地铁给排水及水消防工程的布局与设计要点研究

李斯宁

(华设设计集团股份有限公司，江苏 南京 210014)

0 引言

近些年，随着我国科学技术的日益发展，给排水施工技术也随之提升，但在系统设计环节仍然存在部分问题有待改善。为了确保地铁工程给排水系统可以在实际运行环节发挥自身优势与作用，还需设计单位科学开展地铁给排水系统与水消防系统布局与设计，确保地铁工程各项功能可以稳定发挥，始终处于正常运转状态。

1 地铁工程给排水系统与水消防系统概述

从性质而言，地铁工程的水消防系统与给排水系统如表1所示，分别是消防用水、生产用水以及生活用水。

表1 地铁工程给排水系统与水消防系统

2 地铁工程给排水系统布局要点与设计要点分析

2.1 给水系统布局要点与设计要点

针对地铁工程给排水系统开展设计可以分为3大部分。首先，在水源选择时，应当以城市自来水作为首要选择。在建设期间，施工人员可以通过两路进水的方式开展施工，实现生活给水系统、消防用水系统以及生产用水系统分离。与此同时，为满足地铁站内部整体用水需求，应当在地面设置独立的消防用水渠道。其次，在管道设计环节，应当主要以给水系统为主，以此确保地铁站内部生活用水、生产用水、消防用水充足，同时避免一系列特殊情况发生[1]。为此，在开展供水管线设计时，应当更加注重给水管道材料选择，确保其拥有良好的承载能力。在科学设计消防管道后，应当确保管线远离通信设备以及电气设备，防止电流与水流近距离接触产生电力事故。在地铁站内部水系统设计环节，应当在最低处安装泄压阀，并且在管道最高处安装排气阀。最后，可以将螺旋管伸缩装置安装在管道沉降缝中。需要注意的是，应当预留出部分管线，以此避免管道膨胀或破裂影响到其他系统。采用暗管辐射的方式将管道连接，且在实际施工环节，若是遇到此种方式无法进行合理补偿的情况，就需要选择固定支架替换管道支架。除此之外，设计时始终应当持管道之间的合理距离，以此确保管道的稳定性可以承载较大的膨胀压力。在水管材料选择环节，应当选择具有良好抗压力的管材，这是由于管材会受到温度影响而出现系统问题，应当在管材选择期间开展精细化设计，同时在管线铺设环节也应当有效规避这一问题。要求相关人员结合实际情况科学选择材料。科学设计冲洗栓箱设备与水利管设备是两个关键环节，主要为开展车辆清洁工作与车站清洁工作提供便利条件。在设计环节，应当秉承便捷性原则开展冲洗设施设计，在安装位置选择期间，应当尽量设置在站台两端或站厅两端，为后续洒水栓头更换提供便利条件，并且在双头前端设置独立阀门，以此减少水利管设备对供电系统带来的不利影响。

2.2 排水系统布局要点与设计要点分析

地铁工程排水系统主要包括废水排放系统与污水排放系统，其中污水排放系统主要用于排放生活污水，而废水排放系统则主要负责消防用水与雨水收集工作。因此，在排水系统设计环节，最常用到的排水管材为PVC无压管材。除此之外，热镀锌钢管拥有良好的抗压力，也是承压管道中最为常用的管材类型。在施工环节，施工人员应当严格结合设计图纸开展施工，而管道支架是典型的预制品，将其合理应用于施工环节，可以便于台钻开展钻眼工作，并且对钻眼处开展刷漆。最后，还需要对管道支架开展一系列安全检查工作，以此确保设备属于平稳运转、安全运转状态。在存水弯设计环节，应当确保内部臭气完全处理干净，在实际臭气处理环节，可采用地漏设施与卫生设施做好臭气处理与臭气隔离工作，发挥存水弯价值与作用。在开展排污管道设计环节，应当在管道上方安装伸缩器，从而为后续的施工工作提供便利条件[2]。

3 地铁工程水消防系统布局要点与设计要点分析

3.1 水消防工程设计要点分析

通过给排水工程开展合理布局、合理设计后，相关人员可在此基础上开展一系列地铁消防布局工作。但就目前形势而言，地铁工程所采用的消防系统主要以水消防系统为主，配合灭火器，可以有效消除火灾隐患。如图1所示，在开展消防系统设计时，站台处应当储备足够充足的消防栓。同时在人行通道内设置大量消防栓，在站厅内部，主要选择单头消防栓；在公共区域则应当采取暗装式消防栓，设备层选用功能与美观度兼备的半暗装式消防栓。车站内部所采用的消防栓系统主要是在管道处安装两个独立水管，并且确保水管呈现环形，最终确保消防区域与地铁工程形成洪水网管。在完成消防系统设置的基础上，还应当在地铁中配备大量灭火器以及消防面具设备[3]。

3.2 水消防工程布局要点与安装要点分析

在开展消防管道设备布局安装时，首先确保管道内部处于干净状态，加强检查力度与整改力度，确保基础工作得到有效落实，才可以使接下来的布局施工工作顺利开展。在完成管道安装工作后，需要在敞口处安装封闭措施与加塞措施，以此有效防止杂物进入水系统管道中。在车站内部可尽量选择强度较大的镀锌钢管作为管道管材，并且通过直径小于80 mm的管道完成连接。完成连接后使用法兰，若管道直径大于80 mm，则需要科学选择螺纹开展连接工作。待整个系统安装完成后，需要秉承从大到小的安装顺序进行安装，以此确保连接效率，并且确保消防栓各项安装工序落实到位，做好一系列加固工作，收集消防栓设计与安装信息。在稳定安装的基础上设置阀门，并且加大质量检查力度。

图1 消防系统消防栓的设计

4 地铁工程水消防系统布局与设计策略

4.1 优化自动灭火系统

地铁项目是一项施工规模较大的复杂性工程，同时具备结构复杂、人员相对密集、施工环境密闭性较强等特点，一旦在施工环节出现火灾隐患，将会为救援工作带来巨大难度，因此应当科学设计自动灭火设置，并且针对自动喷水系统展开优化设计。通常而言，地铁工程会设置人员疏散入口以及风井与外界环境保持连接，内部人员相对密集，各个站台区域缺少电梯以及楼梯等连接装置，一旦出现火灾隐患，则需要承担极大的人员疏散压力。由于空间结构特殊，势必会加速火灾蔓延，为消防营救工作带来不利影响。若处置不当，则会带来巨大的人员伤亡以及经济损失。为此，地铁工程应当提前做好自救工作，针对电气设备等核心设备开展优化设计，同时在大厅内设置消火栓系统，引入更加完善、更加高效的自助救援体系，如图2所示。在灭火救援环节，自动喷水装置可以发挥绝对的技术优势。在火灾事故发生后，迅速启动装置，同时启动报警系统，无须人为操作，可以结合火情迅速做出反应，对于各类建筑工程均可以起到良好的灭火效果以及控制火灾效果。

图2 消防自救的设计

在实践设计环节，应当结合相关设计规范完成系统设计任务，并且对管理区域内做好规划，结合人流情况以及站台位置，科学设计自动灭火装置，同时做好危险区域划分。建设阶段会产生大量可燃物，因此需要科学划分危险等级，在地下工程内部科学设置湿式灭火系统。在明确系统规划环节，若市政给水管网体系压力难以满足自动灭火体系要求，则应当增加压力泵装置，加设两台主泵、两台稳压泵以及一台压力罐，同时还需科学设置有助于污染物回流的设备，设置独立的自动灭火体系与消防栓体系，若涉及消防泵设置，则需要确保实施报警阀门分离管网系统。规划环节的给水管道以及消防栓设置，可引入同一管道。前者用于连接管网，后者则用于连接自动喷水装置。与此同时，喷水管道主体应当以“枝干”模式出现，并且结合公共车站以及公共厅层开展设计，在喷头位置处加设下垂喷头设备，检查管网系统中的出水压力，确保其处于正常运转状态。自动灭火装置与消防装置应当处于独立布设状态，倘若地铁工程包括地下商场或地下停车场，则需进一步完善自动喷水灭火体系。

4.2 科学开展雨水系统设计与废水系统设计

为保证地铁工程水系统功能稳定发挥，还需科学设计废水系统、科学布设废水集中池与废水处理泵[4]。工程结构以及消防排水通过地漏完成集中汇总，并且经过排水管网将其输送至排水沟中。积水池设置应结合地铁日常工程消防水用量与非水总量开展规划工作，同时应用于集中池中，做好备用处理工作，显著提升整体工作效率。在消防救援环节，则采用同步应用方法，最终确保整体废水经过潜水泵升至地面、流入市政整体污水体系。雨水系统科学规划，引入前屋排水装置，做好设备工作安排，同时结合相关设计要求，科学开展一系列规范化操作。针对集中池布置应当精准计算，以此确保功能得到稳定发挥。

5 结语

总而言之，地铁工程给排水系统设计与水消防系统布局与设计都是地铁工程设计工作的关键性内容，二者之间具有诸多互通之处。通过科学设计给水系统布局要点与设计要点、排水系统布局要点与设计要点、水消防工程设计要点、水消防工程布局要点与安装要点、优化自动灭火系统、科学开展雨水系统设计与废水系统设计等方式开展排水系统与水消防系统布局与设计，可以极大程度地保证地铁工程安全，提升地铁工程工作效率。