濟南地鐵R3 線禮耕路站給排水設計要點分析

劉一源

（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海 200092）

1 引言

隨著城市的發(fā)展，地鐵建設正在全國各地如火如荼地展開。給排水及消防系統(tǒng)是車站的重要組成部分，用以保障地鐵的運營以及乘客的安全。一般地，地鐵車站給排水及消防設計包括給水系統(tǒng)設計、排水系統(tǒng)設計、水消防設計、自動滅火系統(tǒng)設計、滅火器設計等。由于設計及施工工期緊張，各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的問題也是層出不窮，需要梳理與總結(jié)。

2 項目概況

濟南軌道交通R3 線是城區(qū)東部貫通南北向的一條市域快線，連接濟南新東站、遙墻機場等樞紐，遠期越過黃河直至濟陽副城。

R3 線一期工程南起龍洞莊站，北至灘頭站，線路長約21.592km，共設車站13 座，其中換乘站6 座。一期工程于2015年開始初步設計，2019 年12 月正式通車。

禮耕路站為規(guī)劃兩線換乘站，其中，先期運營部分為地下2層島式車站。車站凈尺寸208.8m×21.3m，有效站臺120m×14m，中心里程處覆土3.3m。本站先期運營范圍共設5 個出地面出入口（4 個有蓋出入口和1 個消防出入口），同時在1 號出入口處設有無障礙垂直電梯1 部。車站共設置2 組風亭，均與地塊開發(fā)結(jié)合。車站站位附近有市政給水管、污水管、雨水管供本站接駁。

3 系統(tǒng)概述

本站設置給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)并配置滅火器，其中氣體滅火系統(tǒng)由總體單位統(tǒng)一設計。

3.1 給水系統(tǒng)

車站內(nèi)生產(chǎn)、生活給水的進水管在站內(nèi)呈枝狀布置，系統(tǒng)利用市政給水管網(wǎng)壓力直接供給，各配水點的水壓按0.45MPa控制，靜壓超過0.45MPa 的配水點應有減壓措施【1】。本站在站廳層換乘區(qū)域預留規(guī)劃線生產(chǎn)生活給水系統(tǒng)接口。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要由冷水機組（此部分由通風專業(yè)設計）、冷卻循環(huán)水泵、冷卻塔、循環(huán)水處理裝置、補水裝置等設備組成。冷卻塔與冷水機組一一對應，管道系統(tǒng)采用單元制。本站共2 臺冷卻塔，設置于1 號風亭開發(fā)屋面，由車站內(nèi)補水泵房加壓泵補水，室外冷卻塔補水管上設置水表計量。

3.2 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)主要包括：污水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)及雨水系統(tǒng)。排水采用分流制，污廢水分類收集。

污水系統(tǒng)主要包括車站內(nèi)公共衛(wèi)生間和工作人員衛(wèi)生間的生活污水。車站在站廳層設備區(qū)設有工作人員衛(wèi)生間，站臺層設有公共衛(wèi)生間，并設污水泵房。車站的生活污水由提升泵提升至車站外壓力檢查井消能，經(jīng)化糞池處理后就近排入市政污水管網(wǎng)【2】。

地下車站的站廳、站臺層公共區(qū)、設備區(qū)、施工縫等處的地漏及排水點，均由排水管直接接入線路排水溝，防止廢水在道床上漫流。車站線路排水溝最終匯入廢水泵房或局部排水泵房，經(jīng)水泵提升至室外壓力檢查井消能后排入市政雨水管網(wǎng)。

本站大里程端頭處設有主廢水泵房，用以排除車站部分的結(jié)構(gòu)滲水、沖洗和消防廢水，廢水經(jīng)潛污泵提升至室外壓力檢查井消能后，排入市政雨水管網(wǎng)。出入口扶梯基坑、垂直電梯基坑及風亭下均需設置集水坑，廢水經(jīng)潛污泵提升至室外壓力檢查井消能后排入市政雨水管網(wǎng)。車站排水系統(tǒng)原理如圖1 所示。

3.3 消火栓系統(tǒng)

本站有2 路消防引入管，站廳層設有效容積144m3的消防水池1 座，儲存室內(nèi)消防用水量【3】。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)在車站內(nèi)布置成環(huán)狀管網(wǎng)，保證每個防火分區(qū)每層至少有2 股消火栓水柱同時到達任何部位。消火栓盡量采用單口單閥消火栓，當受安裝條件限制時采用雙口雙閥消火栓；消火栓采用單口單閥時間距不大于30m，采用雙口雙閥時間距不大于50m【4】。本站考慮兩線共用消火栓系統(tǒng)，在站廳層換乘區(qū)域預留規(guī)劃線消火栓系統(tǒng)接口。

區(qū)間消防管道從車站室內(nèi)消火栓環(huán)網(wǎng)上接出，在相鄰車站站廳層成環(huán)，每條隧道引入1 根消火栓干管，并分別在車站端部的引入管上設置手電兩用蝶閥。

各出入口5～40m 范圍內(nèi)應設置室外消火栓。若上述范圍有市政消火栓，可利用市政消火栓。消防引入管在站內(nèi)成環(huán)，出入口室外消火栓由環(huán)管引出。本站在站廳層換乘區(qū)域預留規(guī)劃線室外消火栓系統(tǒng)接口。

3.4 滅火器配置

圖1 禮耕路地下車站排水系統(tǒng)原理圖

滅火器按 A 類、E 類火災嚴重危險級配置【5】，每具滅火器的最小配置滅火級別為3A。最大保護面積50m2/A，選用磷酸銨鹽干粉滅火器，滅火器的最大保護距離為15m。根據(jù)管理要求，部分設備用房內(nèi)增設充裝量為5kg 的磷酸銨鹽手提式干粉滅火器。

公共區(qū)滅火器箱采用4 只裝，設備區(qū)滅火器箱采用2 只裝。

4 設計及施工過程要點分析

4.1 給排水專業(yè)與相關專業(yè)接口

地鐵車站設計涉及眾多專業(yè)間的配合，了解各專業(yè)之間負責的內(nèi)容是順利開展設計工作的前提。給排水專業(yè)與相關專業(yè)接口情況如表1 所示。

4.2 管道保溫及防結(jié)露

本站位于北方地區(qū)，冬季最冷月平均溫度-5.4℃。為防止管道凍裂漏水及結(jié)露影響車站裝修，需對管道進行保溫及防結(jié)露處理。管道保溫及防結(jié)露按表2 原則進行，保溫材料及電保溫系統(tǒng)的設計均應滿足設計階段國家標準圖集03S401《管道和設備保溫、防結(jié)露及電伴熱》的相關要求。

表1 給排水專業(yè)與相關專業(yè)接口情況

表2 管道保溫及防結(jié)露措施

4.3 與公共區(qū)裝修的配合

4.3.1 公共區(qū)消火栓

由于施工圖設計階段裝修專業(yè)較后期介入，因此，本專業(yè)設計的公共區(qū)消火栓位置可能會與廣告燈箱、導向等沖突，甚至消火栓箱位置不滿足裝修模數(shù)。在滿足消防規(guī)范要求的前提下，消火栓箱位置需要根據(jù)裝修要求進行調(diào)整，以滿足車站公共區(qū)的整體裝修方案。

4.3.2 軌行區(qū)排水管

地下車站的站廳公共區(qū)、設備區(qū)離壁墻后設有排水地漏，并由排水管直接接入軌行區(qū)線路排水明溝。一般地，排水立管與地漏位置對應，直接排水至線路排水溝。但大多數(shù)情況下，軌行區(qū)外墻會安裝廣告燈箱，與地漏排水立管位置沖突。在兼顧軌行區(qū)燈箱美觀的前提下，需要本專業(yè)配合裝修圖紙來調(diào)整排水立管位置，避開廣告燈箱及接線盒。

4.4 冷卻塔結(jié)合商業(yè)開發(fā)設置

本站共設置4 個有蓋出入口及2 組風亭，其中先期投入運營的2 個出入口及2 組風亭均與地塊開發(fā)結(jié)合，開發(fā)紅線范圍內(nèi)車站附屬部分的土建由地塊代建。由于地面用地范圍緊張，車站冷卻塔考慮結(jié)合地塊開發(fā)設置于裙房屋面上。

冷卻塔結(jié)合地塊開發(fā)設置于裙房屋面上的方案首先需要地塊設計單位確認可行性，即裙房屋面是否有空間設置冷卻塔、補水水箱等設施，同時滿足建筑的使用功能及美觀性。確定上述方案的可行性后，設計難點轉(zhuǎn)為冷卻塔循環(huán)水管路徑方案的確定。由于地鐵與地塊在設計階段、設計周期等因素上的不同步，同時考慮到裙房屋面標高復雜、設備較多，經(jīng)過多輪討論與比對，最終確定如下管道路徑方案：冷卻塔相關水管及電纜通過與開發(fā)相結(jié)合的地鐵新風井升至5 層吊頂標高，水管從風井側(cè)壁穿出后在地塊5 層吊頂內(nèi)延走道敷設至屋面冷卻塔投影區(qū)域附近，再伸出屋面并延屋面引至冷卻塔。管道路徑典型斷面圖如圖2 所示，冷卻循環(huán)系統(tǒng)示意圖如圖3 所示。

圖2 冷卻循環(huán)系統(tǒng)水管路徑典型斷面圖

圖3 冷卻循環(huán)系統(tǒng)示意圖

冷卻塔結(jié)合地塊開發(fā)設置時，需要緊密結(jié)合地鐵設計與地塊設計。地鐵給排水專業(yè)應以地塊建筑提資圖為基礎，向地塊設計提供冷卻塔在屋面的位置及尺寸、冷卻塔基礎及重量、冷卻塔管線路徑等內(nèi)容，通過協(xié)商調(diào)整最終確定冷卻塔及水管布置方案。該方案土建預留由地塊施工單位負責，冷卻塔機電安裝及調(diào)試由地鐵施工單位進行。

5 結(jié)語

隨著地鐵建設在越來越多的城市中普及，地鐵給排水設計及施工過程中需要注意的問題更加細致與多樣化。因此，在今后的地鐵設計工作中，設計從業(yè)人員需要不斷交流問題與總結(jié)經(jīng)驗，使設計工作更細致，考慮問題更全面。