鐵路站房節水措施分析

吳凡 師偉

摘 要：文章通過對鐵路站房給水系統用水量計算分析，提出多種節水措施。節水措施是在滿足各用水點用水需求的基礎上，進行開源節流。在給排水技術及設備不斷發展的基礎上，鐵路站房用水“節流”和“開源”兩方面都有很大的節水潛力。

關鍵詞：建筑給排水工程；鐵路站房；節水；分質供水

引言

我國是一個水資源匱乏的國家，資源型缺水和水質型缺水并存，水資源供需矛盾突出，而且有不斷加劇的趨勢。隨著經濟持續快速發展，鐵路在運輸體系中的作用愈發明顯。隨著路網的完善，鐵路運量大幅提升，2014年全國鐵路旅客發送量達21億人以上。據統計，每年提供列車上水達8億多噸。鐵路站房作為重要的公共建筑，功能正在逐步完善，正在由單一的交通樞紐向城市綜合體轉變。鐵路站房用水范圍增大，用水量呈上升趨勢，具有巨大的節水潛力。

1 鐵路站房用水量分析

鐵路站房用水主要包括列車上水、車站生活用水、空調補水、商業開發用水及消防用水。根據成都火車站實際調查資料，旅客用水所占比重最大，占40%[1]。車站生活用水量與車站規模、旅客流線模式、潔具配置情況有關。其中衛生潔具數量根據最高聚集人數或高峰小時發送量確定：廁位2個/100人設置，男女按1：1.5確定；小便器數量與男廁位數量相同設置；盥洗水龍頭1個/150人設置[2]。

鐵路站房生活用水量計算公式為：Qz=α·H·qg×10-3（m3/d）[3]

式中：Qz-旅客車站站房用水量（m3/d）；

α-系數；

H-旅客車站站房最高聚集人數；

qg-旅客車站站房生活用水量。

衛生潔具一次用水量分別為：廁位自閉式沖洗閥6～12L/次，小便器自閉式沖洗閥2～6L/次，洗手盆3～5L/次[4]。根據表1計算結果，按標準配置潔具的站房用水最大時內，潔具的平均使用次數在1～7次。

表1 鐵路站房生活用水量表

根據車站規模、旅客流線模式、潔具配置情況確定合理的用水定額，選擇合適的計算參數是給水系統設計的基礎。站房給水管網設計不合理，供水設備、管徑偏大，都會引起管網漏失水量增加。

2 分質供水節水分析

我國傳統的供水為統一水質的給水方式，各種用途的水都按照生活飲用水標準供給。據統計，2009年全國有76%的自來水廠所供應的自來水中部分指標尚未達到國家標準[5]。自來水系統一元式水質供水模式已經不能滿足用戶對飲用凈水更高標準的需求。目前有北京、天津、青島、大連、昆明、太原、大同、包頭、合肥、石家莊等城市在逐步推行分質供水。

鐵路站房從可持續發展的戰略目標出發，宜實行分質供水。青島地鐵1號線車站初步設計已經為沖廁預留了中水接口。成都東、合肥南、黃山北站等設有集中式直飲水供水系統，自來水經深度處理后的水質達到飲用凈水水質要求。對于大型和特大型站房應考慮設置再生水處理裝置，集中與分散開相結合，優先采用市政再生水。從而達到水盡其用，提高水資源利用率。

3 非常規水源應用分析

3.1 雨水利用

雨水作為天然水源，水質較好，各地開始重視雨水利用。北京市要求新建、改建、擴建建設項目的規劃、設計應包括雨水利用的內容；昆明市要求新建民用建筑占地與路面硬化面積之和在1500m2以上的，應同期配套雨水收集利用設施。

我國部分城市雨水水質見表2[6]。根據規范，雨水處理后的化學需氧量CODCr和固體懸浮物SS指標見表3[7]。鐵路回用水水質指標見表4[8]。通過水質對比，屋面雨水水質較好，經過簡單處理可用于鐵路生活雜用水。站房屋面面積較大，可收集雨水多，優先選擇雨水作為鐵路生活雜用水水源。

表2 中國部分城市雨水水質（單位mg/L）

表3 雨水處理后CODCr和SS指標（單位mg/L）

表4 鐵路生活雜用水水質

3.2中水回用

隨著鐵路客站功能向綜合體轉變，酒店、賓館等業態的引入使得優質雜排水增多，中水回用成為可能。中水工程具有極大的綜合效益，但直接效益較差，阻礙了中水工程的發展[9]。鐵路站房綜合體內優質雜排水有冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、消防水池清洗排水等，經過處理后可用于鐵路站房雜用水。把用于高標準、僅被輕度污染、易于處理的雜排水處理，回用于低標準用水單元，是節能減排，促進循環經濟發展的重要途徑[10]。中水回用可以提高水資源的利用率，減少鐵路站房對優質水資源的依賴。處理規模小、流程短、能耗小、高效的水處理單元，可在商業綜合體型站房中應用。

3.3 空調冷凝水回用

對于設置集中空調的鐵路站房，大量冷凝水直接排入衛生間地漏。如果將這部分冷凝水回收利用將會產生良好的節水效果。空調冷凝水的回用有兩個方面，一是利用空調冷凝水的冷量，二是利用空調冷凝水作水資源。空調冷凝水水質比較好，經過消毒處理后可用于冷卻塔補水、廁所便器沖洗、綠化、道路澆灑。機房專用空調自循環濕度調節裝置已經廣泛應用于鐵路站房的鐵路電子信息系統機房，該裝置通過回收冷凝水進行自循環加濕，有效回收利用冷凝水，節約水資源。

4 節水技術及器具節流分析

4.1 衛生潔具及管道

鐵路車站人流密集，衛生間使用頻度高，選用節水潔具并合理控制工作壓力，以相對少的出水總量滿足旅客單次用水需求，可以大大減少沖廁用水量。普通潔具與節水潔具一次性用水量對照見表5，通過對比采用節水器具最高可節水50%。廁位使用兩檔排水量的潔具，洗手盆采用感應式水嘴，有利于實現行為節水。選取優質管材如鋼塑復合管、不銹鋼管、銅管能夠有效地解決水質污染、滲漏水等水資源浪費問題。

4.2 液位控制器

鐵路站房的消防水池、消防水箱及生活水箱補水管常采用杠桿浮球閥或者液壓浮球閥，容易損壞，不易被察覺，大量的水通過溢流管被浪費。采用液位控制器替代傳統的浮球閥，液位控制器由液位變送器、儀表顯示控制箱、電磁閥組成。電磁閥常開，當水箱（池）的水位達到設定上限水位值時，控制器發出指令，電磁閥關閉，停止送水；水位降至設定下限水位值時，液位控制器發出指令指示，電磁閥開啟送水。液位控制器還可以將水位信號遠傳至值班室并設定報警水位，及時提醒維護人員排除故障。

4.3 用水量計量器具

用水量計量數據是進行水量平衡計算、分析水損、降低水耗、提高效益的基礎數據。應用遠傳水表，可發揮遠傳抄表技術在智能化管理方面的優勢，提高用水計量精度，推動鐵路站房管理升級，減少鐵路用水計量盲區，提高節水意識，實現節約用水。

4.4 空調循環冷卻水處理

鐵路站房中，電制冷機組冷卻水的補水量為循環水量的1.2%～1.6%，溴化鋰吸收式制冷機組冷卻水的補水量為循環水量的1.4%～1.8%。空調循環水每日補水量往往是站房生活日用水量的2～5倍。

空調循環冷卻水在循環過程中會產生的損失主要包括：蒸發損失Qe、風吹損失QW、排污損失Qb和泄露損失。蒸發損失導致循環水含鹽度變大，當含鹽度超過飽和濃度時循環水系統會出現結垢現象；同時含鹽度增加會加快系統的腐蝕過程。為了緩解腐蝕和阻止結垢，必須補充新鮮水。循環水的補水量Qb為各項損失之和，根據質量守恒定律得出Qb=Qe/（N-1）-QW。其中N為濃縮倍數，是循環水的含鹽濃度與補充水含鹽濃度之比，它反映了水資源的復用率。采用化學處理與過濾技術可以適當提高冷卻水的濃縮倍數，減少循環冷卻水系統的排污量和補水量，節省水資源。

4.5 真空排水系統

真空排水系統由污水收集裝置（真空便器、真空收集器等）、真空管道、真空泵站及控制系統組成。真空泵站和真空閥使污水收集裝置后的管道壓力維持在-55～-65kPa，通過負壓驅動實現污水的收集和提升。與常規重力流節水便器相比，真空便器沖廁耗水可減少80%～90%，排水量也相應減少，大大改善衛生環境。但是由于設備投資大，推廣難度比較大。

5 結束語

文章給出了鐵路站房節水的具體措施，主要包括以下幾方面：（1）選擇合適的用水定額，確定給排水管網的規模。（2）采用分質供水。（3）使用雨水、中水、冷凝水等非常規水源。（4）采用先進的節水技術及器具，減少管網漏損及浪費。通過采取節水措施一方面可以減少運行成本，另一方面能產生良好的社會效益，符合保護環境、節約水資源要求。

參考文獻

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