山地建筑与普通平地建筑的建筑外观通常没有很大的区别,但山地建筑的给排水设计就有很大的区别,特别室外排水设计,如果设计考虑不周所设计的产品会大量增加工程的成本,也会在工程中留下一些质量隐患。下面根据笔者在山地建筑设计多年工作经验及后期服务跟踪,结合海南某山地建筑的工程项目实践,就山地建筑给排水工程的设计谈点看法。
一、 防洪沟设计
山地建筑往往位于边远郊区、野外,市政配套设施不完善、甚至于说就没有。有的在山脚,有的在山顶,有的位于半山腰拾阶而上,因山势的原因,山地建筑经常容易受到山洪的影响,山地建筑设计中首先要考虑的因素是防洪设计(当然还有泥石流、滑坡等自然灾害的影响,这些影响主要由结构专业或是勘察单位去考虑),防洪设计首先要考虑的是洪水对本项目的威胁,要因地制宜的考虑洪水的影响因素,有时洪水并非在用地红线之内形成,有时甚至很远的用地红线之外。笔者从设计过的海南万宁一个海边五星级酒店度假区的后勤区设计谈起,该后勤区位于一座大山山脚下一段相对平缓的平地,距离山脚有一定的距离,海南东部沿海高速从项目边上而过,高速正好在本项目附件有一个出入口,出入口道路到达本项目,高速路下有2个涵洞用于将该项目地块内的雨水排到高速路另一侧的溪流入海,项目用地周围除了该酒店后勤区以外还有几块空地,已经出售给另外的开发商,用于旅游地产开发等用途,有的在建设中,有的是空地,周边除了泄洪用的2座涵洞没有任何市政雨水管线。笔者在设计该项目时,先是沿本项目用地红线退后1米在围墙外专门设计了一条毛石砌筑的排洪沟,沿着自然地形一直延伸到高速路箱涵附近,同时与项目团队及业主商定把本项目场地在自然地形的基础上整体抬高0.2m~0.5m不等,回填土方从项目内或是附近别的工地直接拉来,故并没有产生多少费用。该项目08年设计,2011年夏竣工,结果当年11月份海南经历了一场50年一遇的秋季台风,山上下来的洪水携带着大量树叶、树枝等杂物迅速堵塞泄洪用的2座箱涵,水位迅速抬升,淹过高速公路,周边其余的地块全部被洪水淹没,有的地块积水深达1米,停在小区内的车辆全部进水,有的甚至漂浮起来,居民基本无法出行。由于本项目远见的设计,后勤区内虽然也有部分积水,但是很快就排除掉了,没有造成进一步的损失。
笔者在设计该开发商五星级酒店后面的旅游地产项目时,则是另外一种方案,该建筑背山面海,沿山势而上,海拔从5米一直升到66米,高差巨大,建筑设计是保证每一户都能看到海。
该项目由于是位于山脚,项目中间正好是周围2座山之间的凹点,本项目设计时沿用地红线外设置了一段排洪沟,集中汇合排入到项目正中间下设置的排洪箱涵,箱涵尺寸1.5mx2.0m,洪水按100年一遇设计,排洪沟与箱涵交接处设置一座3级沉砂池,入口设置不锈钢格栅,项目内的场地雨水、建筑屋面雨水单独由室外雨水管收集,排入附近市政雨水管线。该项目12年竣工交付使用,经过后期设计回访发现,经历2年多海南台风多雨季节的考验,物业管理人员反应泄洪箱涵、山地排洪沟运行效果良好,没有出现任何问题。
二、 室外排水管-超高度跌水井设计
山地建筑因地形高差大,室外道路坡度也很大,特别像上述的海边山地别墅,每排房子之间的高差巨大,道路设计都是采用S型多段桥梁架空与上下道路连接,2排房子之间的室外雨、污管线无法按正常坡度排到下一排别墅的道路上去。本项目2排房子之间高差达到10米,高差变化处是垂直的结构支护桩,如果采用国家标准图集上的跌水井进行分级跌水设计,每6米设置一个竖管式砖砌跌水井则要设置2级,占地大,而且深6米的检查井采用砖砌几乎无法现实,只能采用钢筋混凝土结构,占地面积大、施工难度大、结构复杂,而且还会影响景观效果,考虑到项目外的雨水已经不经过小区内,而小区内的雨水和污水量没有多大,经计算后采用一种超常规的方法来设置跌水,不设置跌水井,直接采用竖向敷设的排水立管来代替跌水井,在跌水井上游设置检查井,和竖管下游设置消能钢筋混凝土检查井,下游检查井排水管放大一级,增大排水能力,同时根据流量分成几根室外排水管并排敷设。施工过程如下图2所示:
该竖管安装采用高强度玻璃钢管,橡胶圈承插连接,每节管道均每0.5米间隔或是有接头处设置一个不锈钢锚固件与支护结构连接,确保连接部位安全牢固,然后再做景观美化处理,同时在竖管上预留出检查口,以便于管道堵塞时清通。
三、 室外管线设计-
室外部分大部分道路,特别是2排建筑之间的车行道路下面都是支护结构,可以埋设室外排水管道的位置少之又少,而人行道路下面还要考虑园林景观种植树木,故人行道下基本没法埋设室外管线,所有的室外雨、污管线均只能敷设在车行道路下,加上给水管、燃气管、强电、弱电管线,车行道下敷设满各种管线,
如果室外检查井还是采用传统的砖砌检查井则管线基本无法安装,所以笔者在设计上述山地建筑时室外雨、污管线均采用规范推荐使用的塑料排水检查井,塑料井有安装快速、造价便宜的优点,检修技术也有保证,很受到施工单位和业主的欢迎。
四、室内排水设计
近年来的房地产开发越来越流行户型拓展空间,开发商在开发山地别墅时一般都会在规范合理范围之内增设地下室空间,地下室不计算建筑面积,有和没有赠送地下室对销售有很大的影响,如果同样价钱、同等户型销售往往会更好。
对于住宅类建筑赠送的地下室空间往往会设置卫生间,按照《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第4.7.2条的规定:“建筑物的地下室生活排水应设置污水集水池和污水提升泵提升排至室外检查井”。而在别墅内部的污水集水池不能设置成敞开的,如果设计传统集水池,收集池内的粪便污水会发酵生成甲烷气体,如果处理不当会有爆炸的风险,一旦泄露也会污染室内环境。在设计这类建筑时,笔者一般会设计一体式污水提升泵站,这类泵站一般是密闭装置,设置专门的通气管伸出屋面通气,水泵出水管上设置有止回装置防止倒灌,有的产品还有专门的密闭水箱外置水泵,安装及维修均很方便,该类泵站产品前几年一般只有国外厂家有,所以进口产品比较贵,最近几年随着国产技术的进步,国内厂家也已经有类似产品,价格相对便宜好多。
结论
当今社会一套房子可能承载着一个家庭许多年的梦想,一套山地住宅更是财富与身份的象征,营造舒适、安全的室内外环境是我们设计师的使命,充分利用空间,为客户创造价值是我们的任务。
参考文献
赵理,王耀堂 建筑给水排水设计手册(第二版)上册,中国建筑工业出版社,2008年版.
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