某市軌道交通控制中心大樓給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計

劉小辰

（廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司，廣東 廣州 510010）

1 工程概況

某市軌道交通控制中心大樓選址在車輛段地塊內(nèi)，場地地勢平坦，用地性質(zhì)為市政設(shè)施用地，周邊規(guī)劃以居住用地和倉儲用地為主，目前現(xiàn)狀主要為農(nóng)田，周邊規(guī)劃道路均未實施。

控制中心大樓由控制中心及運營分部兩部分功能組成。根據(jù)線網(wǎng)需求，控制中心需滿足近期的5條線路的監(jiān)控需求，并預(yù)留一條線監(jiān)控條件?？刂浦行慕ㄖ娣e36 013 m2（地上30 030 m2，地下5 983 m2），地下1層，地上8層，建筑高度38.35 m （室外地面至屋面結(jié)構(gòu)頂板），室內(nèi)外高差450 mm。本工程為一類高層建筑，耐火等級為一級。

2 生活生產(chǎn)給水系統(tǒng)

本工程水源為車輛段提供的一路段內(nèi)給水，從控制中心大樓西北角的段內(nèi)給水管網(wǎng)上引入一根DN80生活給水管，給水壓力按市政接管點水頭0.20 MPa考慮。預(yù)留中水接駁條件，考慮在控制中心大樓西北角預(yù)留中水接入條件。

本工程為8層建筑，樓高38.35 m，車輛段給水管網(wǎng)的供水水壓不能滿足本工程最不利點的壓力要求，故將供水系統(tǒng)豎向分為高低兩個供水分區(qū)：低區(qū)為地下1層至3層，利用車輛段給水管網(wǎng)的水壓直接供水；高區(qū)為4至8層，由地下1層生活給水泵房的無負壓供水設(shè)備加壓后供給。

室外給水管采用球墨鑄鐵給水管。室內(nèi)生活給水管采用內(nèi)襯塑鋼管。

3 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)分為廢水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)及雨水系統(tǒng)。

室內(nèi)地面層以上的廢水、污水采用重力流系統(tǒng)排出。為保證較好的室內(nèi)環(huán)境，污水管道系統(tǒng)設(shè)有專用通氣立管。污水經(jīng)室外鋼筋混凝土化糞池處理后匯合廢水接入車輛段排水管網(wǎng)。地下1層的廢水通過排水溝匯集至集水坑內(nèi)，通過潛污泵加壓后接入車輛段排水管網(wǎng)。潛污泵均為一用一備，定期輪換工作，必要時兩臺同時啟動。潛污泵采用一控二的控制方式，并通過控制箱實現(xiàn)自動及手動控制兩種控制模式。

本工程屋面雨水系統(tǒng)采用重力流雨水排水系統(tǒng)，設(shè)計降雨歷時5 min，重現(xiàn)期10 a。雨水由屋面設(shè)置的87型雨水斗收集，經(jīng)雨水立管接入車輛段雨水管網(wǎng)或排水溝內(nèi)。屋面設(shè)置溢流設(shè)施，其與屋面雨水排水工程的總排水能力不小于當(dāng)?shù)?0年重現(xiàn)期的雨水量。地下車庫入口處設(shè)置截水溝，將雨水截留排入集水坑，由潛污泵加壓后排入車輛段雨水管網(wǎng)。

室外排水管采用HDPE雙壁波紋管。室內(nèi)重力排水管采用防噪聲型螺旋UPVC排水管，室內(nèi)壓力排水管采用內(nèi)涂塑鋼管。

4 水消防系統(tǒng)

4.1 消防水池及屋面消防水箱

本工程消防水量由設(shè)置在車輛段的綜合樓地下室內(nèi)的消防水池保證，消防水池蓄水量滿足本工程要求。

本工程初期火災(zāi)消防用水量由設(shè)置在車輛段的綜合樓屋面的消防水箱保證，水箱有效容積為36 m3。

4.2 室外消火栓系統(tǒng)

本工程室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量為40 L/s。

室外消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，系統(tǒng)供水由車輛段綜合樓內(nèi)的消防水池、室外消防水泵、屋面消防水箱聯(lián)合供給。綜合樓內(nèi)設(shè)置兩臺室外消防水泵，穩(wěn)壓系統(tǒng)供水由屋面消防水箱供給。車輛段的室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量為45 L/s，供水壓力為不小于0.14 MPa，滿足本工程室外水量及水壓要求。

本建筑室外設(shè)置地下式消火栓共3座，均在本工程室外水泵接合器15～40 m范圍內(nèi)。

4.3 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

本工程室內(nèi)消火栓設(shè)計流量為30 L/s，消防給水管的最不利點消火栓工作壓力為0.35 MPa。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，系統(tǒng)供水由車輛段綜合樓內(nèi)的消防水池、室內(nèi)消防水泵、屋面消防水箱、消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓設(shè)備聯(lián)合供給。在車輛段綜合樓消防泵房內(nèi)設(shè)置兩臺室內(nèi)消防水泵，設(shè)備參數(shù)：Q=30 L/s，H=90 m。在其屋面水箱間內(nèi)設(shè)置穩(wěn)壓設(shè)備一套，滿足本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)水量及水壓要求。

本工程室內(nèi)消火栓給水管道環(huán)狀布置，消火栓按同層同一防火分區(qū)的任何部位均有兩股充實水柱同時到達的要求設(shè)置。消防立管流量為15 L/s。由于中央控制大廳層高為9 m，水槍的充實水柱不小按于13 m計。室內(nèi)消火栓形式為單栓，栓口距地面1.10 m。

室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)2套地下式消防水泵接合器。

4.4 自動噴水滅火系統(tǒng)

地下1層停車庫自動噴水滅火系統(tǒng)危險等級按中危險級II級設(shè)計，噴水強度8 L/ （min·m2），作用面積160 m2；中央控制大廳區(qū)域?qū)痈? m，按民用建筑高大空間場所進行設(shè)計，噴水強度：6 L/ （min·m2），作用面積：260 m2；其余設(shè)置自噴的場所按中危險I級設(shè)計，噴水強度為6 L/ （min·m2），作用面積160 m2。

自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量為40 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為1.0 h。

本工程自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)5套濕式報警閥組，設(shè)置在地下1層生活給水泵房內(nèi)，每個報警閥組負擔(dān)的噴頭總數(shù)不超過800個。每層每個防火分區(qū)設(shè)置獨立的信號閥和水流指示器。無設(shè)置吊頂?shù)膮^(qū)域及每個停車位上部采用直立型噴頭，設(shè)置吊頂?shù)膮^(qū)域采用吊頂型噴頭。報警閥組的最不利噴頭處設(shè)置末端試水裝置，各防火分區(qū)、樓層均設(shè)置DN25試水閥，系統(tǒng)最低點設(shè)置泄水閥。

因控制中心大樓的中央控制大廳不允許系統(tǒng)誤噴而造成水漬損失，故設(shè)置預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)。預(yù)作用系統(tǒng)在地下1層生活給水泵房內(nèi)設(shè)置1套預(yù)作用報警閥組，其負擔(dān)的噴頭總數(shù)不超過800個。報警閥組的最不利噴頭處設(shè)末端試水裝置。預(yù)作用系統(tǒng)單獨設(shè)置立管為系統(tǒng)供水，立管頂端及各橫支管末端均設(shè)置DN25快速排氣閥。根據(jù)計算，本建筑預(yù)作用系統(tǒng)充水時間為83.45 s，滿足規(guī)范2 min內(nèi)完成系統(tǒng)充水的要求?；馂?zāi)發(fā)生時，保護區(qū)內(nèi)的火災(zāi)探測器感應(yīng)后發(fā)出報警信號，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在接收信號后開啟雨淋報警閥，管道充水，系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷较到y(tǒng)的閉式系統(tǒng)。

自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)3套地下式消防水泵接合器。

4.5 管材

室外消防給水管道采用球墨鑄鐵管給水管，室內(nèi)消防給水管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管。

5 滅火器配置

本工程按嚴(yán)重危險級火災(zāi)配置滅火器，滅火劑為充裝量5 kg的磷酸銨鹽干粉。應(yīng)業(yè)主需求，在電房及機房中另單獨加配手提滅火器，按中危險級E類火災(zāi)配置滅火器，滅火劑為充裝量7 kg的二氧化碳。滅火器按最大保護距離不超過15 m設(shè)置。滅火器設(shè)于專用滅火器箱或消火栓柜內(nèi)，每個滅火器箱設(shè)置2具滅火器、自救面具2套。

6 氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)采用有管網(wǎng)組合分配式IG541混合氣體滅火系統(tǒng)。

氣體滅火管網(wǎng)系統(tǒng)由IG541滅火劑儲存裝置及瓶頭閥、減壓裝置、啟動鋼瓶及啟動鋼瓶瓶頭閥、單向閥、集流管、選擇閥、安全溢流閥等組成。輸送氣體滅火劑的管道采用鍍鋅無縫鋼管，輸送啟動氣體的管道采用銅管。

控制中心大樓共設(shè)9個組合分配系統(tǒng)，氣瓶間分別位于七層、六層、五層、地下一層，共4間。本工程氣體滅火系統(tǒng)的保護范圍為：OPS設(shè)備及電源室、EPS電源室、線網(wǎng)骨干網(wǎng)接入設(shè)備用房、線網(wǎng)指揮平臺系統(tǒng)接入設(shè)備房、ACC災(zāi)備系統(tǒng)主機房、ACC災(zāi)備系統(tǒng)電源室、信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及電源室、PIS設(shè)備室、AFC中央設(shè)備室、AFC電源室、通信設(shè)備室、通信電源室、信號設(shè)備室、信號電源室、綜合監(jiān)控系統(tǒng)電源室、綜合監(jiān)控系統(tǒng)中央設(shè)備室、弱電智能化機房、變配電室。

設(shè)計參數(shù)：本系統(tǒng)采用全淹沒滅火方式。系統(tǒng)設(shè)計工作壓力15 MPa，最大工作壓力17.2 MPa，最小工作壓力13.6 MPa。最小設(shè)計滅火濃度為37.5%，最大設(shè)計滅火濃度為52.0%，但經(jīng)常有人工作的防護區(qū)最大設(shè)計滅火濃度不超過43.0%。滅火劑噴放至設(shè)計用量的95%時，其噴放時間不大于60 s，且不應(yīng)小于48 s。

本系統(tǒng)同時具有自動控制、手動控制和機械應(yīng)急啟動三種控制方式。（1） 自動控制：防護區(qū)均設(shè)置兩路獨立探測回路，當(dāng)單一探測回路探測到火災(zāi)信號后，發(fā)出警報 （防護區(qū)的警鈴報警），并向火災(zāi)自動報警系統(tǒng)提供火災(zāi)預(yù)報警信號；當(dāng)?shù)诙诽綔y回路發(fā)出火災(zāi)信號后，啟動防護區(qū)的聲光報警器，聯(lián)動防護區(qū)內(nèi)其他專業(yè)設(shè)備動作。當(dāng)30 s延時狀態(tài)結(jié)束后，向?qū)?yīng)防護區(qū)的驅(qū)動瓶電磁閥發(fā)出滅火指令，通過驅(qū)動瓶內(nèi)的氮氣啟動IG541儲氣瓶以釋放滅火氣體。（2） 手動控制：手動控制擁有最高權(quán)限。當(dāng)報警控制器處于手動狀態(tài)時，按下應(yīng)急啟動按鈕或緊急啟停按鈕，系統(tǒng)立即開啟釋放滅火氣體，無須延時。（3） 機械應(yīng)急啟動：是自動控制和手動控制都失效的情形或有必要時采用的一種應(yīng)急操作，系統(tǒng)通過人工手動開啟機械啟動器釋放滅火氣體。詳細控制流程如圖1所示。

圖1 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)控制流程圖