轨道交通给排水及消防设计

陈大鹏

（重庆市轨道交通（集团）有限公司 重庆市 400000）

轨道交通给排水及消防设计

陈大鹏

（重庆市轨道交通（集团）有限公司 重庆市 400000）

当前，我国交通困境日益凸显，城市的交通设计面临着严峻的考验。为了缓解地上交通的压力，城市开始大力兴建地铁，逐步使城市交通向立体化方向发展，而在轨道交通的建设中，给排水与消防设计是重要环节，直接关系到轨道交通的运行安全，本文结合实际案例，重点探讨了相关方面的设计问题。

轨道交通；给排水；消防；设计

1 引言

城市轨道交通已经逐渐成为城市重要的交通措施之一，由于其运量较大，对于解决当前城市中日渐恶化的道路交通环境，有重要的意义。目前，全国的省会城市基本上都已经建成或正在兴建轨道交通系统。为了进一步保证轨道交通的运行安全和高效性，需结合城市轨道交通的运行特点，做好给排水以及消防系统的设计。

2 轨道交通给排水及消防设计概述

2.1 轨道交通给排水设计要点

2.1.1 给水设计

给水系统设计的主要内容包括用水量预测、给水管道组成、给水处理工艺等。在具体的设计过程中，应注意以下要点：①给水管道的设置不能穿越车站主体结构，应当布置于出入口、风井部位；②注意给水系统所使用管道的绝缘性，避免在接触供电网时发生危险；③重视给水管道管材选择，在生产、生活给水管管径在DNl00mm以下的，适宜选用新型塑料给水管，而管径在其以上的，宜选择镀锌钢管或可延性铸铁管；④给水立管应当设置于端部风井内，避免影响或接触供电系统。

2.1.2 排水设计

排水系统的设计应注意以下要点：①排水点设置，位于地下的地铁车站建筑，生产生活废水通常无法自流排出，需要通过泵提升排出，所以在设计时就需要考虑周全；②排水泵应设计成自灌式，采用就地、距离和水位自动的控制方式；③确定集水池的有效容积时，注意在工程造价和排水效率之间取得平衡，通常以10min废水量为最低容积，与消防废水量之和最小不得低于30m3，而污水泵房的集水池有效容积不应低于最大台泵5min内的流量，同时又不得超过6h内的污水量。

2.2 消防系统设计要点

轨道交通中的消防设计通常的设置为室内消火栓系统、自动喷淋灭火系统以及气体灭火系统等。具体设计要点如下：①消火栓给水系统的双向区间应当设计为环路；②消火栓箱的间距设计，应按照2股水柱同时到达的任意着火点来设置，车站内的消火栓箱最大间距为50m，折返线内的消火栓箱最大间距为50m，区间内的消火栓箱最大间距为100m；③自动喷水灭火系统的干管坡度，应当与站厅层、站台层的顶板坡度保持一致；④系统要求同时具备自动控制、手动控制和机械应急操作这三种启动方式；⑤灭火剂的设计位置应当尽可能靠近防护区内，以便及时获取，并发挥灭火效果；⑥保护区的设计不宜开口，与其他空间的相同开口，应当设计为在灭火剂喷放前自动关闭。

3 工程实例分析

某轨道交通系统规划，轨道交通2号线为东西走向的市域轨道交通干线。规划全长110km，向东有延伸线，工程全长30.5km，中间存在多个地面及高架车站和区间。东延伸工程含车站12座，主变电站1处，停车场1处。

3.1 给水及水消防系统设计

3.1.1 水源

该线各站点、区间均采用市政自来水作为供水水源。工程沿线经过主干道，大部分的车站附近都存在市政给水管道，水压可保证在0.20MPa，能够满足两路的水源要求。

3.1.2 生产、生活给水系统

每个车站都会单独引入1根给水管，用以满足日常的运营过程中，工作人员对于生活、清扫、生产设备等方面的用水要求，生产生活给水系统设计如图1所示，这些用水由市政管网直接供应。

图1 生产生活总管给水系统设计示意图

3.1.3 消火栓给水系统

（1）地下站与隧道区间

在地下车站和隧道区间内，都设置有消火栓系统。在本次的设计中，有9座地下车站，其中的消防系统均由市政自来水管网进行供水。根据相关资料，市政自来水管网的供水压力约为0.21MPa，而每个车站的消防管网所需自来水水压经计算为0.28MPa。市政自来水管网的水压并不能满足消防水压的要求，因此必须在其中加设消防泵加压系统。

本次设计中，采用的是消防泵直接自市政管网吸水加压用于消防供水的办法。消防给水系统的实际设置，是从两路市政管网中，分别接出一路进水管，在消防泵的房内连通。为了确保供水安全，设计消防管在车站的内部，以环状连通，然后从环状管网上接出区间消防管，并在区间的中部进行连通，于连通管处设置手动电动阀门。

该地下站的站厅层、站台层中，都设置了消火栓箱。车站内的消火栓均采用的是单阀单出口型，其布置间距为230m。在岛式站台层、设备区尽端、长度大于25m的出入口处等，可以安装两个单阀单出口的消火栓，布置间距控制为250m。注意确保车站范围内的任意点，都设置有不少于两股的充实水柱，可以同时到达。区间隧道上，以每50m的距离安装1个单口消火栓，将水龙带放置于邻近车站的端部专用消防箱中。

（2）高架站（地面站）

在高架车站内，也需要设置消火栓系统。本次设计中，高架车站共有3处，高架站的消防由消防泵进行加压供水，消防系统形成独立消防环状管网。车站内站厅、站台层设室内单阀单出口消火栓，间距230m。

3.1.4 自动喷水灭火系统

在地下车站的站厅层、站台层公共区及长度＞100m的出入口通道，设置自动喷水灭火系统，按中危险Ⅱ级考虑。喷淋消防专用泵与消火栓泵采用合建式消防泵房。系统总管由车站消防泵房引出，经过湿式报警阀、信号蝶阀、水流指示器接至保护区域。

3.2 排水系统设计

3.2.1 雨水、污水、废水排放方案

给排水的设计中，应当全面考虑到不同的工程实际中，存在不同的水源控制和排泄问题，例如对于工民建建筑的给排水设计，除了需要考虑到供水的顺畅，还应当积极采取环保措施，重视雨水收集利用，节约用水成本；另外还需要积极重视一些工业建筑中，废水和污水的排放问题，由于工业生产所产生的废水往往存在许多化学成分，随意排放或排水方案不妥，将会造成严重的环境污染。

与建筑工程不同，地铁工程的给排水的方案制定应当将重点放在给排水管道的敷设、车站和区间内粪便污水的排放，结构渗水、冲洗以及消防废水的处理，出入段线洞口雨水的可分类集中方面。在工程中，可采用直接排放或者由排水泵提升的方式进行雨、污水的排放，本次设计为地铁沿线地面道路设计完善的市政排水系统。

3.2.2 主要构筑物设计

相较于其他的工民建建筑工程给排水，地铁轨道交通的建设置身地下，水压与地面建筑不同，导致在主体给排水建筑物的设计和建设方面也存在很大的不同，其设备的选择也大相径庭，具体包括以下方面：

（1）地下区间的主废水系统与泵房设计

轨道交通建设于地下，存在水位差异，其主废水系统往往需要利用泵房进行排水，因而会设置有主排水泵房与辅助排水泵房。其中，主排水泵房的主要作用是排除结构渗漏水、处理事故漏水、凝结水和冲洗、消防废水等，因此应当尽量设与线路纵坡的最低点，这样，废水即可通过潜水排污泵的提升，排至地面的压力井，最终排入雨水管网系统。该设计中，在每座泵房中设置了2台或以上的潜水排污泵，互为备用。

另外，该工程中有些车站的区间长度达到1.38km，其余的区间长度均在1.5km以上，因此，对于此类区间，如果线路存在2个最低点，需要在每个线路的最低点分别设置1个两线共用的泵房，如果线路仅有1个最低点，则应当在两条线路的最低点，分别设1个排水泵房。

（2）雨水泵房设计

排雨系统设计对于轨道交通建设来说尤为重要，以上海为例，其部分地铁站排雨系统的设计并不全面，在遭遇特大暴雨天气时，导致雨水涌入地铁站，引起地铁站运行瘫痪，由于地铁站整体的建设已经完成，如果需要进行后期的排雨系统重建，必然会在一定程度上造成人力与财力的浪费。

本工程中，在地下段的出入洞口处，设计设置用于排雨的水泵房，在泵房内设置水泵设施，二用一备。设计过程中，应当结合地区暴雨强度公式，对雨水量进行计算，从而选择有合适排量的排水泵。

（3）污水泵房设置

交通轨道建设本身位置较低，车站内的生活污水无法依靠重力排入市政排水管网，因而容易形成地下集水，影响运营，必须及时采取措施，帮助排出。该工程设计中，通过设置污水泵房，将污水泵房设置于厕所旁边或下方，其中设2台污水泵，互为备用。

4 结语

城市的轨道交通建设中，给排水以及消防系统的设计原本就是一个复杂的综合性设计过程，设计时必须结合工程实际，充分地考虑各种影响因素，采取能够与其相适应的设计方案，从而保证交通的运行安全畅通。由于对环保的日益重视，轨道交通建设中，也应当以节约资源为原则，控制给水水源、水质等，采用安全可靠的供水系统，采用污、废（雨）分流制，引入先进技术，逐步完善设计内容，在满足地铁工程给排水及消防功能需求的基础上，力求做到技术合理、安全可靠、经济实用。

[1]王嘉懿.城市轨道交通给排水系统概论[J].华人时刊旬刊，2013：35～36.

[2]张子峰.山城轨道交通给排水及水消防系统的设计总结[J].低碳世界，2014（05X）：279～280.

[3]成明华.关于城市轨道交通给排水节能环保设计的探讨[J].建筑工程技术与设计，2015：56～57.

U239.5

A

1004-7344（2016）03-0122-02

2016-1-12

陈大鹏（1984-），男，工程师，大学本科，主要从事轨道交通安全管理工作。