广州某车辆基地给排水及消防系统设计要点分析

熊旭华

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510000）

1 工程概况

广州某车辆段场呈东西向布置，段址现状为农田，规划绿地。地块长约1940m，宽约460m，占地面积约50.096hm2。车辆段主要单体建筑有日检停车库、联合检修库、备品库、维修运转楼、物资库、工程车/调机库、污水处理站、清洗库、洗车库、蓄电池间、主变电所、焊轨基地、杂品库以及门卫，各单体建筑特征如表1 所示。车辆基地进行上盖物业开发，上盖范围为停车库、联合检修库、咽喉区、出入段线等区域（不含维修运转楼楼和厂前区部分）。

表1 各单体建筑特征及消防要素

段址所处供水范围的自来水厂供水规模为120 万m3/d，可为本段用水提供一路水源设计，供水能力按0.14MPa 计。段址所处污水处理服务范围的污水厂处理规模为30 万m3/d，周边设有DN500 的市政污水管，本次设计段内生产废水经污水处理站处理后和生活污水一并排至万新大道市政污水管。

2 生产、生活给水系统

室外给水采用生产、生活给水和室外消防用水分开的独立系统，生产、生活给水管网成枝状布置，各建筑物室内用水的市政压力直供部分从室外低压管网上就近接驳。

段内生产、生活用水采用分区供水方式，二层及以下单体、维修运转楼首层及以下楼层全部采用市政直供，不设置增压；维修运转楼二层及以上采用增压供给，2～8 层为加压低区，9 层以上为加压高区，当用水点水压超过0.20MPa 时减压。

加压低区（2～8 层）计算设计秒流量为 5.16L/s，引入管管径为DN80；加压高区（9 层及以上）计算设计秒流量为10.10L/s，引入管管径为DN100。

增压设备采用两套变频供水设备，设于维修运转楼负一层消防泵房内，设备参数为：低区主泵两台（Q=5L/s，H=0.55MPa，N=5.5kW，一用一备），配备气压罐及控制柜；高区主泵三台（Q=5L/s，H=1.00MPa，N=11kW，两用一备），配备气压罐及控制柜；生活水箱有效容积按60m3计。

3 热水系统

维修运转楼内的司乘公寓、公共食堂考虑热水供应。经调查，建筑物周边无市政热源可供使用，拟自设制热设备。当地冷水计算水温取10℃，水源水硬度约150～180mg/L。

综合考虑系统可靠性、能耗和维护成本，司乘公寓采用太阳能集热系统为主，空气源热泵为辅的集中热水供应系统，于屋顶设置。

热源的主要配置：司乘公寓热水系统采用全玻璃真空集热管，安装面积为180m2，辅助热源选用3 台空气源热泵，制热量62.8kW，额定功率15kW。

热水管网的设置：热水系统无须分区，采用开式上行下给全循环的供水方式。

热水系统采用全自动控制。司乘公寓热水系统的热泵根据环境温度、水温温度设定延时启动，系统检测水箱温度，在设定时间内未能达到设定温度时，系统判定光照强度较弱，太阳能吸热量不足，无法满足用户需求，空气源热泵启动辅助加热。

4 消防用水量标准及用水量

段内一次消防最大用水量为972m3/d，最高时用水量为396m3/h。各单体的消防要素如表1 所示[1]，段内消防用水量如表2 所示。

表2 消防给水用水量

5 消火栓系统

考虑到管网布置的合理性和经济性，本设计考虑将室外消火栓系统与除维修运转楼外的其他单体室内消火栓系统共用加压泵组和管网系统，而维修运转楼室内消火栓系统独立设置加压泵组和管网系统[2]。

室外消火栓共用系统在段内环状敷设，用水量为40L/s，火灾延续时间为3h。室外消火栓沿道路设置。其他单体室内消火栓系统从室外共用管网上接驳。

维修运转楼室内消火栓系统减压阀竖向分区，-1～7 层为低区，阀后压力为0.75MPa；8～屋面层为高区，竖向和水平形成环网。在维修运转楼最高点设置消防水箱，有效容积为36m3。

室内消火栓采用配备自救式消防卷盘水枪的消火栓，水枪口径ϕ19，消火栓口径DN65，水带长度25m。

各单体室内消火栓系统设置消防水泵接合器，其数量应满足火灾时消防用水量。

6 自动喷水灭火系统

维修运转楼、日检停车库、联合检修库（含运转办公楼）及物资总库设置自动喷水灭火系统。

维修运转楼为一类高层，地上部分属于中危险Ⅰ级，喷水强度6L/min·m2，作用面积160m2，设计流量21L/s，火灾延续时间1h。地下部分按中危险级Ⅱ级设置，喷水强度8L/min·m2，作用面积160m2，设计流量30L/s，火灾延续时间 1h[3]。

物资总库为丁类仓库，属于仓库危险Ⅱ级。立体货架区域最大净空高度为13.5m，储物高度为11m。储物喷头流量系数为363，喷头最低工作压力为0.35MPa，火灾延续时间1h，设计为流量150L/s；物质总库大、小件存放区净空h＜9m，喷头流量系数为202，喷头最低工作压力为0.35MPa，火灾延续时间1h，喷头间距为2.4≤S≤3.0m，设计为流量90L/s。物质总库生产用房首层净空8.25m，二层净空6.80m，喷头流量系数分别为115 和80，喷头最低工作压力0.10MPa，火灾延续时间1h，设计流量为 60L/s。

日检停车库、联合检修库按非仓库类高大净空场所，中危险级I 级设置考虑；日检停车库、联合检修库盖板净空8m＜h＜12m，按厂房高大净空场所考虑，喷水强度15L/（min·m），作用面积160m，火灾持续喷水时间为1h，设计流量为60L/s。边跨辅助间两层区域，参考厂房辅助办公区，净空 h＜8m，喷水强度 6L/min·m2，作用面积160m2，火灾延续时间1h，设计为流量35L/s。

联合检修库库房部分净高为13.1m（B-a～B-h 区域），超过库房自动喷淋系统的保护范围（不超过12m），考虑设置大空间智能型主动喷水灭火系统，大空间智能型灭火装置最大同时开启个数为9 个，设计流量为45L/s，火灾持续时间为1h。

考虑到管网布置的合理性和经济性，各单体合用喷淋泵组和管网系统。各单体均设置消防水泵接合器，其数量应满足火灾时消防用水量。

7 消防用水储备

本段只可接入一路水源，段内主要的消防水池储备室内、外消防（室内消火栓系统及自动喷水灭火系统）火灾延续时间内的全部水量，有效容积为972m3，设于维修运转楼负一层，分两格设置[4]。

8 水消防增压设施的配置

室外消火栓和其他单体共用室内消火栓系统增压设施，采用成套消防供水设备，配置主泵三台（两用一备，Q=40L/s，H=0.60MPa），稳压泵两台（一用一备，Q=1.5L/s，H=0.30MPa）、气压罐一个（调节水容积 150L）。

维修运转楼室内消火栓系统增压设施采用成套消防供水设备，配置主泵两台（一用一备，Q=40L/s，H=1.25MPa）。

自动喷水灭火系统增压设施采用成套消防供水设备，配置主泵四台（三用一备，Q=50L/s，H=1.30MPa，物资总库灭火时启动三台主泵，联合检修库灭火时启动两台主泵，其余位置灭火时启动一台主泵）。

维修运转楼屋顶泵房内设置室内消火栓稳压泵组、自喷稳压泵组各一套。

9 高压细水雾分隔系统

当盖下内部消防车道不满足自然排烟的条件时，为保证盖下消防车道救援安全，在运用库、联合检修库、调机及工程车库与消防车道相邻的一侧设置高压细水雾分隔系统。

高压细水雾分隔系统用水量详见表3。

表3 高压细水雾分隔系统用水量

系统末端喷头设计工作压力为10MPa，采用流量系数K=1.0 开式喷头；喷头的安装间距不大于3.0m，不小于1.5m，距墙不大于1.5m[5]。系统设计流量按照各单体或防火分区同时开启喷头数量（81 只）流量之和计算，设计流量为Q=810L/min，火灾持续喷水时间为1h。

高压细水雾分隔系统加压设施设于边跨辅助间二层的细水雾泵房内，设置一座不锈钢储水水箱，储存不小于1h 的用水量，有效容积不小于54m3。

系统共设两套泵组。其中一套泵组主泵三用一备，单泵参数为：Q=112L/min、H=14MPa、N=30kW；稳压泵一用一备，单泵参数为：Q=11.8L/min、H=1.4MPa、N=0.55kW；配套增压泵一用一备，单泵参数为：Q=20m3/h、H=40m、N=7.5kW。另外一套泵组主泵五用一备，单泵参数为：Q=112L/min、H=14MPa、N=30kW；稳压泵一用一备，单泵参数为：Q=11.8L/min、H=1.4MPa、N=0.55KW；配套增压泵一用一备，单泵参数为：Q=36m3/h、H=40m、N=11kW。

10 灭火器的配置

本段内各建筑应根据不同的功能和重要性，按《建筑灭火器配置设计规范》配置不同种类的中小型灭火器。

11 室外排水设计

室外排水采用分流制，室外雨水、生产废水与生活污水分流排放。粪便污水经化粪池、食堂污水经隔油池初步处理后与生活废水汇合排至段内室外污水管网；而各生产房屋的生产废水排入室外生产废水管网，生产废水纳入污水处理站达标处理后，尾水与生活污水汇合最终排入市政污水系统。

上盖屋面临时排水考虑结合结构缝设置天沟，采用虹吸压力流为主、重力流为辅的雨水系统收集排放屋面雨水，接入盖下的雨水管网，经管网收集后回用或就近排入段内箱涵。

电缆沟内雨水采用分段收集，经自流或提升排入段内雨水系统及站场排水沟。

12 室内排水设计

室内排水系统采用分流制，生活污水、废水、雨水及生产污水采用独立管系统分类收集后排入室外相应的分流管道。

13 结语

随着我国城市化进程的深化，轨道交通工程迅猛发展，建设体量持续增大。车辆基地是地铁线网不可或缺的组成部分，承担地铁列车运行和检修的重要功能，具有规模大、占地面积多、单体建筑类型复杂等特点。在加强城市土地资源集约利用的政策要求下，车辆基地进行上盖综合开发成为新趋势，对给排和消防系统设计提出新的要求。本文通过对广州某车辆基地的给水系统、排水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、高压细水雾系统等设计要点进行介绍，为同类工程设计提供参考。