地鐵全線車站給排水系統初步設計思路

同智利（廣州地鐵設計研究院有限公司華東分院，江蘇　無錫　214000）

地鐵全線車站給排水系統初步設計思路

同智利
（廣州地鐵設計研究院有限公司華東分院，江蘇無錫214000）

摘要:城市地鐵工程建設周期長、工程量大，設計階段必須根據線路長度由一家總體設計單位制定統一標準，幾個設計單位聯合設計方可完成。地鐵車站涉及專業類別較多，不同專業之間的設計配合與銜接，各種管道的合理布設等問題，是地鐵站設計、施工及安全可靠運行的主要問題之一。本文詳細介紹了地鐵給排水設計中作為總體設計單位在初步設計階段的設計思路及應該注意的問題。其結論可作為類似工程項目設計時總體設計單位的參考。

關鍵詞：地鐵站；給排水系統；全線給排水；地鐵給排水管道

0　前言

初步設計階段是給排水專業設計中特別重要的階段。作為總體設計單位，給排水專業必須積極配合土建專業的設計，確定好本專業房間規模，制定好本專業的技術要求、設計參數等。同時，需嚴格把關、與各專業的接口談妥，確保下階段施工圖設計的順利進行。下面就將詳細談談地鐵給排水初步設計階段的設計思路及需要注意的問題。

1　調查車站供水水源情況

車站的水源情況-直接關系到本站消防系統的方案是采用高壓給水系統還是采用臨時高壓消防給水系統，這與土建關系密切。前期需要根據與城市供水部門詳細調查每個車站周圍的市政給水管網情況，確定消防系統方案。

2　給排水系統方案的確定及與土建的配合

2.1給水系統方案的確定

地鐵車站給水用水點主要為衛生間、站廳站臺沖洗栓及各環控機房、污廢水泵房的沖洗用水。一般會從市政接管上接出的車站引入管上分出一根給水引入管作為車站的給水水源。

2.2排水系統方案的確定

（1）車站污水系統。車站污水系統方案的確定主要是排污類型的選擇。對于地下車站，目前國內地鐵線路主要使用的是污水密閉提升裝置，個別地鐵線路使用真空排污設備。若地鐵車站的公共衛生間設置于站臺付費區，應盡量控制與站廳層的員工衛生間在同一豎向位置，兩個衛生間可以共用同一污水泵房，減少投資。密閉提升裝置的總排水能力，不應小于生活排水設計秒流量。污水出地面后是否設置化糞池需要定下來，這點應根據各個城市的污水廠處理情況及當地的排水管理部門進行充分溝通后確定。目前北京、杭州等城市因考慮到化糞池設置的弊端，積極吸取香港等地方的地鐵建設經驗，取消了化糞池的設置。但大部分城市地鐵設計中還是設置了化糞池。若車站室外無市政污水管網，可以設置一體化污水處理裝置后排入就近雨水管網或附近河流;（2）車站廢水系統。地下車站站廳及設備用房邊墻，每隔30～50米需設地漏一個，排水立管接入線路排水溝。在地面進入站廳的人行通道和站廳層相接部位，需設橫截溝、并在溝內設排水立管，排水立管接入站臺層線路排水溝。廢水系統在地下車站的線路最低點設主廢水泵房一個。排水泵的總排水能力，按消防時的排水量和結構滲漏水量之和確定。轉轍機坑處往往由于施工原因，基坑處有積水情況，可以預留排水措施;（3）區間廢水系統。地鐵車站在區間最低點需設置廢水泵房一座。區間廢水泵出戶一般可以采取頂出式和沿區間隧道由車站排出這兩種方式。兩種方式各有利弊。頂出式的有點是出戶管短，水泵揚程短，消耗能量少。但頂出式需考慮區間頂出后的室外情況。若剛好在道路中央或室外有加油站等敏感建筑時，則不考慮頂出式排出。經區間隧道由車站排出的優點是減少市政接駁點。缺點是壓力管需經區間隧道在車站區域排出，增加了建設費用。對于過江、過河區間，應適當考慮增加區間水泵臺數及兩端車站廢水泵房排水能力。可考慮設三臺水泵;（4）雨水系統。地下車站風亭及敞開出入口均需要設置排水措施。雨水泵站的集水池有效容積，不應小于最大一臺泵5～10min的出水量。在隧道出入洞口處設雨水泵站。泵站的排水能力按無錫市50年重現期的暴雨強度，集流時間為5～10min計算。雨水泵站內設置3臺雨水泵，依次輪換工作，必要時同時使用；排水泵的排水能力按照大于最大小時排水量的1/3選擇，雨水抽升至市政雨水系統。

高架車站因其排水區域分散，在雨水設計方面顯得尤為重要。大部分高架車站屋面及承重結構采用鋼結構（鋼屋面和網架結構），虹吸雨水系統因其集水能力強，管徑小，重量輕等優點更適合這種結構。高架車站的軌道若排水不暢會引起運營中斷等嚴重事故，所以軌道排水尤其重要。軌道排水應根據其軌道梁的形式，合理設置排水系統。在結構柱方便預埋的情況盡量在結構柱預埋排水管。

2.3消防系統方案

（1）車站消防系統

車站消防系統主要根據室外管網情況確定。若室外有兩路市政環網接入，則可以在車站消防泵房僅設置兩臺消防泵，經消防加壓措施后供車站及區間消防系統用。若室外僅有一路市政引入管，則需在車站設一座消防水池，作為車站消防用水水源。

（2）區間消防系統

區間消防系統根據《地鐵設計規范》，消防水量為10L/s。區間消防水從車站引出，在車站兩端左右線位置分別進入區間，可以在區間中部過軌聯通或與下個車站一起聯通成環。具體采用哪種方式根據各線具體情況確定。穿越軌道會給管道的維修帶來很大不便，管道在區間設計時盡量避免管道穿越軌道。對于穿越軌道的消防管道，需要預埋鋼套管，管徑減小一個級別，這樣可以加快水流速度。

2.4地下配套物業開發方案的確定

根據《地鐵設計規范》，全線車站按同一時間發生一次火災計。根據《消防給水及消火栓系統技術規范》表3.5.2，配套開發室內消火栓系統可達到30L/s甚至40L/s，遠遠大于車站的消防用水量。地鐵車站經常因為保開通的原因，先行開通，為了減少配套開發對正線車站的影響，盡量采用分開設置的原則。

2.5管材的選用

室內生產、生活給水宜采用鋼塑復合管、銅管或薄壁不銹鋼管等符合國家有關規定的生活飲用水衛生標準的管材。目前國內地鐵線路大多使用性價比高的襯塑鋼管。排水管管材中，重力排水宜采用阻燃型硬聚氯乙烯排水管；壓力排水管宜采用鋼塑復合管；虹吸管多采用HDPE或不銹鋼管。室外埋地排水管宜采用埋地塑料管。

3　給排水消防系統與其它專業的接口問題

地鐵車站專業多，各專業之間接口復雜，在初步設計階段必須做好各專業間的接口，避免后期設計遺漏造成設計變更和不必要的麻煩。地鐵給排水主要的接口專業包括限界、軌道、通風空調、供電、BAS、FAS、動力照明及電扶梯等專業。

（1）限界：防止給排水及消防管道侵入限界。限界應該對區間各管道、疏散平臺等作出合理的規劃，給排水專業嚴格執行限界的分配;（2）軌道：給排水收集軌道兩側的水。給排水地下車站及區間提供過軌管的設計里程及管徑、過軌要求。軌道為給排水專業提供接入點沉沙井控制標高;（3）通風空調：提供空調系統的冷凍水和冷卻水系統的補水；空調房間等的沖洗水等由給排水專業排出；滿足通風空調設備的排水要求;（4）供電：雜散電流防護配合。供電對給排水提供防雜散電流防護要求;（5）BAS：給排水專業的各類非消防類給水及排水泵及水池水位受BAS系統監視。BAS通過RI/O從給排水水泵控制箱中采集水泵的狀態和水位報警信息，緊急情況下，實現對水泵的遠程控制；BAS對電動蝶閥的狀態采集，并通過對壓力傳感器的判斷對電動蝶閥實行遠程啟閉;（6）Fas:給排水專業的消防增壓設施受FAS系統的監控;消火栓處的報警按鈕、信號閥的啟閉狀態受FAS系統監視。FAS通過IBP盤向消防泵控制箱發出緊急手動控制信號；接收消防泵控制箱發出的運行狀態反饋信號。給排水向FAS提供消防泵的運行狀態常開觸點硬線信號；接收FAS發來的啟停控制信號，實現對消防水泵的啟停控制接收通過IBP盤發來的手動啟停控制信號，實現對消防水泵的緊急手動啟停控制，提供消防水池的水位信號;（7）動力照明：給排水專業的相關動力設備電源由動力照明專業提供。動力照明負責將電源引至給排水設備控制箱的接線端子處；負責將電源引至電動蝶閥的執行器接線端子處。給排水負責將本系統設備電源線接至給排水設備控制箱;（8）電扶梯：給排水負責將電扶梯底坑排水排出。

4　結論

作為地鐵總體設計單位，按照以上思路，給排水專業設計師就基本可以順利完成一條地鐵線的給排水初步設計工作。本文可作為工程技術人員在類似項目設計中的參考。

參考文獻：

[1]地鐵設計規范[S].GB 50157-2013.

[2]消防給水及消火栓系統技術規范[S].GB 50974-2014.