一种地下建筑物用应急排水系统及方法与流程

1.本发明涉及地下建筑物排水技术领域，尤其涉及一种地下建筑物用应急排水系统及方法。


背景技术：

2.在建筑工程设计和施工过程中，当建筑物室内地面低于室外地面时，为防止地下建筑物室内积水，需要设置地下排水系统，将污水排放至地下集水池后，继续排放至室外污水坑。在施工过程中，往往采用重力排水的方式，将集水池内污水直接排至室外污水坑；为了防止室外污水坑内水位高度高于室内地下集水池的水位，无法采用重力排水的方式的情况下，则采用将污水泵放置集水坑底部，压力排水的方式。然而，如遇暴雨或地下集水池内水量突然急剧增加的情况，以上两种方式都有可能因为水量过大导致地下集水池内的污水没有及时排出去，造成地下建筑物地面积水，严重的甚至造成地下建筑物内部被淹。这种情况下上述两种方式则不能满足地下建筑物应急排水的要求。
3.中国专利申请号cn202010554396.x公开了一种楼宇排水系统，解决了现有重力排水系统应用在楼宇系统的地下室排水，无法防止发生倒灌的问题。本楼宇排水系统包括排水止回系统，排水止回系统设置于地下室排水干管上；还包括立管、地面支管、地下室支管和地下室排水干管；地面支管设置于地面以上各楼层中，地下室支管和地下室排水干管设置于地下室中，地面支管和地下室支管均与本层的排水器具连接；地面支管和地下室支管与立管连通，所有支管接入立管后，立管的出水口与地下室排水干管的进水口连接，地下室排水干管的出水口与排水止回系统连接。本发明适用于地下室最低排水点高度高于园区排水管网高度的情况，能够有效防止发生排水倒灌。本楼宇排水系统不需要为地下排水单独设置集水坑，节约成本，缩短工期。
4.中国专利申请号cn201821371765.6公开了一种地下室排水结构与地下室，地下室排水结构包括疏排水组与隔离层，疏排水组位于地下室的底板底部，该疏排水组用于将从地下层往上渗透的水及时排出，避免地下室的底板下面因积水过多而受到过大的水压。同时，隔离层位于疏排水组与回填层之间，且隔离层用于将疏排水组与回填层隔断设置。当大气降水时，隔离层会将从回填层渗入的地表雨水阻挡在疏排水组外，避免大量的地表雨水进入疏排水组中而导致疏排水组失控。
5.中国专利申请号cn200810063502.3公开了一种地下室工程防水、排水方法及系统，地下室工程的外墙的墙基深入到不透水或微透水岩土层或连续厚层状水泥土层中一定的深度以构成截地下水的主干构件，外墙的墙基采用细部构造截水措施处理，以截住来自地下室工程周边的地下水；地下室工程底板的垫层及顶板的找坡层由组合式防水层构成；地下室的后浇带、变形缝及外墙下部水平施工缝采用防水结构与防水措施相结合方法处理；地下室工程设有排水系统，地下室工程底板处的地下水及地面水通过排水系统位于底板的部分排至市政排水管道中，地下室顶板覆土层底的雨水经过排水系统位于室内的部分再排至市政排水管道中。本发明能让地下室工程的防水、排水效果好，工程造价降低，施工
进度快，大大提高地下室工程围护结构、防水层及管线的耐久性和可靠性。
6.然而，以上公开的现有技术的技术方案以及解决的技术问题和产生的有益效果均与本发明不同，均没有解决在地下集水池积水量过大时，自动切换系统内部工作状态，节能、高效、安全进行应急排水的问题。


技术实现要素：

7.为此，本发明提供一种地下建筑物用应急排水系统及方法，用以克服现有技术中在地下建筑物污水量过大时，自动切换系统内部工作状态，节能、高效、安全进行应急排水的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供一种地下建筑物用应急排水系统及方法，包括管道单元、设备单元和控制单元，其中，
9.所述管道单元，包括第一管道、第二管道和第三管道，其连接所述设备单元，用于对地下集水池内积水排水；
10.所述设备单元包括潜水泵、抽水泵、第一止回阀、第二止回阀和第三止回阀；所述潜水泵安装在地下集水池底部，其出水口与地下建筑侧壁的竖向管道入口连接，用于对地下集水池内积水压力排水；所述抽水泵，其连接所述第三管道，用于对地下集水池内积水应急排水；
11.所述控制单元包括中控模块、设备开关和传感器，所述中控模块与所述设备开关和所述传感器通信连接，用于监测和控制各部件工作状态。
12.进一步地，所述第一管道入口位于所述地下集水池侧壁底部，其出口连接至所述室外污水坑，位于室外污水坑第一液位处，所述第一管道连接所述第一止回阀；所述第二管道入口位于室外地面下方，其出口连接至所述室外污水坑，位于室外污水坑第二液位处，所述第二管道连接所述第二止回阀；所述第三管道位于室外地面上方，其入口与第二管道入口相连，其出口连接至所述室外污水坑，位于室外污水坑第二液位处，所述第三管道连接所述抽水泵和第三止回阀，抽水泵位于第三止回阀前面。
13.进一步地，所述传感器包括液位传感器和压力传感器，所述液位传感器分别安装在所述地下集水池侧壁和室外污水坑侧壁，用于监测液位高度；所述压力传感器分别安装在所述第一管道、所述第二管道上和所述第三管道上，用于监测管道内部压力。
14.进一步地，所述设备开关包括潜水泵开关和抽水泵开关，包括手动和自动两种工作模式。
15.进一步地，所述地下集水池位于所述地下建筑地面下方，地下集水池顶部与地下建筑地面齐平，其顶部设有盖板，地下集水池一侧壁连通地下建筑地面下方污水管，用于收集和储存地下建筑污水。
16.进一步地，所述室外污水坑位于所述室外地面下方，室外污水坑顶部与室外地面齐平，其顶部设有盖板，其底部位置低于所述地下集水池底部位置的高度。
17.进一步地，所述第一管道、所述第二管道和所述第三管道，其入口高于出口位置。
18.进一步地，一种地下建筑物用应急排水方法，其特征在于，包括，
19.步骤s01，所述地下集水池收集和储存地下建筑污水，当地下集水池内水位高度达到所述第一管道入口位置时，污水从所述第一管道入口流出，经过所述第一止回阀后流至
第一管道出口，排入所述室外污水坑内；
20.步骤s02，当所述室外污水坑内水位高度达到所述第一液位高度时，所述第一止回阀关闭，所述压力传感器检测所述第一管道内部压力达到关闭所述第一管道的临界压力，所述控制模块开启所述潜水泵开关，所述地下集水池内地下建筑污水沿着所述竖向管道流至所述第二管道入口，经过所述第二止回阀后流至第二管道出口，排入所述室外污水坑内；
21.步骤s03，当所述地下集水池内水位达到高水位临界值时，所述控制模块判断地下集水池内储存水量过大，控制模块开启所述抽水泵开关，所述地下集水池内地下建筑污水沿着所述竖向管道流至所述第三管道入口，经过所述抽水泵和第二止回阀后流至第三管道出口，排入所述室外污水坑内；当所述第三管道内部压力大于所述第二管道内部压力时，所述第二止回阀关闭；
22.步骤s04，当所述地下集水池内水位降至低水位临界值时，控制模块判断地下集水池内储存水量小，控制模块关闭所述抽水泵开关；当所述室外污水坑内水位大于等于所述第一液位高度时，所述地下集水池内地下建筑污水沿着所述竖向管道流至所述第二管道入口，经过所述第二止回阀后流至第二管道出口，排入所述室外污水坑内；当所述当所述室外污水坑内水位小于所述第一液位高度时，控制模块关闭所述潜水泵开关，污水从所述第一管道入口流出，经过所述第一止回阀后流至第一管道出口，排入所述室外污水坑内。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，
24.1、通过监测地下建筑物实际排水量，自动切换排水管道的方式，能够实现节能高效应急排水的效果：地下集水池水位高于室外污水坑水位且低于集水池内高水位临界值时，选择第一管道排水，该管道排水无需额外的压力设备和电能，利用重力作用，排水至室外污水坑；地下集水池内水位低于室外污水坑水位时，开启潜水泵进行压力排水，选择第二管道排水至室外污水坑；地下集水池内水位达到高水位临界值时，开启抽水泵进行压力排水，选择第三管道排水至室外污水坑。
25.2、排水管道均设置止回阀，且水平排水管道的入口高于出口高度；当其中一条排水管道工作时，另外两条排水管道的止回阀自动关闭，防止室外污水倒灌。
26.3、通过控制模块监测控制排水系统各部件工作状态，自动开启和关闭压力设备，能够实现智能应急排水的效果。
附图说明
27.图1为本发明所述地下建筑物用应急排水系统的结构示意图；
28.1、潜水泵；2、抽水泵；3、第一止回阀；4、第二止回阀；5、第三止回阀；6、第一排水管道；7、第二排水管道；8、第三排水管道
具体实施方式
29.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
30.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
31.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示
的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本发明提供一种地下建筑物用应急排水系统，请参阅图1所示，可以按照如下方式予以实施：本系统包括管道单元、设备单元和控制单元，其中，
34.所述管道单元，包括第一管道、第二管道和第三管道，其连接所述设备单元，用于对地下集水池内积水排水；
35.所述设备单元包括潜水泵、抽水泵、第一止回阀、第二止回阀和第三止回阀；所述潜水泵安装在地下集水池底部，其出水口与地下建筑侧壁的竖向管道入口连接，用于对地下集水池内积水压力排水；所述抽水泵，其连接所述第三管道，用于对地下集水池内积水应急排水；
36.所述控制单元包括中控模块、设备开关和传感器，所述中控模块与所述设备开关和所述传感器通信连接，用于监测和控制各部件工作状态。
37.具体而言，所述第一管道入口位于所述地下集水池侧壁底部，其出口连接至所述室外污水坑，位于室外污水坑第一液位处，所述第一管道连接所述第一止回阀；所述第二管道入口位于室外地面下方，其出口连接至所述室外污水坑，位于室外污水坑第二液位处，所述第二管道连接所述第二止回阀；所述第三管道位于室外地面上方，其入口与第二管道入口相连，其出口连接至所述室外污水坑，位于室外污水坑第二液位处，所述第三管道连接所述抽水泵和第三止回阀，抽水泵位于第三止回阀前面。
38.具体而言，所述传感器包括液位传感器和压力传感器，所述液位传感器分别安装在所述地下集水池侧壁和室外污水坑侧壁，用于监测液位高度；所述压力传感器分别安装在所述第一管道、所述第二管道上和所述第三管道上，用于监测管道内部压力。
39.具体而言，所述设备开关包括潜水泵开关和抽水泵开关，包括手动和自动两种工作模式。
40.具体而言，所述地下集水池位于所述地下建筑地面下方，地下集水池顶部与地下建筑地面齐平，其顶部设有盖板，地下集水池一侧壁连通地下建筑地面下方污水管，用于收集和储存地下建筑污水。
41.具体而言，所述室外污水坑位于所述室外地面下方，室外污水坑顶部与室外地面齐平，其顶部设有盖板，其底部位置低于所述地下集水池底部位置的高度。
42.具体而言，所述第一管道、所述第二管道和所述第三管道，其入口高于出口位置。
43.具体而言，本发明提供一种地下建筑物用应急排水方法，其特征在于，包括，
44.步骤s01，所述地下集水池收集和储存地下建筑污水，当地下集水池内水位高度达到所述第一管道入口位置时，污水从所述第一管道入口流出，经过所述第一止回阀后流至第一管道出口，排入所述室外污水坑内；
45.步骤s02，当所述室外污水坑内水位高度达到所述第一液位高度时，所述第一止回阀关闭，所述压力传感器检测所述第一管道内部压力达到关闭所述第一管道的临界压力，所述控制模块开启所述潜水泵开关，所述地下集水池内地下建筑污水沿着所述竖向管道流至所述第二管道入口，经过所述第二止回阀后流至第二管道出口，排入所述室外污水坑内；
46.步骤s03，当所述地下集水池内水位达到高水位临界值时，所述控制模块判断地下集水池内储存水量过大，控制模块开启所述抽水泵开关，所述地下集水池内地下建筑污水沿着所述竖向管道流至所述第三管道入口，经过所述抽水泵和第二止回阀后流至第三管道出口，排入所述室外污水坑内；当所述第三管道内部压力大于所述第二管道内部压力时，所述第二止回阀关闭；
47.步骤s04，当所述地下集水池内水位降至低水位临界值时，控制模块判断地下集水池内储存水量小，控制模块关闭所述抽水泵开关；当所述室外污水坑内水位大于等于所述第一液位高度时，所述地下集水池内地下建筑污水沿着所述竖向管道流至所述第二管道入口，经过所述第二止回阀后流至第二管道出口，排入所述室外污水坑内；当所述当所述室外污水坑内水位小于所述第一液位高度时，控制模块关闭所述潜水泵开关，污水从所述第一管道入口流出，经过所述第一止回阀后流至第一管道出口，排入所述室外污水坑内。
48.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。