一、设计核心目标

1. 安全性： 防止底坑积水导致电梯机械部件（如缓冲器、限速器张紧装置）锈蚀失效，避免电气设备短路，杜绝漏电风险。
2. 可靠性： 排水系统必须能在需要时自动启动，有效排除积水。
3. 合规性： 严格遵循国家及地方的电梯安装规范、建筑给排水设计规范。
4. 维护便利性： 设备选型和安装位置应便于日常检查、清理和维护。

二、设计依据与规范（主要参考中国标准）

• 《电梯制造与安装安全规范》GB 7588： 明确要求“井道下部应设置底坑，底坑的底部应光滑平整，不得渗水、漏水，且应设置排水设施。”
• 《建筑给水排水设计标准》GB 50015： 对集水坑、排水泵的选型、流量、扬程计算有详细规定。
• 当地建筑设计规范及消防规范。

三、排水系统构成与设计要点

一个完整的底坑排水系统通常由以下三个主要部分组成：

1 集水坑

• 位置与尺寸：
  • 通常设置在电梯底坑一侧或中央，具体位置需避开电梯缓冲器基础、导轨支架等部件。
  • 尺寸确定： 集水坑的有效容积应不小于以下两者中的较大值：
    • 05立方米（常见要求）。
    • 至少能容纳5分钟的潜水泵排水量（即潜水泵流量 m3/h ÷ 12）。
  • 典型尺寸： 建议最小尺寸为长×宽×深 = 600mm × 600mm × 600mm。具体尺寸需根据排水量和泵的启停频率计算确定。
• 构造要求：
  • 材质： 通常为混凝土现浇，内壁应做防水处理（如水泥砂浆抹光后涂刷防水涂料）。对于钢结构井道，需在底板上预留洞口并做好防水密封。
  • 盖板： 必须设置坚固的钢制或铸铁格栅盖板，格栅间隙应小于10mm，防止小物件掉入，同时方便开启进行维护。
  • 坑底坡度： 坑底应找坡（通常≥1%），坡向泵的吸水口，便于水汇集。

2 排水泵（潜水泵）

这是系统的核心设备，选型至关重要。

• 类型选择：
  • 首选：自动搅匀式潜水泵。它能搅动坑底淤泥，防止沉淀物堵塞泵体和管道，特别适合可能含有杂质的电梯底坑积水。
  • 备选：普通污水潜水泵。适用于水质相对较好的情况。
• 关键参数计算：
  • 流量： 根据可能的水源来确定。
    • 主要水源： 消防扑救时的消防积水。流量应不小于 10 L/s（36 m3/h）。这是最严格的要求，通常以此作为设计依据。
    • 次要水源： 机房/井道渗漏水、管道泄漏、清洁用水等。流量可适当减小，但一般不应小于 10 L/s（36 m3/h）。
    • 设计建议： 为满足安全规范，强烈建议按消防排水量（36 m3/h）进行选型。
  • 扬程：
    • 计算公式：扬程 = 提升高度 + 管道沿程水头损失 + 局部水头损失 + 自由水头
    • 提升高度： 从泵的吸水口到排水出口的垂直高度。
    • 水头损失： 根据管道材质、长度、管径、流速、管件数量计算得出，通常可估算为提升高度的20%~30%。
    • 自由水头： 排水出口处所需的压力，通常取2~5米。
• 控制方式：
  • 自动控制： 通过浮球开关实现。通常设置三个液位：
    • 停泵水位（低位）： 水泵停止工作。
    • 启泵水位（中位）： 水位到达此位置，一台水泵启动。
    • 报警水位（高位）： 水位到达此位置，意味着主泵故障或流量不足，此时应启动备用泵（如有）并同时向建筑物监控中心或管理人员发出声光报警信号。
  • 手动控制： 在控制箱上设置手动开关，用于检修和测试。

3 排水管道

• 管材： 推荐使用UPVC、ABS塑料管或镀锌钢管，耐腐蚀且安装方便。
• 管径： 根据水泵流量确定，但最小管径不应小于DN80，以防止堵塞。通常选用DN80或DN100。
• 敷设路径：
  • 从集水坑引出，沿井道壁或专用管井向上敷设。
  • 排水管应就近接入建筑的污水排水系统或室外雨水检查井。
  • 严禁接入建筑的生活污水管道，以防异味窜入井道。
• 关键附件：
  • 阀门： 在管道上应安装止回阀，防止水倒流；并安装检修阀门，便于水泵维修。
  • 管套： 管道穿地下室外墙时，必须设置防水套管，并做好密封处理。

四、针对钢结构井道的特殊考虑

1. 防水与防渗漏： 钢结构井道本身不防水，底坑区域的防水至关重要。必须在混凝土底坑内壁和底板做严格的防水层，并确保底板与钢结构井道壁的连接处密封可靠。
2. 结构开孔与加固： 在钢结构底板上开设集水坑洞口时，需进行结构核算，必要时对洞口进行加固处理，确保结构安全。
3. 防腐蚀： 井道内的所有金属部件（如集水坑盖板、管道支架等）应进行热镀锌或采用耐腐蚀涂层处理，以适应井道内可能潮湿的环境。

五、设计流程总结

1. 确认条件： 获取电梯底坑的最终标高、建筑排水出口位置及标高、是否有消防排水要求。
2. 计算排水量： 确定设计流量（通常取36 m3/h）。
3. 确定扬程： 测量或计算提升高度和水头损失，得出所需扬程。
4. 选择水泵： 根据流量和扬程选择合适的水泵（一用一备更佳），并确定其控制方式（浮球开关）。
5. 设计集水坑： 确定其位置、尺寸和构造做法。
6. 设计排水管路： 确定管径、走向、附件和接入点。
7. 绘制施工图： 包括平面图、系统图（原理图），注明设备参数、安装要求。
8. 编制设计说明： 明确施工注意事项、验收标准和质量要求。

六、推荐方案示例

• 集水坑： 600mm × 600mm × 800mm（深），混凝土现浇，内壁防水，带铸铁格栅盖板。
• 排水泵： 两台自动搅匀式潜水泵，一用一备。
  • 流量： 10 L/s (36 m3/h)
  • 扬程： 根据实际工况计算确定（例如：15-20米）
  • 控制： 浮球开关自动控制，高位报警。
• 排水管： DN100的UPVC或镀锌钢管，配备止回阀和检修阀，就近接入室外雨水井。

通过以上系统化的设计，可以确保电梯钢结构井道底坑排水系统安全、可靠、合规地运行。在实际项目中，建议由专业的机电工程师进行详细计算和出图。