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摘要:以上海联创国际设计谷项目为例,描述了改造工程中,室外雨水系统的设计重点、难点。并对设计谷投入使用后遇到的一系列问题进行总结,尤其是在园区历经暴雨袭击后,及时制定了防洪排涝措施,对设计进行不断完善。该项目获得了中国建筑学会建筑创作奖银奖(建筑保护与再利用类)。
关键词:上海联创国际设计谷;改造项目;场地排水;下沉式庭院;防洪排涝
1、项目概况
上海市新凤城迎宾馆位于控江路1500弄1-12号,北侧为新凤城别墅区,南临控江路,西至杨树浦港,东至新凤城住宅区规划路。基地内建有1栋主楼、8栋小楼及配套地下室。本工程为已有建筑的改造,原建筑为新凤城迎宾馆及客房,改造后为上海联创建筑设计有限公司总部,即上海联创国际设计谷。
该项目获得了中国建筑学会建筑创作奖银奖(建筑保护与再利用类)。
2、基地雨水现状分析及改造难点
现状分析:基地总体竖向为中间高,南北低。原有雨水系统设有3个排水接驳口,一路与东侧高层住宅区合并排放,向南接入控江路市政雨水管网;北侧两路均与别墅区合并排放,向西接入杨树浦港河道。
改造难点:距离最近一次改造的时间—2004年6月,有10年之久,基地原有设计资料部分缺失,现场实际情况与原始资料有出入。设计周期短,施工进度快。
3、主要改造内容
建筑改造:在主楼与小楼间原有室外场地上,增加一层连廊及地下室联通口。
下沉式庭院:为提升半地下室使用效果,解决地下室采光,及自然通风等问题,在1#楼3#楼西侧、2#4#楼之间、4#6#楼之间,三处均增加下沉式庭院;原有地下室中央出地面玻璃采光顶盖拆除,改为下沉式庭院。
景观水池:将原有自然景观水池,改为混凝土底板人工镜面池。
4、场地排水
室外雨水管道为道路下暗敷,地下敷设的管道错综复杂,如给水、燃气、电力等,不宜大面积开挖;且室外雨水为重力排放,管道沿排水方向设有坡度。因此,对于场地排水采用局部修整的方式进行改造。首先要对场地进行竖向分析,然后确定汇水区域划分,尤其对于低洼或宜产生倒灌区域,需设置集水坑及潜污泵组进行提升排放。
主樓与小楼间的主入口通道,标高为2.91m,低于道路标高3.68m。通道周边单体屋面雨水,直接排入室外雨水检查井重力排放;通道地面排水则通过两侧的景观排水明沟,汇入绿化带内的集水坑,由潜污泵组提升排放。考虑通道与景观水池相邻,水池水位低于通道标高,且池壁与通道之间无翻边,通道积水时,水流有出处,因此设计秒流量按照重现期5年计算,集水坑的有效容积按照最大一台泵30s的出水量设计。
主楼南侧的景观水池,面积约为920m2,水位低于道路标高,并承接了南侧外立面雨水,设计秒流量按照重现期5年计算。在驳岸集水坑内设置三台潜污泵组,通过液位自动控制装置,以水池常水位为停泵水位,高出常水位300mm启泵,通过液位自动控制装置自动控制泵组启停。
5、下沉式庭院排水
西侧下沉式庭院:庭院东侧为地下室主入口,其他三面被梯状绿化带围绕。庭院内设置排水明沟,收集地面排水;根据景观专业要求,为确保为梯状绿化带内不积水,防止植物根部腐烂,在挡墙上设置若干排水孔,将积水排至明沟。地下室入口处,室内外高差较小,且对地下室影响较大,因此下沉式庭院参考“地下车库出入口”排水设计要求,设计秒流量按照重现期50年计算,集水坑的有效容积按照最大一台泵5min的出水量设计,增大调蓄容积,提高安全性。集水坑内设有三台泵组(两用一备),每台泵的流量为Q=100m3/h,排水总管管径DN250,因泵组瞬时排水量较大,为避免压力排水对周边室外雨水管网造成影响,将排水管引至80m以外的河道直接排放,管道尽量沿绿化带区域铺设,减少路面破坏范围。在泵组排水管出口处,管道先上翻至河道标高以上,防止河水倒灌;后续管道铺设时不得出现倒坡现象,坡度由水泵出口至河道排口降低,坡度同地面坡降,提升后的雨水可沿管道重力排放,防止雨水积存于管道内而产生沉砂淤积。
中央下沉式庭院:庭院内部有高低区域,集水坑设于高处,明沟沿四周敷设接入,水泵启停水位按照低位明沟控制。为便于后期维护,贴临集水坑设置阀门井,水泵出水管阀门置于阀门井内。
2#4#楼之间的下沉式庭院:因结构底板不能破坏,集水坑设于2#楼东侧室外,庭院明沟排水通过DN200连通管接至集水坑。在集水坑四周均设置300高挡坎,防止室外地面雨水进入。
4#6#楼之间的下沉式庭院:结构板为上翻梁,明沟被结构板打断,截面处的结构梁敲掉,在底部增设两根连通管并加固。
6、暴雨袭击 系统改造
经过一年的设计施工,公司于2015年6月正式入驻总部园区。入驻后不久就遇到了6月16日上海特大暴雨的袭击。根据上海市防汛指挥部发布的消息,杨浦局部地区的雨量超过200毫米,达到特大暴雨程度。园区室外及地下室积水严重,对公司造成了一定的经济损失。
事情发生后,设计小组迅速进行现场勘查,寻找进水原因。由于下沉式庭院的开挖,原有室外地坪降低,雨水检查井井口也随之降低,雨水上涨,由检查井口冲出,流向下沉式庭院梯状绿化带,绿化带明沟与庭院明沟有高差,施工时高位明沟未做排口引至低位明沟,导致地下室外墙处积水,水位高出幕墙,通过幕墙缝隙流入地下室。园区室外场地比北侧别墅区场地低,高差约300mm。由于北侧排口均与别墅区共用排口,当暴雨侵袭时,室外雨水检查井水位上升,由于园区场地低,雨水上涨,由检查井冒出,导致雨水滞留无处排放,场地积水严重。
根据以上分析,将对地下室影响较大的西侧庭院排水系统进行调整。在高位明沟处增加排口,引至庭院,保证明沟排水通畅。由于雨水检查井井盖升高,对于地下室西侧入口有遮挡,只能考虑暴雨期,室外倒灌雨水通过高位明沟排至庭院,由潜污泵加压排放至河道。暴雨期安排值班人员时时关注,储备临时移动泵组,以便采取应急措施。 7、制定园区排洪防涝措施
由于园区场地与别墅区场地的高差无法改变,只能对北侧两个共用排口进行改造:
① 非暴雨期,雨水排放按照现有管路方向正常排放。
② 暴雨期:利用电动闸板井,切断与北侧雨水管网的连通,由重力排水改为压力提升,雨水汇集至集水坑内,由雨水泵组提升,出水管翻高超过北侧路面300mm,以避免雨水回灌。
③ 管网切断尽量采用自动转换,物业实时监测。
主要的改造内容:
① 需进行改造的雨水井:3处,其中西侧下沉式庭院围墙附近2处,2#楼东侧围墙附近1处。 需对雨水井进行改造,重新砌筑为钢筋混凝土检查井,检查井顶面标高与围墙齐平。
② 钢筋混凝土电动闸门井: 3处,其中西侧下沉式庭院围墙附近2处,2#楼东侧围墙附近1处。与雨水井内的水位控制仪联动,当雨水井内水位升高至2.7m(绝对标高,暂定)時,闸板落下,由重力排水切换为雨水泵提升排放。
③ 集水坑:2处,其中7#楼西侧绿地内1处,主楼北侧道路上1处。集水坑A(2#楼东侧)设有3台雨水提升泵组,两用一备。集水坑B(7#楼西侧绿地内)设有4台雨水提升泵组,三用一备。
④ 改造对于现状绿化的影响:7#楼东侧绿地因新增集水坑,需局部开挖。原有西侧下沉式庭院压力排水管敷设区域需开挖接管。主楼北侧道路因雨水井的改造、新增集水坑的施工及管道的敷设,需破路面。
基于改造投资的限制,防洪排涝方案现阶段并未实施。虽未实施,但为后续改造留有可能性。
8、结束语
综上所述,室外雨水排水需要对场地竖向进行分析,尽量采用重力排水,局部低洼地带也要果断采用压力强排。下沉式庭院排水需要注意设置防倒灌措施,考虑潜污泵提升瞬间,排水流量较大的特征,室外雨水井建议采用钢筋混凝土井,加大井径,管道管径适当放大。在汛期及雨量较大的月份,需加强物业监控力度,准备好应急措施。当然对于雨量高峰,管网如何实现重力排水到压力辅助强排的安全、自动切换,还需要方案实施后,根据排水效果,进行不断的总结完善。
参考文献:
[1] 王光裕 刘刃.小区排水系统改造工程设计与施工[J].给水 排水,2000,(11).
[2] 史翔.城市防洪排涝中存在的问题与对策[J].建材与装饰,2016,(52).
[3] 郭飞,方玉妹.建筑雨水排水系统工程设计案例分析[J].给水排水,2008(01).
关键词:上海联创国际设计谷;改造项目;场地排水;下沉式庭院;防洪排涝
1、项目概况
上海市新凤城迎宾馆位于控江路1500弄1-12号,北侧为新凤城别墅区,南临控江路,西至杨树浦港,东至新凤城住宅区规划路。基地内建有1栋主楼、8栋小楼及配套地下室。本工程为已有建筑的改造,原建筑为新凤城迎宾馆及客房,改造后为上海联创建筑设计有限公司总部,即上海联创国际设计谷。
该项目获得了中国建筑学会建筑创作奖银奖(建筑保护与再利用类)。
2、基地雨水现状分析及改造难点
现状分析:基地总体竖向为中间高,南北低。原有雨水系统设有3个排水接驳口,一路与东侧高层住宅区合并排放,向南接入控江路市政雨水管网;北侧两路均与别墅区合并排放,向西接入杨树浦港河道。
改造难点:距离最近一次改造的时间—2004年6月,有10年之久,基地原有设计资料部分缺失,现场实际情况与原始资料有出入。设计周期短,施工进度快。
3、主要改造内容
建筑改造:在主楼与小楼间原有室外场地上,增加一层连廊及地下室联通口。
下沉式庭院:为提升半地下室使用效果,解决地下室采光,及自然通风等问题,在1#楼3#楼西侧、2#4#楼之间、4#6#楼之间,三处均增加下沉式庭院;原有地下室中央出地面玻璃采光顶盖拆除,改为下沉式庭院。
景观水池:将原有自然景观水池,改为混凝土底板人工镜面池。
4、场地排水
室外雨水管道为道路下暗敷,地下敷设的管道错综复杂,如给水、燃气、电力等,不宜大面积开挖;且室外雨水为重力排放,管道沿排水方向设有坡度。因此,对于场地排水采用局部修整的方式进行改造。首先要对场地进行竖向分析,然后确定汇水区域划分,尤其对于低洼或宜产生倒灌区域,需设置集水坑及潜污泵组进行提升排放。
主樓与小楼间的主入口通道,标高为2.91m,低于道路标高3.68m。通道周边单体屋面雨水,直接排入室外雨水检查井重力排放;通道地面排水则通过两侧的景观排水明沟,汇入绿化带内的集水坑,由潜污泵组提升排放。考虑通道与景观水池相邻,水池水位低于通道标高,且池壁与通道之间无翻边,通道积水时,水流有出处,因此设计秒流量按照重现期5年计算,集水坑的有效容积按照最大一台泵30s的出水量设计。
主楼南侧的景观水池,面积约为920m2,水位低于道路标高,并承接了南侧外立面雨水,设计秒流量按照重现期5年计算。在驳岸集水坑内设置三台潜污泵组,通过液位自动控制装置,以水池常水位为停泵水位,高出常水位300mm启泵,通过液位自动控制装置自动控制泵组启停。
5、下沉式庭院排水
西侧下沉式庭院:庭院东侧为地下室主入口,其他三面被梯状绿化带围绕。庭院内设置排水明沟,收集地面排水;根据景观专业要求,为确保为梯状绿化带内不积水,防止植物根部腐烂,在挡墙上设置若干排水孔,将积水排至明沟。地下室入口处,室内外高差较小,且对地下室影响较大,因此下沉式庭院参考“地下车库出入口”排水设计要求,设计秒流量按照重现期50年计算,集水坑的有效容积按照最大一台泵5min的出水量设计,增大调蓄容积,提高安全性。集水坑内设有三台泵组(两用一备),每台泵的流量为Q=100m3/h,排水总管管径DN250,因泵组瞬时排水量较大,为避免压力排水对周边室外雨水管网造成影响,将排水管引至80m以外的河道直接排放,管道尽量沿绿化带区域铺设,减少路面破坏范围。在泵组排水管出口处,管道先上翻至河道标高以上,防止河水倒灌;后续管道铺设时不得出现倒坡现象,坡度由水泵出口至河道排口降低,坡度同地面坡降,提升后的雨水可沿管道重力排放,防止雨水积存于管道内而产生沉砂淤积。
中央下沉式庭院:庭院内部有高低区域,集水坑设于高处,明沟沿四周敷设接入,水泵启停水位按照低位明沟控制。为便于后期维护,贴临集水坑设置阀门井,水泵出水管阀门置于阀门井内。
2#4#楼之间的下沉式庭院:因结构底板不能破坏,集水坑设于2#楼东侧室外,庭院明沟排水通过DN200连通管接至集水坑。在集水坑四周均设置300高挡坎,防止室外地面雨水进入。
4#6#楼之间的下沉式庭院:结构板为上翻梁,明沟被结构板打断,截面处的结构梁敲掉,在底部增设两根连通管并加固。
6、暴雨袭击 系统改造
经过一年的设计施工,公司于2015年6月正式入驻总部园区。入驻后不久就遇到了6月16日上海特大暴雨的袭击。根据上海市防汛指挥部发布的消息,杨浦局部地区的雨量超过200毫米,达到特大暴雨程度。园区室外及地下室积水严重,对公司造成了一定的经济损失。
事情发生后,设计小组迅速进行现场勘查,寻找进水原因。由于下沉式庭院的开挖,原有室外地坪降低,雨水检查井井口也随之降低,雨水上涨,由检查井口冲出,流向下沉式庭院梯状绿化带,绿化带明沟与庭院明沟有高差,施工时高位明沟未做排口引至低位明沟,导致地下室外墙处积水,水位高出幕墙,通过幕墙缝隙流入地下室。园区室外场地比北侧别墅区场地低,高差约300mm。由于北侧排口均与别墅区共用排口,当暴雨侵袭时,室外雨水检查井水位上升,由于园区场地低,雨水上涨,由检查井冒出,导致雨水滞留无处排放,场地积水严重。
根据以上分析,将对地下室影响较大的西侧庭院排水系统进行调整。在高位明沟处增加排口,引至庭院,保证明沟排水通畅。由于雨水检查井井盖升高,对于地下室西侧入口有遮挡,只能考虑暴雨期,室外倒灌雨水通过高位明沟排至庭院,由潜污泵加压排放至河道。暴雨期安排值班人员时时关注,储备临时移动泵组,以便采取应急措施。 7、制定园区排洪防涝措施
由于园区场地与别墅区场地的高差无法改变,只能对北侧两个共用排口进行改造:
① 非暴雨期,雨水排放按照现有管路方向正常排放。
② 暴雨期:利用电动闸板井,切断与北侧雨水管网的连通,由重力排水改为压力提升,雨水汇集至集水坑内,由雨水泵组提升,出水管翻高超过北侧路面300mm,以避免雨水回灌。
③ 管网切断尽量采用自动转换,物业实时监测。
主要的改造内容:
① 需进行改造的雨水井:3处,其中西侧下沉式庭院围墙附近2处,2#楼东侧围墙附近1处。 需对雨水井进行改造,重新砌筑为钢筋混凝土检查井,检查井顶面标高与围墙齐平。
② 钢筋混凝土电动闸门井: 3处,其中西侧下沉式庭院围墙附近2处,2#楼东侧围墙附近1处。与雨水井内的水位控制仪联动,当雨水井内水位升高至2.7m(绝对标高,暂定)時,闸板落下,由重力排水切换为雨水泵提升排放。
③ 集水坑:2处,其中7#楼西侧绿地内1处,主楼北侧道路上1处。集水坑A(2#楼东侧)设有3台雨水提升泵组,两用一备。集水坑B(7#楼西侧绿地内)设有4台雨水提升泵组,三用一备。
④ 改造对于现状绿化的影响:7#楼东侧绿地因新增集水坑,需局部开挖。原有西侧下沉式庭院压力排水管敷设区域需开挖接管。主楼北侧道路因雨水井的改造、新增集水坑的施工及管道的敷设,需破路面。
基于改造投资的限制,防洪排涝方案现阶段并未实施。虽未实施,但为后续改造留有可能性。
8、结束语
综上所述,室外雨水排水需要对场地竖向进行分析,尽量采用重力排水,局部低洼地带也要果断采用压力强排。下沉式庭院排水需要注意设置防倒灌措施,考虑潜污泵提升瞬间,排水流量较大的特征,室外雨水井建议采用钢筋混凝土井,加大井径,管道管径适当放大。在汛期及雨量较大的月份,需加强物业监控力度,准备好应急措施。当然对于雨量高峰,管网如何实现重力排水到压力辅助强排的安全、自动切换,还需要方案实施后,根据排水效果,进行不断的总结完善。
参考文献:
[1] 王光裕 刘刃.小区排水系统改造工程设计与施工[J].给水 排水,2000,(11).
[2] 史翔.城市防洪排涝中存在的问题与对策[J].建材与装饰,2016,(52).
[3] 郭飞,方玉妹.建筑雨水排水系统工程设计案例分析[J].给水排水,2008(01).