使用的管道。而在高层建筑的给排水设计中，除规范明确规定的上部建筑的生活污水管，雨水管，燃气管不得进入防空地下室外，其余的如生活给水管、消防管等均有可能与人防有关。下面就此谈谈在给排水设计方面的一些做法和注意事项及具体的解决方法。 一、工程概况某小区二期工程占地面积16400.38m2，总建筑面积403404.67m2,其中地上建筑面积342285.90m2,地下建筑面积61168.67m2o地下车库修建人防工程，位于地下1〜2层,防护单元广5位于地下一层，防护单元六位于地下二层。就近几年人防地下室给排水设计来看，一等人员掩蔽所一般都要求五级设防；而二等人员掩蔽所则要求六级设防。本工程按照二等人员掩蔽所进行设计，平时为汽车库，战时为4个六级二等人员掩蔽所，1个五级防空专业队队员掩蔽部，1个五级防空专业队装备掩蔽部一个区域电站。抗力等级为甲类常六级（防核、防常），防化等级为丙级：总建筑面积19020.77m2,总有效掩蔽人数14086人。以下为结合笔者在本工程中所进行人防地下室给排水工程设计方面所得到的一些体会。本文暂不讨论电站给排水和供油系统。二、给水排水系统的防护设计人防工程给排水系统的防护主要是水源和管道的防护，以及防止核爆炸冲击波、放射性物质、化学毒剂、生物战剂,通过给排水管道进入人防工程内部破坏内部给排水设备、危害人员健康。1.1与防空地下室无关管道的处置 与防空地下室无关的管道不宜穿过人防围护结构，为此，在设计中应尽量把专供上部建筑平时使用的设备间，设置在防空地下室的防护范围之外。上部建筑的生活污水管、雨水管、燃气管不得进入防空地下室，这是由于将上部建筑的生活污水管道引入防空地下室，目前还没有可靠的临战封堵转换措施。为避免建筑上部的排水管道穿过人防顶板，一般考虑适当提高首层层高，将排水管在首层顶板下集中后设置管道井，并将其置于防护范围以外的办法来处理。当不能布置在人防地下室的防护区外时，可采取地下室顶板降板的方式处理。当上部为功能较简单的办公等建筑，卫生设施相对集中,管道相对较少，可采取地下室局部顶板降板或管沟的方式处理。当上部为功能较复杂的宾馆、商住楼等建筑，特别是底部带商业网点的住宅楼，商铺往往要求设卫生间，这种情况下，底层卫生设施比较分散，排水管道相对较多，可采取地下室顶板全部降板的方式处理。降板的深度一般为450~600mm。当底层卫生设施排出管放坡仍不够时，可考虑部分卫生间再垫高。1.2与防空地下室相关的管道的设计穿过人防围护结构的管道，其公称直径不宜大于150mm；穿过人防围护结构的管道，均应采取以下防护密闭措施： 1）设置刚性防水套管：当管径WDN150mm应设置刚性防水套管；当管径〉DN150mm或管道穿过核4级、核4B级的甲 类防空地下室临空墙时应设置外侧加防护挡板的刚性防水套管。2）设置防护阀门：当管道穿越人防护结构时，在人防围护结构的内侧设置防护阀门；当管道穿越防护单元间的防护密闭隔墙时，在防护密闭隔墙两侧的管道上设置防护阀门。防护阀门的公称压力不小于1.OMPa；防护阀门釆用铜芯或全铜质闸阀；人防围护结构内侧距离阀门的近端面不宜大于200mm，阀门应有明显的启闭标志。3）合理选用管材：给水管采用内壁衬塑的钢塑复合管,围护结构以内的重力排水管采用防腐处理的镀锌钢管，在结构底板中及以下敷设的管道应采用机制排水铸铁管或热镀锌钢管，集水池通气管采用热镀锌钢管，供油管采用热镀锌钢管。除此之外，人防工程排水系统有针对性设置的防爆波地漏、防毒消波槽、水封井也是防冲击波和核生化战剂进入工程内部的有效措施。人防工程外部的输水管，埋深一般不要小于0.8m,尽量避开压缩系数大的土壤，也可以起到防护作用。三、给水设计1、水量（1）用水标准及贮水周期生活用水：q二4L/（人・d）,t二7d饮用水：q=3L/（人.d）,t=15d （2）用水量生活与饮用水合用贮水池（箱）有效容积V的计算V=（ql*m*tl+q2*m*t2）/1000（m3）V二生活用水、饮用水贮存水总量（m3）ql掩蔽人员饮用水标准［L/（d.人）］q2——掩蔽人员生活用水标准［L/（止人）］tl饮用水贮存时间（d）t2—生活用水贮存时间（d）m掩蔽人员数。根据上述公式，本工程共六个防护单元，防护单元用水量计算如下表：表1第一防护单元名称序号有效遮蔽人员生活水饮用水合计昼伐用水1450人5.80m34.35m310.15m3周期用水40.60m365.25m3105.85m3注：2〜6防护单元计算参同。2、水源本工程由市政供水，一至五每个防护单元设进水管一条，管径为DN50mm。第六防护单元按三个防爆单元考虑，每个防爆单元进水管一条，管径为DN65o 3、供水方式给水系统的选择，应根据防空地下室的各项用水对于水质、水量、水压和水温的要求，并结合水源情况综合分析，在技术经济合理条件下确定，本工程仅以防护单元一为例图示如下：图1战时给水系统图(1)生活：采用直接从生活贮水箱上接管引出。(2)饮用水：饮用水：直接从饮用水贮水箱上接管引出。4、贮水(加压)设施每个防护单元的清洁区内设置饮用水、生活合用贮水箱各一座，第一、二、四、五防护单元各120m3,第三防护单元各100m3,第六防护设三个防爆单元，每个防爆单元各185m3,贮水箱均选用热浸镀锌钢板装配式水箱。5、管材与敷设(1)管材本工程均采用公称压力不小于l.OMPa的热浸镀锌钢管，螺纹连接或沟槽式卡箍连接。(2)管道敷设防空地下室内部的给水管道，可设于吊顶内、地沟内或沿墙明设。但严禁穿越通信、配电房。%1在管道穿越人防工程出入口的防护密闭门的内侧和穿越人防1二程围护结构处的内侧及穿过防护单元之间的防护密闭隔墙的 两侧均设置防护阀门。%1DNW150mm的给水入户管在穿越人防围护结构时，在其穿越处设置刚性防水套管，DN>150mm的给水入户管在穿越人防围护结构时：在其穿越处设置外侧加防护挡板的刚性防水套管。%1本工程在给水引入、互相穿越围护结构采用措施如下图：图2-1给排水穿顶板示意图2-2给排水穿防护墙示意图2-3给排水穿防护单元隔墙示意四、排水设计1、污水量因本工程为二等人员掩蔽所，主要为生活污水的排水，下而仅计算各防护单元的生活污水，按给水量的90%计算如下：第一、二、三、四、五、六防护单元每天排放生活污废水量分别约为95m3、92m3、83m3、95m3、92m3、490m3。2、排水方式有些建筑物与市政排水管高差较大，可以实现重力流排水，排出围护结构前应设置公称压力鼻1.OMPa的铜芯闸阀的防护阀门。但大部分防空地下室低与室外排水管网，此时应采用压力排水方式。图示如下： 图3-1重力流排水图3-2压力流排水本工程属于后种情况，生活污废水通过防护区内的排水沟组织，汇入防护区内的平战接合集水池，最终由潜污泵提升至室外检查井，再排向室外污水管网。3、污水池及污水泵污水集水池(坑)有效容积V计算如下V=VQ+VR(m3)VQ——贮备容积(m3),按战时隔绝防护时间内产生的全部生活、生产污废水量1.25倍计算。VR——调节容积(m3),采用污水泵的调节水量。(1)贮各容积VQ计算(m3)V=VQ1+VQ2(m3)式中：VQ1——掩蔽人员生活污水量(m3)VQ——对其它生产用水设备等产生的污水量按工艺要求计算贮备容积。本工程为二等人员掩蔽不考虑此部分水量。VQ1二K*(Ql*m*t1)/24*1000(m3)式中：Q1——掩蔽人员生活、饮用水量[L/(d.人)]t——战时隔绝防护时间(h)查得：t=3hm——防护单元掩蔽人员数。V=VQ1+VQ2(m3)=1.25*(7*1450*3)/24*1000=1.59(m3) 注：上述以一防护单元的掩蔽人数为例计算所得容积，但因一防护单元正下方为六防护单元1/3区域，面积和一防护单元相当，故贮备容积也应包括此部分，即1.59*2〜3.2(m3)o(1)Qr—调节容积计算(m3)调节容积Qr按现行《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定计算，即Qr不宜小于最大一台污水泵5min的出水量,且污水泵每小时启动次数不宜超过6次。(设计选用水泵Q=25m3/h,H-28mP=4.OKW),即Qr=25*5/60=2.0m3综上确定集水池容积23.2+2.0=5.20(m3)由于防护单元内设有两处集水池，故单处集水池容积可为一半。(2)集水池及水泵设计防护区内设置生活污水(兼消防)集水池，集水池有效容积为M3.60m3,尺寸：2000X1500X(h)2500,池内设置YWQ65—25—28—1400—5.5型污水泵两台，一用一各(Q=25m3/h,H28mP=5.5KW),该池为平战两用。4、管材及常用附件(1)压力流排水采用钢管或给水钢塑复合管及相应的接口，敷设在结构底板内及以下的管道采用机制柔性排水铸铁 管或热镀锌钢管。(1)受冲击威胁的防空地下室地面排水应设置防爆地漏，并宜预埋安装。常用作法如下：图4-1防空地下室穿顶板安装防暴地漏5、管道敷设(1)穿越防护单元围护结构的排水管道均视穿越的具体位置设置刚性防水套管或加设防护挡板的刚性防水套管，形式也同给水。(2)敷设在底板中的排水管需用钢筋混凝土包裹，以加强管道强度，避免破坏影响基础。五、洗消设计1、洗消用水量标准：人员局部洗消：5〜10L/(人.次)门部墙、地面冲洗：5〜10L/L/(m2.次)2、一次洗消用水量V=V1+V2计算(视为一次空袭过程)(1)人员与口部墙、地面洗消用水贮水量VI计算Vl=(q*F)/1000(m3)式中：V—生活用水、饮用水贮水量(m3)q—墙、地面冲洗水量标准[L/(m2.次)]人防口部面 积：216.55+295.55+37.01=549.11^550(m2)。表2人防一口部洗消面积(m3)面积、部位排风竖井扩散室防毒通道简易洗消间墙面积m210.9X3.7=40.337.50X3.7=27.7514.7X3.7=54.3911.63X3.7=42.92顶、地面积m25.24X2=10.483.52X2=7.049.41X2=18.827.14X=14.82小计50.8134.7973.2157.74合计1216.55注：人防二、三口部洗消面积计算分别为295.55(m2).37.01(m2)(2)简易洗消间人员洗消贮水量V2：简易洗消间人员洗消贮水量按照0.8m3计算。故V二V1+V2-(8*550)/1000+0.80=5.2(m3)综上，因一防护区防护单元面积和其他单元面积近似，故可按照一至六每个防护单元一次洗消水用水量约为6m3设计。3、本工程采用采用加压方式，以防护单元一为例，图示如下：图5洗消给水系统图4、洗消废水排水(1)集水池(坑) 本工程口部设置洗消集水池在防毒通道上，洗消集水池有效容积为1.0m3,该池为战时使用。(1)地漏洗消间、简易洗消间设置防爆地漏。六、平战转换在给排水设计中的注意要点平战结合的防空地下室，平时和战时的使用功能不一样，给排水系统也有较大的差别。为了使工程更好的便于平时使用，又满足战时的使用要求，设计中必须十分注意工程的平战转换措施。防空地下室的平战转换应按当地人防主管部门的要求执行，当地人防主管部门无特殊要求时，可按下列措施实施。(1)平战结合的防空地下室中，战时使用的给水引入管、排水出户管和防爆地漏应在工程施工、安装时一次完成。仅为战时使用的给水管道可以不安装，但必须预留穿墙短管或洞口，以便临战前进行安装。(2)二等人员掩蔽所内的贮水池(箱)及增压设备，当平时不使用时，可在临战时构筑和安装。但必须预埋好进水、排水等管道的接口。(3)管道穿越人防围护结构，因平时使用要求不允许设置阀门的，可在该位置设置法兰短管，在转换时限内转换为防护阀门。 (1)专供平时使用的管道，当需穿过防空地下室临战封堵墙或抗爆隔墙时，宜设置便于管道临时截断、封堵的措施。(2)隔绝防护时，应将工程内部的排水截流至污水集水池，防止因向外排水造成工程内部产生负压，以免外部染毒空气浸入人防工程内部。七、结束语平战结合的人防地下室给水排水系统，既要满足平时使用要求，又要满足战时掩蔽人员基本生存条件。因此，在进行人防地下室给排水设计时，应综合考虑平时和战时给排水系统的各自特点，合理设计，满足各系统的使用要求，又能实现到平战结合。参考文献[1]CB50038—2005,人民防空地下室设计规范.[2]CB50015—2003（2009年版），《建筑给水排水设计规范》•注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。'