地鐵全線車站給排水系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)思路

同智利（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司華東分院，江蘇　無錫　214000）

地鐵全線車站給排水系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)思路

同智利
（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司華東分院，江蘇無錫214000）

摘要:城市地鐵工程建設(shè)周期長(zhǎng)、工程量大，設(shè)計(jì)階段必須根據(jù)線路長(zhǎng)度由一家總體設(shè)計(jì)單位制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，幾個(gè)設(shè)計(jì)單位聯(lián)合設(shè)計(jì)方可完成。地鐵車站涉及專業(yè)類別較多，不同專業(yè)之間的設(shè)計(jì)配合與銜接，各種管道的合理布設(shè)等問題，是地鐵站設(shè)計(jì)、施工及安全可靠運(yùn)行的主要問題之一。本文詳細(xì)介紹了地鐵給排水設(shè)計(jì)中作為總體設(shè)計(jì)單位在初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)思路及應(yīng)該注意的問題。其結(jié)論可作為類似工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)總體設(shè)計(jì)單位的參考。

關(guān)鍵詞：地鐵站；給排水系統(tǒng)；全線給排水；地鐵給排水管道

0　前言

初步設(shè)計(jì)階段是給排水專業(yè)設(shè)計(jì)中特別重要的階段。作為總體設(shè)計(jì)單位，給排水專業(yè)必須積極配合土建專業(yè)的設(shè)計(jì)，確定好本專業(yè)房間規(guī)模，制定好本專業(yè)的技術(shù)要求、設(shè)計(jì)參數(shù)等。同時(shí)，需嚴(yán)格把關(guān)、與各專業(yè)的接口談妥，確保下階段施工圖設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。下面就將詳細(xì)談?wù)劦罔F給排水初步設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)思路及需要注意的問題。

1　調(diào)查車站供水水源情況

車站的水源情況-直接關(guān)系到本站消防系統(tǒng)的方案是采用高壓給水系統(tǒng)還是采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，這與土建關(guān)系密切。前期需要根據(jù)與城市供水部門詳細(xì)調(diào)查每個(gè)車站周圍的市政給水管網(wǎng)情況，確定消防系統(tǒng)方案。

2　給排水系統(tǒng)方案的確定及與土建的配合

2.1給水系統(tǒng)方案的確定

地鐵車站給水用水點(diǎn)主要為衛(wèi)生間、站廳站臺(tái)沖洗栓及各環(huán)控機(jī)房、污廢水泵房的沖洗用水。一般會(huì)從市政接管上接出的車站引入管上分出一根給水引入管作為車站的給水水源。

2.2排水系統(tǒng)方案的確定

（1）車站污水系統(tǒng)。車站污水系統(tǒng)方案的確定主要是排污類型的選擇。對(duì)于地下車站，目前國內(nèi)地鐵線路主要使用的是污水密閉提升裝置，個(gè)別地鐵線路使用真空排污設(shè)備。若地鐵車站的公共衛(wèi)生間設(shè)置于站臺(tái)付費(fèi)區(qū)，應(yīng)盡量控制與站廳層的員工衛(wèi)生間在同一豎向位置，兩個(gè)衛(wèi)生間可以共用同一污水泵房，減少投資。密閉提升裝置的總排水能力，不應(yīng)小于生活排水設(shè)計(jì)秒流量。污水出地面后是否設(shè)置化糞池需要定下來，這點(diǎn)應(yīng)根據(jù)各個(gè)城市的污水廠處理情況及當(dāng)?shù)氐呐潘芾聿块T進(jìn)行充分溝通后確定。目前北京、杭州等城市因考慮到化糞池設(shè)置的弊端，積極吸取香港等地方的地鐵建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，取消了化糞池的設(shè)置。但大部分城市地鐵設(shè)計(jì)中還是設(shè)置了化糞池。若車站室外無市政污水管網(wǎng)，可以設(shè)置一體化污水處理裝置后排入就近雨水管網(wǎng)或附近河流;（2）車站廢水系統(tǒng)。地下車站站廳及設(shè)備用房邊墻，每隔30～50米需設(shè)地漏一個(gè)，排水立管接入線路排水溝。在地面進(jìn)入站廳的人行通道和站廳層相接部位，需設(shè)橫截溝、并在溝內(nèi)設(shè)排水立管，排水立管接入站臺(tái)層線路排水溝。廢水系統(tǒng)在地下車站的線路最低點(diǎn)設(shè)主廢水泵房一個(gè)。排水泵的總排水能力，按消防時(shí)的排水量和結(jié)構(gòu)滲漏水量之和確定。轉(zhuǎn)轍機(jī)坑處往往由于施工原因，基坑處有積水情況，可以預(yù)留排水措施;（3）區(qū)間廢水系統(tǒng)。地鐵車站在區(qū)間最低點(diǎn)需設(shè)置廢水泵房一座。區(qū)間廢水泵出戶一般可以采取頂出式和沿區(qū)間隧道由車站排出這兩種方式。兩種方式各有利弊。頂出式的有點(diǎn)是出戶管短，水泵揚(yáng)程短，消耗能量少。但頂出式需考慮區(qū)間頂出后的室外情況。若剛好在道路中央或室外有加油站等敏感建筑時(shí)，則不考慮頂出式排出。經(jīng)區(qū)間隧道由車站排出的優(yōu)點(diǎn)是減少市政接駁點(diǎn)。缺點(diǎn)是壓力管需經(jīng)區(qū)間隧道在車站區(qū)域排出，增加了建設(shè)費(fèi)用。對(duì)于過江、過河區(qū)間，應(yīng)適當(dāng)考慮增加區(qū)間水泵臺(tái)數(shù)及兩端車站廢水泵房排水能力?？煽紤]設(shè)三臺(tái)水泵;（4）雨水系統(tǒng)。地下車站風(fēng)亭及敞開出入口均需要設(shè)置排水措施。雨水泵站的集水池有效容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)泵5～10min的出水量。在隧道出入洞口處設(shè)雨水泵站。泵站的排水能力按無錫市50年重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度，集流時(shí)間為5～10min計(jì)算。雨水泵站內(nèi)設(shè)置3臺(tái)雨水泵，依次輪換工作，必要時(shí)同時(shí)使用；排水泵的排水能力按照大于最大小時(shí)排水量的1/3選擇，雨水抽升至市政雨水系統(tǒng)。

高架車站因其排水區(qū)域分散，在雨水設(shè)計(jì)方面顯得尤為重要。大部分高架車站屋面及承重結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)（鋼屋面和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)），虹吸雨水系統(tǒng)因其集水能力強(qiáng)，管徑小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)更適合這種結(jié)構(gòu)。高架車站的軌道若排水不暢會(huì)引起運(yùn)營中斷等嚴(yán)重事故，所以軌道排水尤其重要。軌道排水應(yīng)根據(jù)其軌道梁的形式，合理設(shè)置排水系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)柱方便預(yù)埋的情況盡量在結(jié)構(gòu)柱預(yù)埋排水管。

2.3消防系統(tǒng)方案

（1）車站消防系統(tǒng)

車站消防系統(tǒng)主要根據(jù)室外管網(wǎng)情況確定。若室外有兩路市政環(huán)網(wǎng)接入，則可以在車站消防泵房?jī)H設(shè)置兩臺(tái)消防泵，經(jīng)消防加壓措施后供車站及區(qū)間消防系統(tǒng)用。若室外僅有一路市政引入管，則需在車站設(shè)一座消防水池，作為車站消防用水水源。

（2）區(qū)間消防系統(tǒng)

區(qū)間消防系統(tǒng)根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，消防水量為10L/s。區(qū)間消防水從車站引出，在車站兩端左右線位置分別進(jìn)入?yún)^(qū)間，可以在區(qū)間中部過軌聯(lián)通或與下個(gè)車站一起聯(lián)通成環(huán)。具體采用哪種方式根據(jù)各線具體情況確定。穿越軌道會(huì)給管道的維修帶來很大不便，管道在區(qū)間設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免管道穿越軌道。對(duì)于穿越軌道的消防管道，需要預(yù)埋鋼套管，管徑減小一個(gè)級(jí)別，這樣可以加快水流速度。

2.4地下配套物業(yè)開發(fā)方案的確定

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，全線車站按同一時(shí)間發(fā)生一次火災(zāi)計(jì)。根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》表3.5.2，配套開發(fā)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)可達(dá)到30L/s甚至40L/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于車站的消防用水量。地鐵車站經(jīng)常因?yàn)楸ｉ_通的原因，先行開通，為了減少配套開發(fā)對(duì)正線車站的影響，盡量采用分開設(shè)置的原則。

2.5管材的選用

室內(nèi)生產(chǎn)、生活給水宜采用鋼塑復(fù)合管、銅管或薄壁不銹鋼管等符合國家有關(guān)規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的管材。目前國內(nèi)地鐵線路大多使用性價(jià)比高的襯塑鋼管。排水管管材中，重力排水宜采用阻燃型硬聚氯乙烯排水管；壓力排水管宜采用鋼塑復(fù)合管；虹吸管多采用HDPE或不銹鋼管。室外埋地排水管宜采用埋地塑料管。

3　給排水消防系統(tǒng)與其它專業(yè)的接口問題

地鐵車站專業(yè)多，各專業(yè)之間接口復(fù)雜，在初步設(shè)計(jì)階段必須做好各專業(yè)間的接口，避免后期設(shè)計(jì)遺漏造成設(shè)計(jì)變更和不必要的麻煩。地鐵給排水主要的接口專業(yè)包括限界、軌道、通風(fēng)空調(diào)、供電、BAS、FAS、動(dòng)力照明及電扶梯等專業(yè)。

（1）限界：防止給排水及消防管道侵入限界。限界應(yīng)該對(duì)區(qū)間各管道、疏散平臺(tái)等作出合理的規(guī)劃，給排水專業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行限界的分配;（2）軌道：給排水收集軌道兩側(cè)的水。給排水地下車站及區(qū)間提供過軌管的設(shè)計(jì)里程及管徑、過軌要求。軌道為給排水專業(yè)提供接入點(diǎn)沉沙井控制標(biāo)高;（3）通風(fēng)空調(diào)：提供空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水和冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水；空調(diào)房間等的沖洗水等由給排水專業(yè)排出；滿足通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的排水要求;（4）供電：雜散電流防護(hù)配合。供電對(duì)給排水提供防雜散電流防護(hù)要求;（5）BAS：給排水專業(yè)的各類非消防類給水及排水泵及水池水位受BAS系統(tǒng)監(jiān)視。BAS通過RI/O從給排水水泵控制箱中采集水泵的狀態(tài)和水位報(bào)警信息，緊急情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的遠(yuǎn)程控制；BAS對(duì)電動(dòng)蝶閥的狀態(tài)采集，并通過對(duì)壓力傳感器的判斷對(duì)電動(dòng)蝶閥實(shí)行遠(yuǎn)程啟閉;（6）Fas:給排水專業(yè)的消防增壓設(shè)施受FAS系統(tǒng)的監(jiān)控;消火栓處的報(bào)警按鈕、信號(hào)閥的啟閉狀態(tài)受FAS系統(tǒng)監(jiān)視。FAS通過IBP盤向消防泵控制箱發(fā)出緊急手動(dòng)控制信號(hào)；接收消防泵控制箱發(fā)出的運(yùn)行狀態(tài)反饋信號(hào)。給排水向FAS提供消防泵的運(yùn)行狀態(tài)常開觸點(diǎn)硬線信號(hào)；接收FAS發(fā)來的啟?？刂菩盘?hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防水泵的啟停控制接收通過IBP盤發(fā)來的手動(dòng)啟?？刂菩盘?hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防水泵的緊急手動(dòng)啟停控制，提供消防水池的水位信號(hào);（7）動(dòng)力照明：給排水專業(yè)的相關(guān)動(dòng)力設(shè)備電源由動(dòng)力照明專業(yè)提供。動(dòng)力照明負(fù)責(zé)將電源引至給排水設(shè)備控制箱的接線端子處；負(fù)責(zé)將電源引至電動(dòng)蝶閥的執(zhí)行器接線端子處。給排水負(fù)責(zé)將本系統(tǒng)設(shè)備電源線接至給排水設(shè)備控制箱;（8）電扶梯：給排水負(fù)責(zé)將電扶梯底坑排水排出。

4　結(jié)論

作為地鐵總體設(shè)計(jì)單位，按照以上思路，給排水專業(yè)設(shè)計(jì)師就基本可以順利完成一條地鐵線的給排水初步設(shè)計(jì)工作。本文可作為工程技術(shù)人員在類似項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].GB 50157-2013.

[2]消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].GB 50974-2014.