地鐵給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工若干問題分析

王桂贊

（中交機(jī)電工程局有限公司，北京100032）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國(guó)已有44 座城市已開通或在建地鐵，伴隨著地鐵的普及，人們對(duì)地鐵安全性、舒適性等的要求越來越高，而給排水消防系統(tǒng)作為基本的配套設(shè)施，重要性不言而喻。

1 給排水消防系統(tǒng)概述

地鐵給排水消防系統(tǒng)是給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和水消防系統(tǒng)的統(tǒng)稱。給水系統(tǒng)為車站提供空調(diào)系統(tǒng)冷卻水、沖洗用水、綠化用水、水消防系統(tǒng)用水等生產(chǎn)用水及工作人員和乘客的生活用水。水源一般從站外市政自來水水管接入，自車站兩端的附屬新風(fēng)井引入，在站內(nèi)枝狀管網(wǎng)布置。水消防系統(tǒng)包括消火栓給水系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)。消火栓給水系統(tǒng)包括室外消火栓系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)以及區(qū)間消防系統(tǒng)。排水系統(tǒng)包括廢水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)和生活污水排水系統(tǒng)。廢水一般指結(jié)構(gòu)滲漏水、沖洗水、消防水排水，雨水主要來源于洞口雨水、敞口式風(fēng)亭和出入口，生活污水指公共衛(wèi)生間、員工衛(wèi)生間排水。

2 給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題探討

2.1 給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)水源在有市政自來水時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇自來水作為水源。在車站沒有市政水源時(shí)，可在鄰近車站設(shè)置給水箱和加壓泵，生活水經(jīng)加壓后由區(qū)間隧道接入，以滿足車站用水需求。

2.1.1 給水系統(tǒng)管道附件設(shè)置

給水系統(tǒng)管道設(shè)置水表、止回閥、伸縮補(bǔ)償器、過沉降縫處軟管、排氣閥、放空閥等常規(guī)必要附件。對(duì)于站內(nèi)各用水系統(tǒng)是否設(shè)置水表、水表設(shè)置位置，各城市各地鐵系統(tǒng)不盡相同。隨著地鐵開通數(shù)量的不斷增加，地鐵的運(yùn)營(yíng)狀況逐漸為人們所關(guān)注，而國(guó)內(nèi)絕大部分地鐵處于虧損狀態(tài)，因此對(duì)于如何減少地鐵運(yùn)營(yíng)成本逐漸被重視。地鐵用水作為地鐵運(yùn)營(yíng)成本的一部分，也應(yīng)予以重視。車站各用水系統(tǒng)設(shè)置水表，可以了解分析各系統(tǒng)設(shè)備用水狀況，有助于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏水、設(shè)備運(yùn)行異常等狀況。給水管由新風(fēng)亭進(jìn)入站內(nèi)后，大部分區(qū)域?yàn)檠氐蹴攦?nèi)敷設(shè)或明敷，只在衛(wèi)生間內(nèi)采用暗敷。車站內(nèi)易發(fā)生漏水且不易發(fā)現(xiàn)的包括室外埋地管、消防水池，因此除在給水引入管設(shè)置市政水表井外，應(yīng)在消防水池進(jìn)水管、在通往室外管道上設(shè)置水表；而在衛(wèi)生間進(jìn)水管上，因人員經(jīng)常出入易發(fā)現(xiàn)漏水、用水設(shè)備異常，可不用設(shè)置。水表形式可以根據(jù)投資狀況選擇機(jī)械式水表或智能水表。水表設(shè)置位置及高度應(yīng)方便人員查看[1]。

2.1.2 區(qū)間消防管道與車站消防管道連接

區(qū)間消防管自車站站廳層室內(nèi)消防環(huán)網(wǎng)上接出，在接頭位置設(shè)置切斷閥門。區(qū)間消防縱向接管一般自車站兩端設(shè)備區(qū)活塞風(fēng)道引至區(qū)間內(nèi)，閥門設(shè)置在區(qū)間風(fēng)道內(nèi)，人員不易到達(dá)且若在車輛運(yùn)行期區(qū)間消防管道出現(xiàn)漏水等狀況不能及時(shí)關(guān)閉。因此，此處閥門應(yīng)加設(shè)電動(dòng)蝶閥，使得區(qū)間水管出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)在中控室關(guān)閉區(qū)間進(jìn)水閥門，減小對(duì)地鐵運(yùn)行影響。

2.1.3 管道預(yù)埋套管型號(hào)規(guī)格標(biāo)注

預(yù)埋套管分為剛性套管和柔性套管，在圖集中套管規(guī)格型號(hào)與所對(duì)應(yīng)的穿管管徑并不一致，例如圖紙中標(biāo)注“φ159 柔性防水套管”配套水管為DN100，如未有其他說明，現(xiàn)場(chǎng)施工中易將“φ159 柔性防水套管”理解為配套水管DN150，導(dǎo)致規(guī)格型號(hào)與水管不配套，在后期機(jī)電安裝中再發(fā)現(xiàn)套管問題，需拆除重新擴(kuò)孔、安裝，不僅增加施工難度，也會(huì)造成工期拖延。因此，在圖紙標(biāo)注中，建議在套管規(guī)格型號(hào)標(biāo)注中注明配套穿管管徑[例如將“φ159 柔性防水套管”改為“φ159 柔性防水套管（配套DN100 水管）”]，這樣可以避免現(xiàn)場(chǎng)施工人員錯(cuò)誤預(yù)埋。

2.1.4 軌行區(qū)過軌管預(yù)留預(yù)埋

區(qū)間給排水和消防過軌管過軌方式有兩種，一種是預(yù)埋不銹鋼鋼管，另一種是預(yù)留過軌管槽。兩種形式在地鐵中均有應(yīng)用，在實(shí)際實(shí)施中均需注意防止漏埋錯(cuò)埋。

2.2 排水系統(tǒng)

車站雨水排水系統(tǒng)主要分布于敞口式風(fēng)亭、車站出入口以及車輛出入段線洞口，這些區(qū)域的雨水匯入集水坑，由潛污泵提升后排出站外；車站廢水排水系統(tǒng)主要分布于水泵間、區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道、車站兩端主廢水泵房；車站生活污水排水系統(tǒng)主要分布于車站兩端，與衛(wèi)生間相鄰。

2.2.1 排水管管材選擇

排水管常用管材包括PVC 排水管、雙壁波紋管、水泥管、鑄鐵管、鍍鋅鋼管、涂塑鋼管等。車站排水管管材選擇需從施工工藝、使用壽命、安全性等進(jìn)行考慮。站內(nèi)重力排水管一般位于衛(wèi)生間至生活污水泵房排水管、站廳層地漏至車站兩側(cè)排水溝處，一般選用PVC 排水管，站外采用雙壁波紋管。站內(nèi)壓力排水管主要輸送介質(zhì)為雨水、廢水和生活污水，管材的選用不僅要考慮管道的機(jī)械強(qiáng)度、防腐性，更需考慮管道的可靠性。根據(jù)對(duì)已開通線路運(yùn)行分析，曾發(fā)生涂塑鋼管管道防腐涂層脫落導(dǎo)致管道堵塞事故，因此從可靠性、經(jīng)濟(jì)型分析，壓力排水系統(tǒng)采用熱鍍鋅鋼管更可靠。

2.2.2 密閉式污水一體化提升裝置

鑒于地鐵站衛(wèi)生間設(shè)置的特殊性以及對(duì)衛(wèi)生環(huán)境的高要求，污水提升裝置必須達(dá)到全密封，且應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。目前，污水提升裝置普遍采用雙集水箱、雙泵配置，但閥門設(shè)置每條地鐵線不盡相同，主要有以下兩種方式。

方案一，當(dāng)其中一臺(tái)水泵需要檢修時(shí)，集水箱進(jìn)水閥也必須關(guān)斷，從而導(dǎo)致部分衛(wèi)生間停用，未能實(shí)現(xiàn)真正意義上的一用一備；方案二與方案一相比，在集水箱后加設(shè)了閘閥，在水泵需要維修時(shí)，只需關(guān)閉水泵前后閥門，兩個(gè)集水箱仍可正常進(jìn)水使用，不會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)生間停用，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的一用一備。因此，建議污水提升裝置均采用方案二的閥門配置方案。

2.2.3 區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道廢水泵房設(shè)計(jì)

區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道是設(shè)置在兩條地鐵隧道之間的一條橫向通道，起到安全疏散乘客、隧道排水及防火、消防作用。聯(lián)絡(luò)通道除作為廢水泵房外，還作為人員疏散通道，因此聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)設(shè)備布置時(shí)，需考慮作為疏散通道是否滿足疏散通道凈寬要求。因?yàn)樗镁捎玫氖菨撐郾?，因此主要影響因素為電控柜的布置，在進(jìn)行廢水泵房設(shè)計(jì)時(shí)需注意。

2.2.4 水消防系統(tǒng)排水設(shè)計(jì)

水消防系統(tǒng)排水主要包括了消防水池放空管、高位水箱放空管、消火栓系統(tǒng)最低點(diǎn)放空管、噴淋系統(tǒng)末端試水裝置、報(bào)警閥等部位，這些部位要求需將排水管接入排水溝或地漏處，不得進(jìn)行散排，因此在進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)以上部位不得漏設(shè)排水溝或地漏。

3 給排水消防系統(tǒng)施工問題探討

3.1 土建施工方案對(duì)給排水消防系統(tǒng)施工的影響

給排水消防管、電線電纜、風(fēng)管等在車站公共區(qū)均為在吊頂內(nèi)敷設(shè)，而管道、電纜，尤其是電纜需連續(xù)性鋪設(shè)，而且在管線排布中，電纜布置在最上層，電纜鋪設(shè)完成后才能進(jìn)行下層管線的鋪設(shè)，而如果車站頂板上孔洞封堵時(shí)間太晚會(huì)影響給排水施工的整體完工進(jìn)度。因此，在工程前期，機(jī)電專業(yè)需關(guān)注土建盾構(gòu)孔、出渣孔、軌排孔的布置方案，結(jié)合工程整體進(jìn)度要求進(jìn)行施工計(jì)劃安排[2]。

3.2 土建施工對(duì)給排水市政接駁影響

車站給水包括生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)兩部分，車站排水主要包括車站雨水、廢水、生活污水三部分，均經(jīng)由風(fēng)亭或出入口與站外市政給排水系統(tǒng)相接，土建風(fēng)亭、出入口結(jié)構(gòu)完成時(shí)間、周邊回填時(shí)間、場(chǎng)地恢復(fù)時(shí)間都會(huì)影響管道接駁完成時(shí)間。目前，各個(gè)城市對(duì)軌行區(qū)移交標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，部分城市要求軌行區(qū)移交時(shí)需完成車站給水、生活污水排水、區(qū)間及車站主廢水市政接駁。因此，在施工中需注意給排水市政接駁要求完成時(shí)間。

3.3 管道預(yù)留預(yù)埋套管

給排水系統(tǒng)預(yù)留預(yù)埋套管在施工中容易存在的問題有：套管出結(jié)構(gòu)面高度不足、規(guī)格型號(hào)與設(shè)計(jì)不符、位置偏差、漏埋等，在施工中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)以上問題，需做好與土建的施工配合，如在預(yù)埋施工前與土建核對(duì)圖紙、土建移交機(jī)電時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，提前發(fā)現(xiàn)問題。

3.4 室外埋地管道施工

室外管道漏水是給排水消防系統(tǒng)竣工驗(yàn)收及后期維護(hù)中普遍存在的問題，在車輛段此問題尤為突出。分析原因，主要是地基沉降造成。因此，在埋地管道施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求對(duì)地基進(jìn)行處理，做好管道試壓，避免二次開挖。

3.5 管道試壓時(shí)需注意的問題

給排水管道試壓階段，需特別注意對(duì)已安裝設(shè)備的保護(hù)。在試壓前，應(yīng)確認(rèn)試壓段需關(guān)閉閥門，無開放出水口，試壓完成后及時(shí)放空管道。

3.6 消防泵房安裝調(diào)試階段需注意的問題

消防泵房和消防水池、消防電控柜一般位于地下且相鄰設(shè)置，消防水池初次蓄水階段，應(yīng)安排人員現(xiàn)場(chǎng)值守，以防止水池進(jìn)水水位控制閥、電動(dòng)閥、液位計(jì)參數(shù)設(shè)置有誤、泵房排水泵未設(shè)置自動(dòng)狀態(tài)等情況下，消防水池溢流且無法排水而造成泵房設(shè)備被淹。

4 結(jié)語

雖然地鐵給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，但在實(shí)際實(shí)施過程中因設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)維要求變化、施工管理水平、工期等因素影響，仍會(huì)發(fā)生各種問題。在地鐵設(shè)計(jì)、施工階段應(yīng)當(dāng)仔細(xì)審查、加強(qiáng)管理，確保給排水消防系統(tǒng)建設(shè)順利實(shí)施。