淺談地鐵車站給排水及水消防系統的控制要點

楊 洋

長沙市軌道交通集團有限公司，湖南長沙 410000

地鐵以其運量大、能耗低、準點、安全、舒適等優勢吸引了國內各大城市的關注。據中國城市軌道交通協會統計[1]，截至2016年末，中國大陸共30個城市開通城市軌道交通運營，運營線路133條，總長度達4152.8km。

伴隨著地鐵建設遍地開花式的增長，給排水及消防系統作為確保地鐵后期正常運行和安全運營的重要組成部分，良好的給水系統不但能合理地提供地鐵車站內生產、生活所需用水，還能在發生火災后防止火勢蔓延，提供消防救援用水；良好的排水系統能及時有效的將車站運轉產生的生活污水、生產廢水、雨水等匯集并排入市政管網，避免影響車站正常運營。因此，在建設過程中結合地鐵運行特點進行給排水及消防系統的設計和施工，建立起良好的給排水及水消防系統，顯得尤為重要。

1 地鐵車站給排水系統控制要點

地鐵車站給排水及水消防系統包括給水系統、排水系統和水消防系統。其中，給水系統包括生產、生活給水系統；排水系統包括生活污水、生產廢水及雨水排水系統；水消防系統包含消火栓系統、自動噴水滅火系統。

1.1 給水系統控制要點

地鐵車站給水系統要做好以下要點的把控：（1） 對于車站內的生產、生活給水系統以及消防給水系統，要分開設置，形成獨立的供水系統，保證各系統運行的可靠性及安全性。（2） 若市政管網存在兩路水源，可不設置消防水池而利用消防泵從城市管網直接抽水 （需與當地市政和水務部門對接取得依據） ；若市政管網設計流量難以滿足車站消防要求或只存在一路水源，則須設置消防水池和消防泵組。（3） 車站給水引入管在水表后面和閥門之間需設置倒流防止器，避免造成水染污。（4） 給水引入管通常應沿車站出入口、風井等附屬結構進入車站，同時避免穿過電器設備用房或通信設備用房等，以免管道漏水引發設備損壞，影響地鐵正常運行。（5） 按照供水量大小，生產、生活給水管盡量使用新型復合管或薄壁不銹鋼管。

1.2 排水系統控制要點

對于排水系統要做好以下要點的把控：（1） 地下車站衛生設施排水口一般低于車站外市政排水管道標高，通常情況下，設置局部污水池，收集來自各管道的污水，使用水泵輸送到室外。為了提高城市軌道交通運行服務水平和車站衛生環境，推廣使用一體化污水提升設備或真空排污裝置等。（2） 車站出入口自動扶梯下、敞口風井底部、局部下沉區域均設置集水池；地下車站一般設置一座或兩座廢水泵房，且主廢水泵房一般設于車站標高較低一端，消防廢水和車站結構滲水等，通過自流后排入到廢水泵房的集水池內。（3） 區間線路最低處設區間主廢水泵站，負責結構滲水和消防廢水等的排除；隧道洞口處設雨水泵站。（4） 所有集水池內均設置2臺潛污泵，平時互為備用，當集水池為高水位時可同時啟用，將污、廢水提升至地面，經過消能后排入市政相應排水系統。

2 地鐵車站水消防系統控制要點

據相關數據統計[2]，地鐵由于環境的特殊性，線路故障或其他因素引發火災發生時，會造成重大人員傷亡和財產損失，如表1。從以下方面入手做好要點把控：（1） 消防栓系統。分2路引入市政給水，車站消防栓系統設計為環狀管網，區間按上下行各設1根給水管，并在車站端部與環狀管網相接。地鐵車站站廳及站臺等位置，設置室內消火栓，確保車站范圍內每個位置都有2股充實水柱能夠同時達到。在消火栓箱內，設置自救水喉和報警裝置。在區間隧道內，每隔50m左右，設置1個單口消火栓，在車站站臺端門外附近設消火栓箱、消防水帶和水槍等。（2） 自動噴水滅火系統。具有報警功能，滅火效率較高，能夠在火災初期有效控制火災，降低火場溫度，不會污染環境[3]，可在站廳和站臺等公共區域使用。

表1 重大地鐵火災事故統計

3 地鐵車站給排水及水消防系統實例控制分析

3.1 工程概述

以長沙市軌道交通1號線為例，其全長23.55km，其中地下線路22.28km，高架線路1.27km，車站總計20座，其中高架車站1座，地下車站19座。車站間距最大值1.931km，最小值0.611km。現結合地鐵車站工程實際，分析給排水和消防系統設計要點。

3.2 給排水和消防系統設計

3.2.1 給排水系統

利用兩路不同的市政給水管作為車站給水源，分別引入一根管道作為消防給水引入管；車站生產、生活給水系統與消防給水系統分設，從一根消防給水引入管水表前引出一根生產、生活給水管，單獨設置水表后進入車站，在車站內成支狀布置，為各用水點服務。

車站生活以及公廁污水采用真空排污裝置，糞便污水經真空排污系統收集后排入市政污水管網。車站沖洗水利用本層的地漏裝置引流至廢水泵集水池，通過提升裝置排至市政相應排水管。在車站出入口，設置橫截溝，負責雨水收集。對于軌道和車站屋面的雨水，使用雨水立管收集，利用重力流，排入到雨水管道。按照城市暴雨強度公式，計算雨水量。車站屋面設計重現期選擇P=10a，總體設計重現期選擇P=3a。為了保證工程施工的質量和進度，避免水管破損，車站地面下管道，采取了下部設置排水專用墊溝的形式，如圖1所示。

圖1 地面層下部排水管防沉降墊溝

3.2.2 水消防系統

在進入車站的2路消防引入管上，均安裝水表和倒流防止器裝置。車站設置室內消火栓，用水量按20L/s設計，管網在站內布置成環狀；區間消防給水管道沿行車方向的右側布置，區間中部不連通，在車站端頭與車站環狀管網進行連通，用水量按10L/s設計；車站出入口15～40m范圍內，設置地上式室外消火栓[4]，用水量按30L/s設計。市政給水管設計流量小于車站內外設計消火用水量或只有1路市政供水時，車站設置消防水池，采用臨時高壓消防給水系統。

選擇單閥單出口消火栓箱裝置，內部設置1個規格為DN65的消火栓、1盤規格為DN65×25m的襯膠消防水帶和內徑19mm、長25m的自救式軟管卷盤一套，消火栓箱布置間距控制在30m內，保證每個防火分區任意位置同層有兩只水槍的充實水柱同時到達，水槍流量大于5L/s。設有消防水池的車站，消防泵房內布置消火栓泵組，總計每站設置2臺消火栓泵、1臺規格為300L的氣壓罐以及2臺穩壓泵。

4 結語

地鐵工程是百年工程，日運行人次眾多，客流量較大，其運行的安全性和可靠性事關人員生命和財產安全，以及社會影響，應該備受重視。實踐證明，地鐵車站給排水和水消防系統是工程技術含量較高的地鐵分項工程之一，它的質量直接影響地鐵的正常運行和安全，乃至整個系統的質量，所以其設計施工應該追求科學、嚴謹和合理，通過嚴格把控，以滿足地鐵發展的需要。

[1] 城市軌道交通2016年度統計和分析報告[R].中國城市軌道交通協會信息.北京：中國城市軌道交通協會，2017.

[2] 杜寶玲.國外地鐵火災事故案例統計分析[J].消防科學與技術，2007，26（2） ：214-217.

[3] 楊琦，何宏濤，費艷林，等.上海地鐵11號線南段站給排水和水消防設計特點[J]. 中國給水排水，2013，29（2） ：49-52.

[4] 倪建華. 重慶地鐵6號線上新街站給排水及消防設計探討[J]. 城市道橋與防洪，2013（5） ：233-235，239.