地鐵車輛基地給排水及消防一體化設計要點

黃光宇

(深圳市市政設計研究院有限公司，廣東 深圳 518000)

我國自1965年北京地鐵一號線開工建設以來，截至2017年底，目前已有34座城市擁有地鐵，累計運營里程達5021.7km，預計到2020年我國運營的地鐵線路里程將達到6000km。隨著城市化的加快，城區(qū)人口不斷增加，城區(qū)范圍逐步擴大，新開通地鐵的城市及新建線路也將持續(xù)擴容，地鐵建設的高峰期還將持續(xù)至少10～15年。地鐵工程從最開始的只具有單一交通運輸功能，逐步發(fā)展成為以軌道交通為主，帶動周邊其他交通設施，商業(yè)，文體，居住的綜合媒介。

地鐵車輛基地是地鐵車輛停放，檢查，整備，運用和綜合維修的管理中心所在地，同時具備物資總庫儲存和職工技術培訓的功能。近些年來，內地各大城市開始借鑒香港、新加坡地鐵的開發(fā)模式和運作經驗，在地鐵車輛基地上層空間建設商品住宅，保障性住房，寫字樓，文體公園等，來解決城市用地緊張和土地浪費等問題。深圳市作為引進地鐵車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)的首座內地城市，幾年來積累了大量的規(guī)劃、設計、施工及管理經驗。

筆者以深圳市地鐵11號線松崗車輛基地為例，系統(tǒng)總結了帶有上蓋物業(yè)地鐵車輛基地的給排水及消防一體化設計要點和疑難問題的處理方法，以供設計人員進行參考。

1 工程概況

松崗車輛基地位于深圳市寶安區(qū)松福大道與朗碧路交叉口的西北側，東寶河以南地塊，車輛基地用地長度約1179m，寬度約324m，占地約29.2hm2。車輛基地內單體建筑有檢修主廠房(含物資總庫)，運用庫，運轉維修樓，調機及工程車庫，壓縮空氣站，試車間及跟隨所，牽引降壓混合變電所，洗車機棚及控制室，易燃品庫，污水處理站，材料棚，門衛(wèi)，垃圾中轉站，輪對踏面及受電弓檢測棚、綜合樓等。車輛基地大蓋屋面以上為商品性住宅、保障性用房及停車場(見圖1)。

圖1 松崗車輛段平面布置圖

2 一體化設計分析

地鐵車輛基地因其功能定位有以下特點。

(1)建筑物種類復雜

車輛基地內的建筑物類別主要有：丁戊類廠房、甲丙類倉庫、辦公樓、公寓宿舍等。

(2)各建筑單體所包含的工藝類型復雜

車輛基地各單體建筑物根據(jù)其工藝性質不同，主要分為車輛存放、車輛檢修、車輛清洗、部件檢修及配套供配電、廢水處理等。

(3)與上蓋物業(yè)給排水接口數(shù)量多

車輛基地與其上蓋物業(yè)的接口主要有：生活及消防補水接口、污水排水接口、雨水排水接口以及各類方案的配合銜接。

綜上所述，地鐵車輛基地及其上蓋物業(yè)的給排水及消防一體化設計的前提主要是考慮對各單體建筑的消防特點、工藝特點以及接口銜接特點做針對性分析，在滿足各類規(guī)范的要求下，做到系統(tǒng)安全、合理、經濟。

3 系統(tǒng)設計要點

本工程給排水及消防系統(tǒng)主要包括：生活及生產給水系統(tǒng)、室內外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、廢水排水及處理回用系統(tǒng)、污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)以及與上蓋物業(yè)的接口設計。

3.1 生活及生產給水系統(tǒng)

生活給水水源來自城市自來水管網，從車輛基地東側市政道路下DN600給水管接出一根DN150給水管供基地內各單體建筑物生活、生產用水點、綜合樓生活水箱、上蓋物業(yè)生活水箱補水等。

筆者建議在擬定給水和室外消防方案時，應與當?shù)厮畡罩鞴懿块T進行充分溝通，給水管道與室外消防管道是否合建管網，應取決于當?shù)厮M收取規(guī)定。避免因后期運營管理中水費收取混亂而產生管網二次改造的費用。

車輛基地內各工藝用水點眾多，給排水專業(yè)需與工藝專業(yè)充分溝通，避免工藝設備用水點遺漏或預留水量不足。各單體建筑物應分設水表，以便后期管理維護。

3.2 消防給水系統(tǒng)

3.2.1 室內、外消火栓系統(tǒng)

車輛基地沿消防道路下方敷設有DN250室外消防管網，分別接自車輛基地東側市政道路下DN300，DN600給水管，市政給水管網滿足兩路供水、水量及水壓要求，經過水力計算，可進行直接供給。室外消防管網沿道路不超過120m設置一處室外消火栓，并給綜合樓消防水池、上蓋物業(yè)消防水池進行補水，滿足水務部門對消防、生產用水分類計費的原則。

各單體建筑根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》設置室內消火栓系統(tǒng)，采用臨時穩(wěn)高壓系統(tǒng)。室內消火栓管網分別成環(huán)布置，分兩路入戶管接自室外埋地的DN200室內消火栓環(huán)管，由設置在綜合樓地下室的消防水池和消防泵房進行供水。

對于室內、外消火栓系統(tǒng)的設置細節(jié)筆者有以下建議：

1.室內、外消火栓系統(tǒng)的水量應分別選取各單體建筑物的最大值；室外消火栓管網、室內消火栓室外埋地管網的水利計算應考慮檢修條件下的最不利工況。

2.室外消火栓的數(shù)量應保證與各單體水泵接合器的一一對應，當水泵接合器數(shù)量超過三個，所對應室外消火栓數(shù)量可取3個。

3.因水量、水壓差別較大，為防止系統(tǒng)超壓，建議車輛基地各單體庫房與綜合樓的室內消火栓泵組、高位水箱穩(wěn)壓管分設。

4.各單體庫房室內消火栓的設置應充分考慮列車車體、工藝設備的遮擋，需按照滅火時消防水龍帶的實際布設路徑進行計算，避免出現(xiàn)滅火盲點。

3.2.2 自動噴水滅火系統(tǒng)

車輛基地內的物資總庫、綜合樓設置自動噴水滅火系統(tǒng)。物資總庫按倉庫危險Ⅱ級進行設計，系統(tǒng)設計流量為125L/s，火災延續(xù)時間1h；綜合樓按中危險Ⅱ級進行設計，系統(tǒng)設計流量為30L/s，火災延續(xù)時間1h。物資總庫噴淋系統(tǒng)與綜合樓噴淋系統(tǒng)各設置一套加壓設備，設于綜合樓地下室消防泵房內。自動噴淋系統(tǒng)與室內消火栓系統(tǒng)共用消防水池、高位消防水箱。

物資總庫自動噴淋系統(tǒng)的設置應注意以下幾點。

1.車輛基地內的物資總庫的最大凈空會超過9m，且?guī)靸仍O置儲物貨架。應根據(jù)最新版的《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》的相關要求，采用倉庫型噴頭或早期抑制快速響應噴頭。

2.物資總庫的設計應在項目方案階段限定最大凈空的高度，若超過12m，我國目前市場上現(xiàn)有的K360噴頭暫無3C認證，影響項目消防驗收順利通過。

3.庫內貨架應為通透型層板，其通透率應不小于50%。

3.3 氣體滅火系統(tǒng)

在檢修庫、運用庫等廠房邊跨及綜合樓地下室的重要電氣類用房設置氣體滅火系統(tǒng)，滅火介質應通過技術經濟比較確定，且盡量與地鐵正線車站所選滅火介質一致，有利于招標及后期運營維護的簡化。本工程采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。

其中，檢修庫、運用庫邊跨重要電氣類用房雖然設置在地上，且非高層建筑。但其房間內經常設置總管地鐵全線的控制設備，在方案設計初期，應與相關專業(yè)、業(yè)主及運營部門進行充分溝通，盡量考慮設置氣體滅火系統(tǒng)，保證運營安全。

3.4 廢水排水及處理回用系統(tǒng)

車輛基地各單體庫房內的車輛檢修、部件檢修、車輛沖洗、工藝排水等產生的含油廢水由設置在各個排水點處的管道收集，最終排至廢水處理站，經調節(jié)沉淀、隔油、氣浮、過濾處理工藝后，回用于車輛基地內的道路及綠化澆灑。

本系統(tǒng)可減少市政排水管的排水水量和污水處理廠的處理負擔、節(jié)約基地內的用水，實現(xiàn)了節(jié)能減排目標并響應了國家關于“海綿城市”的發(fā)展構想，并建議在后續(xù)類似工程中，采用末端智能自動滴灌或噴灌的澆灑方式。

3.5 污水排水系統(tǒng)

車輛基地內采用污水、廢水、雨水分流排放制度。由污水管道收集各單體建筑的污水，就近設置化糞池，最終集中排入市政污水管網。

對于上蓋物業(yè)的污水排放路徑，在項目初期應與上蓋規(guī)劃、建筑、給排水等專業(yè)進行充分溝通，提前在車輛基地的綠地、空地等預留化糞池，或考慮與基地內的化糞池合建，避免出現(xiàn)因上蓋物業(yè)建設滯后，導致后期污水排放困難的情況。上蓋物業(yè)的排水立管應結合車輛基地建筑立面方案，做到預留合理，外觀美觀大方。

3.6 雨水排水系統(tǒng)

車輛基地上蓋屋面匯水總面積約為219016m2，最大排水跨度超過150m，雨水總流量為18294.84L/s，設置虹吸雨水系統(tǒng)。若按照常規(guī)設計方法，雨水懸吊管將會大面積設置在庫內供電接觸網上方，漏水導致接觸網停運或短路的概率大幅增加，嚴重影響地鐵運營安全。為解決上述問題，本工程首次采用了上蓋屋面由中心向兩側整體結構找坡，坡度為1%；在屋面女兒墻外側設置混凝土外天溝，虹吸雨斗設置在外天溝內，虹吸雨水懸吊管敷設于外天溝下方；女兒墻設置均布穿孔，保證匯集的雨水流態(tài)穩(wěn)定，防止氣流紊亂影響虹吸雨水斗的排水能力。此外，虹吸雨水系統(tǒng)均布置在屋面范圍以外，可為后期上蓋物業(yè)開發(fā)可利用外天溝進行末端收水，避免雨水系統(tǒng)改造產生的投資浪費。本系統(tǒng)的設計安全、經濟，對今后的類似項目具有一定的借鑒意義(見圖2)。

圖2 虹吸雨水系部大樣圖

4 總 結

地鐵車輛基地具有建設規(guī)模大，建筑物類別多，制約因素多，上蓋物業(yè)與車輛基地接口復雜等特點，給排水及消防系統(tǒng)的設計應遵循合理、安全、經濟的原則，進行一體化設計，保證方案最優(yōu)，節(jié)能環(huán)保，投資受控及后期運營管理便捷。