地鐵給排水、水消防工程布局及設計要點

文／金鴻飛、潘超 紹興市消防救援支隊 浙江紹興 312000

引言：

地鐵換乘站作為地鐵線路內車輛綜合檢修、人員辦公的重要場所，需要肩負起車輛停放、檢查、整備、運維管理等重要職責。由于換乘站通常需要為一條或多條地鐵線路服務，內部還配備了綜合辦公區、運用庫、檢修主廠房等地鐵。為確保地鐵換乘站始終保持安全可靠的運營狀態，需做好給排水以及消防布局設計工作。明確消防員給排水設計重點，確保給排水工程在滿足整個車段生產生活需求基礎上，將各類污水與廢水集合在一起，滿足達標排放標準以及中水回用需求。

1、工程概況

論文以紹興地鐵軌道交通1 號線、遠程5 號線換乘站為例，該換乘站為T 字形換乘形式，1 號站為地下2層島式車站，有效站臺寬14m、長120m，地鐵面積為14170.74m2。由于站臺面積大，需要著重關注北排水以及消防布局工作，確保給出的設計方案能夠在后續指導工程施工工作高質高效開展中發揮出重要作用。

2、地鐵給排水與水消防工程結構

地鐵給排水與水消防工程具體可分為生活用水、生產用水、消防用水3 個方面[1]。其中，生活用水包括車站內部飲用水、烹飪用水、洗浴用水、澆灌用水、日常生活中所需的水源等。在實際設計期間不僅需要滿足水壓以及水量需求，生活用水以及水質要求也相對較高，需要滿足現行國家飲用水規定要求。

生產用水主要應用在空調設備、車輛洗滌、機電維修過程中。由于應用范圍不同，設備檢修工藝也存在較大差異，對水體質量、綜合水量、水壓要求也存在較大差異；

消防用水對水質的要求不高，水體多數被應用在車站建設、車站維護工作。但值得注意的是，消防給排水系統需要嚴格設置水壓及水量，確保消防用水系統的水壓與水量符合國家針對地鐵消防防護頒布的明確規定。

3、地鐵給排水工程布局與設計

3.1 地鐵給水系統設計

3.1.1 選擇適宜水源

在地鐵工程給水系統設計過程中，需要首先做好水源選擇工作。現階段大部分地鐵工程均將城市自來水作為給水水源[2]。工程建設環節使用兩路進水方式，確保生活給水系統、消防用水系統、生活用水系統相互獨立。為滿足地鐵車站整體用水要求，還需要在地面設立獨立的消防用水渠道。

給水管道設計期間，應將給水系統放置在重要地位，使車站內生活用水、生產用水、消防用水水量充足，避免出現缺水問題，對地鐵正常運營造成不利影響。

3.1.2 選擇供水管道材料

做好供水管道材料選擇工作，確保公司材料自身具有足夠的承載力以及耐久性能。在管道設計后，還需要管道遠離通信設備以及電氣設備，避免水流及電流過近，引發觸電事故[3]。地鐵內部水系統設計工作開展期間，需要在最低處安裝泄壓閥、在最高處安裝排氣閥。

使用螺旋伸縮裝置安裝在管道沉降縫內，注意預留下部分管線，避免管道膨脹或破裂，對其他管線的運行水平造成不利影響。

采用暗管敷設方式連接開水管道，在不滿足施工條件及合理補償的情況下，還需要使用固定支架替換管道支架。不僅如此，設計環節需要確保管道之間具備合理距離，確保管道的穩定性能夠承載住更大的膨脹壓力。在水管材料選擇環節，由于管道經常會受到熱脹冷縮作用影響，因此其自身應具備良好抗壓性能。將精細化理念應用到，難道設計期間，結合地鐵工程運行實際情況對設計方案進行不斷優化。

要求在地鐵給水系統設計過程中，相關工作人員需要著重關注沖洗栓箱設備、水利管道設備設計工作[4]。為滿足車輛清洗以及車站清潔要求，沖洗栓箱數量及布置位置應當結合具體車站面積及空間結構特征靈活設置。秉持便捷性原則，沖洗設備應盡量靠近站臺兩端或者站廳兩端，為灑水栓頭的更換提供便利條件。要求在雙頭前端設計獨立閥門，避免水利管道對供電設備造成不利影響。

3.2 地鐵排水系統設計

地鐵工程中的排水系統由廢水排放系統、污水排放系統組成。污水排放系統主要應用在排放生活生產污水中，廢水排放系統則肩負起消防用水、雨水收集職責。

排水系統設計期間，通常使用的排水管材為PVC 無壓管。由于熱鍍鋅鋼管也具備較為良好的抗壓能力，因此被常用在承壓管道建設環節。實際施工工作開展期間，施工人員應嚴格遵照設計圖紙要求開展施工工作，結合設計圖紙具體要求，進行臺鉆鉆眼工作，并在鉆眼處刷漆。

對管道支架進行嚴格檢查，確保設備始終處于平穩運行與安全運行狀態。在水灣設計過程中，需要完全清理內部臭氣[5]。使用地漏設備與衛生設備將抽氣隔離，切實保障地鐵工程整體環境。在排污管道設計環節，還需要在管道上方安裝伸縮器，為后續施工工作提供便捷條件。

3.3 地鐵給排水節能方案

為更好實現地鐵節能減排目標，在設計給排水系統過程中，還需要在原有基礎上加強雨水資源利用率，確保雨水能夠在緩解社會用水緊張中發揮出重要作用。在原給排水系統基礎上增加雨水收集系統，收集起來的雨水需要進行統一處理，使其能夠達到中學使用要求中水使用要求，并應用在城市綠化或車輛沖洗等工作。在處理雨水時，需要首先將雨水引入到雨水沉沙池，借助雨水沉沙池流入到蓄水池，并借助氯消毒等方式將處理后的雨水再次集中排放到中水管道內，實現雨水循環利用目標，緩解地區用水緊張問題。

將節能減排理念落實到地鐵給排水設計環節，還需要做好消防蓄水池結構優化工作，確保消防蓄水池內水量能夠滿足火災救援期間的用水要求。但由于水長時間停留在蓄水池內，水質會快速下降，還需要對水體進行定期更換，導致資源浪費問題出現[6]。為有效解決此類問題發生，在建設消防蓄水池時，可以將消防蓄水池與生活蓄水池分開建設，延長消防蓄水池內設置更換時間，切實保障生活用水質量。同時，消防蓄水池也可以與地鐵中游泳池、園林水景合并建設，多個地鐵可以共同使用一個消防蓄水池，從根本上控制消防用水期間的資源浪費問題，緩解地鐵運營與城市發展期間的用水緊張問題。

4、地鐵水消防工程布局與設計

4.1 水消防工程設計要點

在地鐵水消防工程布局設計過程中，需要建立在給排水系統合理設計后實施。就當前形勢角度分析，地鐵消防工程主要以水消防系統為主，配合使用滅火器，有效去除火災隱患問題[7]。在水消防系統設計過程中，站臺需要具備數量充足的消防栓，在人行道通道處應配備消防設施。站廳內部應當使用單頭消防栓，在公共區域則需要使用暗裝式消防栓。設備層可以選用半暗轉式消防栓，切實滿足設備安裝期間的功能性及美觀性要求。

車站內部的消防栓應當在管道處安裝兩個獨立水管，確保管道成環形，使消防區域及地鐵工程能夠共同形成洪水管網。在消防系統設置基礎上，還需要在地鐵內部配備數量符合相關規定的滅火器以及消防面具等設施。

4.2 水消防工程布局及安裝

重點關注地鐵水消防工程施工技術質量管理工作，確保地鐵水消防工程的有效開展，確保水消防工程能夠始終處于安全可靠的實時狀態。

在開展消防設備管道布置與安裝工作中，管道需要始終處于潔凈狀態，確保后續布局工作均能夠有效開展。管道安裝后，應在場口處安裝封閉設施，避免雜物進入到水系統管道內。車站內需要使用強度良好的鍍鋅鋼管為主要管材，借助直徑＜80mm 的管道完成連接工作。如果管道直徑超過80mm，應使用螺紋連接方式。工作應遵循從大到小的順序，保障連接效率。消防栓各安裝工序應當落實到位，并做好后續加固工作。著重收集關于消防栓的設計與安裝信息，加強施工全過程管控力度。車站內部設置室內消火栓系統，消防箱內部應當配備水龍帶、水槍、自救式消防軟管卷盤、手提滅火器等設施。消火栓內部應配備兩支水槍，確保水槍水柱能夠到達室內任何部位。水槍的充實水柱應＞10m，區間內隧道消防給水管道沿行車方向右側鋪設，環狀管網連接時不宜穿過軌道布設。在消防水系統全部或者部分管道安裝完畢后，應當進行水壓試驗。如果區域內管網面積較大、數量較多的情況下，實驗工作可以分區開展。消火栓系統管道的水壓試驗值為1.6MPa，在試壓以及沖洗檢驗合格后，才可以正式投入到實際應用環節，確保消防水系統能夠在保障工程整體消防水平中發揮出重要作用。

依照施工現場實際要求，選擇合理的管道支架設置方式，如明裝支架、暗裝支架等。在明裝管道支架過程中，應當依據地鐵墻體走向合理鋪設管道，借助管卡固定管道位置，防止管道出現問題情況[8]。暗裝支架主要就是開挖管溝，檢驗并驗收管溝施工情況，檢驗合格后在溝槽內鋪設排水管道，使用泥漿液覆蓋管道外壁，確保管道能夠有效抵御外界不良因素影響。在安裝地鐵消防給水管道過程中，還應當時刻檢查管道抗壓能力，使管道始終處于安全運行狀態，降低后續管道運維成本。

在水消防工程施工環節，要求對管道內部各構件進行加固處理，切實保障管道的穩定性與承載力。要求給排水管道的布置工作應當依照地鐵結構、地鐵所在場地具體施工情況進行切實優化。注意選擇適宜的閥門以及水表設施，從根本上保障管道總體施工質量管控效果。

著重關注現場施工人員專業技能與職業素養的教育培訓，進一步增強施工現場作業人員專業水平，確保作業人員能夠深刻認知消防隊排水管道施工要點，積極投入到節約施工資源、落實施工質量及安全管理機制工作中。

要求地鐵工程消防隊排水管道施工工作實施期間，對施工所需的原材料以及機械設備進行嚴格質量管控。隨著現階段水消防工程建設覆蓋面進一步擴大，水消防工程內部出現了更多新材料，例如鋼塑管材料、PVC 管道材料、不銹鋼管道材料等多種類型。由于不同管道材料的性質不同，在具體施工期間需要注意的事項也存在較大差異。舉例而言，在消防給水管道施工過程中，要求管道內部需要承受較大的供水壓力，抵御熱脹冷縮效應，因此需要選擇較為成熟的管件，如PVC 管道等。

注重評估不同管道供應商資質與信用等級，確保管道質量與施工要求相符。要求管件與連接期間使用的膠水也需要來源自同一廠家產品，從根本上保障后續施工期間的匹配性與相容性。

針對水消防工程泄漏問題，還需要在具體施工過程中在管道接口處設置規格適宜的止水圈，有效增強給排水管道與墻體之間的連接體緊密度，最大限度提升管道防滲水效果。

結合水消防工程施工要求，發現水消防工程在實際施工過程中會受到諸多因素影響而出現泄漏問題，嚴重影響到工程施工效果。因此在具體施工環節，為使消防給排水管的工程在實際運行期間有效控制能耗量、降低故障問題發生幾率，應制定出專項可行的管道安裝技術方案。

要求在給排水管道施工環節，需要首先研究設計圖紙內容，結合設計圖紙具體要求在施工現場進行定位放線處理。開挖排水溝渠，連接排水管道結構。對排水管道各項性能進行試驗，試驗通過后才能夠開展后續填土作業。

管道施工結束后，應結合后續施工要求著重預留施工孔洞。注意清除管道口的碎石以及沙礫，防止管道在后續運行時出現質量問題。

4.3 水消防系統自動化管控設計

中央控制系統是水消防聯動控制系統內部重要結構。在安裝水消防聯動設備期間，需嚴格遵照相關規定要求，設備外導線需要與金屬軟管連接，并使用鎖母固定滅火聯動柜接線盒以及金屬軟管，避免吊頂出現脫落等安全事故。中央控制系統安裝期間，還需要在消防控制盤周邊留下后續可維護及升級的足夠空間，確保中央控制系統能夠在建設工程消防管理工作中發揮出重要作用。

中央控制系統的安裝工作專業性、規范性要求更強，具體安裝工作開展期間需要嚴格遵循現行技術規范語言中標準要求。在消防控制盤周邊留下足夠安裝空間。如消防控制盤安裝工作需在地上開展，則需要保障設備垂直安裝。如消防控制盤安裝工作在墻面上開展，需要確保裝備配線整齊，不會出現交叉或纏繞等問題，使線路始終保持準確安裝狀態。

進一步優化自動滅火系統，確保滅火系統能夠滿足地鐵安全可靠運行要求。相較于普通建筑工程而言，地鐵工程的結構復雜、人員相對密集，施工環境的密閉性更強。如果施工期間出現火災隱患問題，將會大大提升消防救援難度，出現嚴重經濟損失。因此在水消防系統設計環節，相關設計人員還需要著重優化自動滅火系統，選擇適宜的自動噴水裝置。地鐵工程內部人員疏散入口、風井以及外界環境保持連通狀態，內部人員較為復雜，各站臺中缺乏電梯、樓梯等連接裝置。在火災事故出現后，人員輸送壓力極大。同時，沿地鐵工程內部空間結構特殊，火勢蔓延速度極快，還應當在水消防系統設計期間滿足自救要求。大屏幕內應當設置足夠的消防栓，建立起更加完善高效的自助救援體系。配合使用自動噴水裝置，快速對火情作出反應，提升滅火效果與滅火速率。

在設計工作開展期間應嚴格遵循現行國家及有關部門頒布的相關規定，管理區域進行嚴格規劃。結合人流與站臺位置特征，可以設置自動滅火裝置。由于在地鐵工程建設環節存在較多可燃物，因此還應當科學劃分出工程內危險等級。找尋自動滅火系統規劃要點，適當增加壓力泵設施，如設置兩臺主泵、穩壓泵以及壓力罐，科學設置污染物回流設備，要求設備內應當建立起獨立的自動滅火系統與消防系統。在消防泵設置過程中，應建立起網絡閥門分離管網系統，規劃環節的改善管道以及消防栓應當設置在同一管道內。

給水管需要連接管網，消防栓應連接自動噴水裝置。噴水管道主體需要采用枝干方式設置，結合地鐵車站以及地鐵公共廳層管理要求實施設計作業。噴頭位置處需要增加下垂噴頭設備，及時檢查配網管網的運行情況。要求自動滅火裝置及消防裝置應當使用獨立設置方式。如果地鐵工程內部包括地下商城以及地下停車場，還需要對自動噴水滅火體系進行進一步完善優化。

4.4 雨水系統與廢水系統設計

為確保地鐵工程水消防系統能夠在實際運行期間充分發揮出應有作用，還需要重點關注雨水系統、廢水系統的設計工作，合理布置廢水集中池與廢水處理泵。工程結構與消防排水設施應當通過地漏進行集中施工，并借助排水管網輸送到排水溝中。積水池需要結合地鐵消防使用量以及廢水總量實施規劃工作。同時，集中持設計環節，還應進行備用處理，從根本上提升工程整體運行效率。消防救援工作開展期間，需要使用同步應用方式，確保整體廢水能夠經過潛水泵提升至地面，流入到市政污水系統中。

雨水系統規劃期間，應設置前屋排水裝置，著重關注設備安排工作。結合設備實現運行要求，開展規范化操作。集中池的布置應當精準合理，確保實際運行期間的功能能夠被充分發揮出來。

結語：

總而言之，在地鐵車站給排水及消防系統設計環節，需要堅守安全第一原則，對通風、照明、衛生及防災等方面進行設計，力爭為乘客提供更加舒適的乘車環境。工作人員也需要對地鐵給排水及水消防工程進行不斷優化，從根本上提升地鐵工程運行水平，確保地鐵工程能夠在為大眾提供安全可靠出行環境、推動地區經濟發展進程中發揮出重要作用。