廣州某車輛基地給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計要點分析

熊旭華

（廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司，廣東廣州 510000）

1 工程概況

廣州某車輛段場呈東西向布置，段址現(xiàn)狀為農(nóng)田，規(guī)劃綠地。地塊長約1940m，寬約460m，占地面積約50.096hm2。車輛段主要單體建筑有日檢停車庫、聯(lián)合檢修庫、備品庫、維修運轉(zhuǎn)樓、物資庫、工程車/調(diào)機庫、污水處理站、清洗庫、洗車庫、蓄電池間、主變電所、焊軌基地、雜品庫以及門衛(wèi)，各單體建筑特征如表1 所示。車輛基地進行上蓋物業(yè)開發(fā)，上蓋范圍為停車庫、聯(lián)合檢修庫、咽喉區(qū)、出入段線等區(qū)域（不含維修運轉(zhuǎn)樓樓和廠前區(qū)部分）。

表1 各單體建筑特征及消防要素

段址所處供水范圍的自來水廠供水規(guī)模為120 萬m3/d，可為本段用水提供一路水源設(shè)計，供水能力按0.14MPa 計。段址所處污水處理服務(wù)范圍的污水廠處理規(guī)模為30 萬m3/d，周邊設(shè)有DN500 的市政污水管，本次設(shè)計段內(nèi)生產(chǎn)廢水經(jīng)污水處理站處理后和生活污水一并排至萬新大道市政污水管。

2 生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)

室外給水采用生產(chǎn)、生活給水和室外消防用水分開的獨立系統(tǒng)，生產(chǎn)、生活給水管網(wǎng)成枝狀布置，各建筑物室內(nèi)用水的市政壓力直供部分從室外低壓管網(wǎng)上就近接駁。

段內(nèi)生產(chǎn)、生活用水采用分區(qū)供水方式，二層及以下單體、維修運轉(zhuǎn)樓首層及以下樓層全部采用市政直供，不設(shè)置增壓；維修運轉(zhuǎn)樓二層及以上采用增壓供給，2～8 層為加壓低區(qū)，9 層以上為加壓高區(qū)，當(dāng)用水點水壓超過0.20MPa 時減壓。

加壓低區(qū)（2～8 層）計算設(shè)計秒流量為 5.16L/s，引入管管徑為DN80；加壓高區(qū)（9 層及以上）計算設(shè)計秒流量為10.10L/s，引入管管徑為DN100。

增壓設(shè)備采用兩套變頻供水設(shè)備，設(shè)于維修運轉(zhuǎn)樓負(fù)一層消防泵房內(nèi)，設(shè)備參數(shù)為：低區(qū)主泵兩臺（Q=5L/s，H=0.55MPa，N=5.5kW，一用一備），配備氣壓罐及控制柜；高區(qū)主泵三臺（Q=5L/s，H=1.00MPa，N=11kW，兩用一備），配備氣壓罐及控制柜；生活水箱有效容積按60m3計。

3 熱水系統(tǒng)

維修運轉(zhuǎn)樓內(nèi)的司乘公寓、公共食堂考慮熱水供應(yīng)。經(jīng)調(diào)查，建筑物周邊無市政熱源可供使用，擬自設(shè)制熱設(shè)備。當(dāng)?shù)乩渌嬎闼疁厝?0℃，水源水硬度約150～180mg/L。

綜合考慮系統(tǒng)可靠性、能耗和維護成本，司乘公寓采用太陽能集熱系統(tǒng)為主，空氣源熱泵為輔的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，于屋頂設(shè)置。

熱源的主要配置：司乘公寓熱水系統(tǒng)采用全玻璃真空集熱管，安裝面積為180m2，輔助熱源選用3 臺空氣源熱泵，制熱量62.8kW，額定功率15kW。

熱水管網(wǎng)的設(shè)置：熱水系統(tǒng)無須分區(qū)，采用開式上行下給全循環(huán)的供水方式。

熱水系統(tǒng)采用全自動控制。司乘公寓熱水系統(tǒng)的熱泵根據(jù)環(huán)境溫度、水溫溫度設(shè)定延時啟動，系統(tǒng)檢測水箱溫度，在設(shè)定時間內(nèi)未能達(dá)到設(shè)定溫度時，系統(tǒng)判定光照強度較弱，太陽能吸熱量不足，無法滿足用戶需求，空氣源熱泵啟動輔助加熱。

4 消防用水量標(biāo)準(zhǔn)及用水量

段內(nèi)一次消防最大用水量為972m3/d，最高時用水量為396m3/h。各單體的消防要素如表1 所示[1]，段內(nèi)消防用水量如表2 所示。

表2 消防給水用水量

5 消火栓系統(tǒng)

考慮到管網(wǎng)布置的合理性和經(jīng)濟性，本設(shè)計考慮將室外消火栓系統(tǒng)與除維修運轉(zhuǎn)樓外的其他單體室內(nèi)消火栓系統(tǒng)共用加壓泵組和管網(wǎng)系統(tǒng)，而維修運轉(zhuǎn)樓室內(nèi)消火栓系統(tǒng)獨立設(shè)置加壓泵組和管網(wǎng)系統(tǒng)[2]。

室外消火栓共用系統(tǒng)在段內(nèi)環(huán)狀敷設(shè)，用水量為40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為3h。室外消火栓沿道路設(shè)置。其他單體室內(nèi)消火栓系統(tǒng)從室外共用管網(wǎng)上接駁。

維修運轉(zhuǎn)樓室內(nèi)消火栓系統(tǒng)減壓閥豎向分區(qū)，-1～7 層為低區(qū)，閥后壓力為0.75MPa；8～屋面層為高區(qū)，豎向和水平形成環(huán)網(wǎng)。在維修運轉(zhuǎn)樓最高點設(shè)置消防水箱，有效容積為36m3。

室內(nèi)消火栓采用配備自救式消防卷盤水槍的消火栓，水槍口徑?19，消火栓口徑DN65，水帶長度25m。

各單體室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置消防水泵接合器，其數(shù)量應(yīng)滿足火災(zāi)時消防用水量。

6 自動噴水滅火系統(tǒng)

維修運轉(zhuǎn)樓、日檢停車庫、聯(lián)合檢修庫（含運轉(zhuǎn)辦公樓）及物資總庫設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。

維修運轉(zhuǎn)樓為一類高層，地上部分屬于中危險Ⅰ級，噴水強度6L/min·m2，作用面積160m2，設(shè)計流量21L/s，火災(zāi)延續(xù)時間1h。地下部分按中危險級Ⅱ級設(shè)置，噴水強度8L/min·m2，作用面積160m2，設(shè)計流量30L/s，火災(zāi)延續(xù)時間 1h[3]。

物資總庫為丁類倉庫，屬于倉庫危險Ⅱ級。立體貨架區(qū)域最大凈空高度為13.5m，儲物高度為11m。儲物噴頭流量系數(shù)為363，噴頭最低工作壓力為0.35MPa，火災(zāi)延續(xù)時間1h，設(shè)計為流量150L/s；物質(zhì)總庫大、小件存放區(qū)凈空h＜9m，噴頭流量系數(shù)為202，噴頭最低工作壓力為0.35MPa，火災(zāi)延續(xù)時間1h，噴頭間距為2.4≤S≤3.0m，設(shè)計為流量90L/s。物質(zhì)總庫生產(chǎn)用房首層凈空8.25m，二層凈空6.80m，噴頭流量系數(shù)分別為115 和80，噴頭最低工作壓力0.10MPa，火災(zāi)延續(xù)時間1h，設(shè)計流量為 60L/s。

日檢停車庫、聯(lián)合檢修庫按非倉庫類高大凈空場所，中危險級I 級設(shè)置考慮；日檢停車庫、聯(lián)合檢修庫蓋板凈空8m＜h＜12m，按廠房高大凈空場所考慮，噴水強度15L/（min·m），作用面積160m，火災(zāi)持續(xù)噴水時間為1h，設(shè)計流量為60L/s。邊跨輔助間兩層區(qū)域，參考廠房輔助辦公區(qū)，凈空 h＜8m，噴水強度 6L/min·m2，作用面積160m2，火災(zāi)延續(xù)時間1h，設(shè)計為流量35L/s。

聯(lián)合檢修庫庫房部分凈高為13.1m（B-a～B-h 區(qū)域），超過庫房自動噴淋系統(tǒng)的保護范圍（不超過12m），考慮設(shè)置大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，大空間智能型滅火裝置最大同時開啟個數(shù)為9 個，設(shè)計流量為45L/s，火災(zāi)持續(xù)時間為1h。

考慮到管網(wǎng)布置的合理性和經(jīng)濟性，各單體合用噴淋泵組和管網(wǎng)系統(tǒng)。各單體均設(shè)置消防水泵接合器，其數(shù)量應(yīng)滿足火災(zāi)時消防用水量。

7 消防用水儲備

本段只可接入一路水源，段內(nèi)主要的消防水池儲備室內(nèi)、外消防（室內(nèi)消火栓系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)）火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的全部水量，有效容積為972m3，設(shè)于維修運轉(zhuǎn)樓負(fù)一層，分兩格設(shè)置[4]。

8 水消防增壓設(shè)施的配置

室外消火栓和其他單體共用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)增壓設(shè)施，采用成套消防供水設(shè)備，配置主泵三臺（兩用一備，Q=40L/s，H=0.60MPa），穩(wěn)壓泵兩臺（一用一備，Q=1.5L/s，H=0.30MPa）、氣壓罐一個（調(diào)節(jié)水容積 150L）。

維修運轉(zhuǎn)樓室內(nèi)消火栓系統(tǒng)增壓設(shè)施采用成套消防供水設(shè)備，配置主泵兩臺（一用一備，Q=40L/s，H=1.25MPa）。

自動噴水滅火系統(tǒng)增壓設(shè)施采用成套消防供水設(shè)備，配置主泵四臺（三用一備，Q=50L/s，H=1.30MPa，物資總庫滅火時啟動三臺主泵，聯(lián)合檢修庫滅火時啟動兩臺主泵，其余位置滅火時啟動一臺主泵）。

維修運轉(zhuǎn)樓屋頂泵房內(nèi)設(shè)置室內(nèi)消火栓穩(wěn)壓泵組、自噴穩(wěn)壓泵組各一套。

9 高壓細(xì)水霧分隔系統(tǒng)

當(dāng)蓋下內(nèi)部消防車道不滿足自然排煙的條件時，為保證蓋下消防車道救援安全，在運用庫、聯(lián)合檢修庫、調(diào)機及工程車庫與消防車道相鄰的一側(cè)設(shè)置高壓細(xì)水霧分隔系統(tǒng)。

高壓細(xì)水霧分隔系統(tǒng)用水量詳見表3。

表3 高壓細(xì)水霧分隔系統(tǒng)用水量

系統(tǒng)末端噴頭設(shè)計工作壓力為10MPa，采用流量系數(shù)K=1.0 開式噴頭；噴頭的安裝間距不大于3.0m，不小于1.5m，距墻不大于1.5m[5]。系統(tǒng)設(shè)計流量按照各單體或防火分區(qū)同時開啟噴頭數(shù)量（81 只）流量之和計算，設(shè)計流量為Q=810L/min，火災(zāi)持續(xù)噴水時間為1h。

高壓細(xì)水霧分隔系統(tǒng)加壓設(shè)施設(shè)于邊跨輔助間二層的細(xì)水霧泵房內(nèi)，設(shè)置一座不銹鋼儲水水箱，儲存不小于1h 的用水量，有效容積不小于54m3。

系統(tǒng)共設(shè)兩套泵組。其中一套泵組主泵三用一備，單泵參數(shù)為：Q=112L/min、H=14MPa、N=30kW；穩(wěn)壓泵一用一備，單泵參數(shù)為：Q=11.8L/min、H=1.4MPa、N=0.55kW；配套增壓泵一用一備，單泵參數(shù)為：Q=20m3/h、H=40m、N=7.5kW。另外一套泵組主泵五用一備，單泵參數(shù)為：Q=112L/min、H=14MPa、N=30kW；穩(wěn)壓泵一用一備，單泵參數(shù)為：Q=11.8L/min、H=1.4MPa、N=0.55KW；配套增壓泵一用一備，單泵參數(shù)為：Q=36m3/h、H=40m、N=11kW。

10 滅火器的配置

本段內(nèi)各建筑應(yīng)根據(jù)不同的功能和重要性，按《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》配置不同種類的中小型滅火器。

11 室外排水設(shè)計

室外排水采用分流制，室外雨水、生產(chǎn)廢水與生活污水分流排放。糞便污水經(jīng)化糞池、食堂污水經(jīng)隔油池初步處理后與生活廢水匯合排至段內(nèi)室外污水管網(wǎng)；而各生產(chǎn)房屋的生產(chǎn)廢水排入室外生產(chǎn)廢水管網(wǎng)，生產(chǎn)廢水納入污水處理站達(dá)標(biāo)處理后，尾水與生活污水匯合最終排入市政污水系統(tǒng)。

上蓋屋面臨時排水考慮結(jié)合結(jié)構(gòu)縫設(shè)置天溝，采用虹吸壓力流為主、重力流為輔的雨水系統(tǒng)收集排放屋面雨水，接入蓋下的雨水管網(wǎng)，經(jīng)管網(wǎng)收集后回用或就近排入段內(nèi)箱涵。

電纜溝內(nèi)雨水采用分段收集，經(jīng)自流或提升排入段內(nèi)雨水系統(tǒng)及站場排水溝。

12 室內(nèi)排水設(shè)計

室內(nèi)排水系統(tǒng)采用分流制，生活污水、廢水、雨水及生產(chǎn)污水采用獨立管系統(tǒng)分類收集后排入室外相應(yīng)的分流管道。

13 結(jié)語

隨著我國城市化進程的深化，軌道交通工程迅猛發(fā)展，建設(shè)體量持續(xù)增大。車輛基地是地鐵線網(wǎng)不可或缺的組成部分，承擔(dān)地鐵列車運行和檢修的重要功能，具有規(guī)模大、占地面積多、單體建筑類型復(fù)雜等特點。在加強城市土地資源集約利用的政策要求下，車輛基地進行上蓋綜合開發(fā)成為新趨勢，對給排和消防系統(tǒng)設(shè)計提出新的要求。本文通過對廣州某車輛基地的給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、高壓細(xì)水霧系統(tǒng)等設(shè)計要點進行介紹，為同類工程設(shè)計提供參考。