地鐵給排水及水消防工程的布局與設計要點研究

李斯寧

(華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014)

0 引言

近些年，隨著我國科學技術的日益發展，給排水施工技術也隨之提升，但在系統設計環節仍然存在部分問題有待改善。為了確保地鐵工程給排水系統可以在實際運行環節發揮自身優勢與作用，還需設計單位科學開展地鐵給排水系統與水消防系統布局與設計，確保地鐵工程各項功能可以穩定發揮，始終處于正常運轉狀態。

1 地鐵工程給排水系統與水消防系統概述

從性質而言，地鐵工程的水消防系統與給排水系統如表1所示，分別是消防用水、生產用水以及生活用水。

表1 地鐵工程給排水系統與水消防系統

2 地鐵工程給排水系統布局要點與設計要點分析

2.1 給水系統布局要點與設計要點

針對地鐵工程給排水系統開展設計可以分為3大部分。首先，在水源選擇時，應當以城市自來水作為首要選擇。在建設期間，施工人員可以通過兩路進水的方式開展施工，實現生活給水系統、消防用水系統以及生產用水系統分離。與此同時，為滿足地鐵站內部整體用水需求，應當在地面設置獨立的消防用水渠道。其次，在管道設計環節，應當主要以給水系統為主，以此確保地鐵站內部生活用水、生產用水、消防用水充足，同時避免一系列特殊情況發生[1]。為此，在開展供水管線設計時，應當更加注重給水管道材料選擇，確保其擁有良好的承載能力。在科學設計消防管道后，應當確保管線遠離通信設備以及電氣設備，防止電流與水流近距離接觸產生電力事故。在地鐵站內部水系統設計環節，應當在最低處安裝泄壓閥，并且在管道最高處安裝排氣閥。最后，可以將螺旋管伸縮裝置安裝在管道沉降縫中。需要注意的是，應當預留出部分管線，以此避免管道膨脹或破裂影響到其他系統。采用暗管輻射的方式將管道連接，且在實際施工環節，若是遇到此種方式無法進行合理補償的情況，就需要選擇固定支架替換管道支架。除此之外，設計時始終應當持管道之間的合理距離，以此確保管道的穩定性可以承載較大的膨脹壓力。在水管材料選擇環節，應當選擇具有良好抗壓力的管材，這是由于管材會受到溫度影響而出現系統問題，應當在管材選擇期間開展精細化設計，同時在管線鋪設環節也應當有效規避這一問題。要求相關人員結合實際情況科學選擇材料。科學設計沖洗栓箱設備與水利管設備是兩個關鍵環節，主要為開展車輛清潔工作與車站清潔工作提供便利條件。在設計環節，應當秉承便捷性原則開展沖洗設施設計，在安裝位置選擇期間，應當盡量設置在站臺兩端或站廳兩端，為后續灑水栓頭更換提供便利條件，并且在雙頭前端設置獨立閥門，以此減少水利管設備對供電系統帶來的不利影響。

2.2 排水系統布局要點與設計要點分析

地鐵工程排水系統主要包括廢水排放系統與污水排放系統，其中污水排放系統主要用于排放生活污水，而廢水排放系統則主要負責消防用水與雨水收集工作。因此，在排水系統設計環節，最常用到的排水管材為PVC無壓管材。除此之外，熱鍍鋅鋼管擁有良好的抗壓力，也是承壓管道中最為常用的管材類型。在施工環節，施工人員應當嚴格結合設計圖紙開展施工，而管道支架是典型的預制品，將其合理應用于施工環節，可以便于臺鉆開展鉆眼工作，并且對鉆眼處開展刷漆。最后，還需要對管道支架開展一系列安全檢查工作，以此確保設備屬于平穩運轉、安全運轉狀態。在存水彎設計環節，應當確保內部臭氣完全處理干凈，在實際臭氣處理環節，可采用地漏設施與衛生設施做好臭氣處理與臭氣隔離工作，發揮存水彎價值與作用。在開展排污管道設計環節，應當在管道上方安裝伸縮器，從而為后續的施工工作提供便利條件[2]。

3 地鐵工程水消防系統布局要點與設計要點分析

3.1 水消防工程設計要點分析

通過給排水工程開展合理布局、合理設計后，相關人員可在此基礎上開展一系列地鐵消防布局工作。但就目前形勢而言，地鐵工程所采用的消防系統主要以水消防系統為主，配合滅火器，可以有效消除火災隱患。如圖1所示，在開展消防系統設計時，站臺處應當儲備足夠充足的消防栓。同時在人行通道內設置大量消防栓，在站廳內部，主要選擇單頭消防栓；在公共區域則應當采取暗裝式消防栓，設備層選用功能與美觀度兼備的半暗裝式消防栓。車站內部所采用的消防栓系統主要是在管道處安裝兩個獨立水管，并且確保水管呈現環形，最終確保消防區域與地鐵工程形成洪水網管。在完成消防系統設置的基礎上，還應當在地鐵中配備大量滅火器以及消防面具設備[3]。

3.2 水消防工程布局要點與安裝要點分析

在開展消防管道設備布局安裝時，首先確保管道內部處于干凈狀態，加強檢查力度與整改力度，確保基礎工作得到有效落實，才可以使接下來的布局施工工作順利開展。在完成管道安裝工作后，需要在敞口處安裝封閉措施與加塞措施，以此有效防止雜物進入水系統管道中。在車站內部可盡量選擇強度較大的鍍鋅鋼管作為管道管材，并且通過直徑小于80 mm的管道完成連接。完成連接后使用法蘭，若管道直徑大于80 mm，則需要科學選擇螺紋開展連接工作。待整個系統安裝完成后，需要秉承從大到小的安裝順序進行安裝，以此確保連接效率，并且確保消防栓各項安裝工序落實到位，做好一系列加固工作，收集消防栓設計與安裝信息。在穩定安裝的基礎上設置閥門，并且加大質量檢查力度。

圖1 消防系統消防栓的設計

4 地鐵工程水消防系統布局與設計策略

4.1 優化自動滅火系統

地鐵項目是一項施工規模較大的復雜性工程，同時具備結構復雜、人員相對密集、施工環境密閉性較強等特點，一旦在施工環節出現火災隱患，將會為救援工作帶來巨大難度，因此應當科學設計自動滅火設置，并且針對自動噴水系統展開優化設計。通常而言，地鐵工程會設置人員疏散入口以及風井與外界環境保持連接，內部人員相對密集，各個站臺區域缺少電梯以及樓梯等連接裝置，一旦出現火災隱患，則需要承擔極大的人員疏散壓力。由于空間結構特殊，勢必會加速火災蔓延，為消防營救工作帶來不利影響。若處置不當，則會帶來巨大的人員傷亡以及經濟損失。為此，地鐵工程應當提前做好自救工作，針對電氣設備等核心設備開展優化設計，同時在大廳內設置消火栓系統，引入更加完善、更加高效的自助救援體系，如圖2所示。在滅火救援環節，自動噴水裝置可以發揮絕對的技術優勢。在火災事故發生后，迅速啟動裝置，同時啟動報警系統，無須人為操作，可以結合火情迅速做出反應，對于各類建筑工程均可以起到良好的滅火效果以及控制火災效果。

圖2 消防自救的設計

在實踐設計環節，應當結合相關設計規范完成系統設計任務，并且對管理區域內做好規劃，結合人流情況以及站臺位置，科學設計自動滅火裝置，同時做好危險區域劃分。建設階段會產生大量可燃物，因此需要科學劃分危險等級，在地下工程內部科學設置濕式滅火系統。在明確系統規劃環節，若市政給水管網體系壓力難以滿足自動滅火體系要求，則應當增加壓力泵裝置，加設兩臺主泵、兩臺穩壓泵以及一臺壓力罐，同時還需科學設置有助于污染物回流的設備，設置獨立的自動滅火體系與消防栓體系，若涉及消防泵設置，則需要確保實施報警閥門分離管網系統。規劃環節的給水管道以及消防栓設置，可引入同一管道。前者用于連接管網，后者則用于連接自動噴水裝置。與此同時，噴水管道主體應當以“枝干”模式出現，并且結合公共車站以及公共廳層開展設計，在噴頭位置處加設下垂噴頭設備，檢查管網系統中的出水壓力，確保其處于正常運轉狀態。自動滅火裝置與消防裝置應當處于獨立布設狀態，倘若地鐵工程包括地下商場或地下停車場，則需進一步完善自動噴水滅火體系。

4.2 科學開展雨水系統設計與廢水系統設計

為保證地鐵工程水系統功能穩定發揮，還需科學設計廢水系統、科學布設廢水集中池與廢水處理泵[4]。工程結構以及消防排水通過地漏完成集中匯總，并且經過排水管網將其輸送至排水溝中。積水池設置應結合地鐵日常工程消防水用量與非水總量開展規劃工作，同時應用于集中池中，做好備用處理工作，顯著提升整體工作效率。在消防救援環節，則采用同步應用方法，最終確保整體廢水經過潛水泵升至地面、流入市政整體污水體系。雨水系統科學規劃，引入前屋排水裝置，做好設備工作安排，同時結合相關設計要求，科學開展一系列規范化操作。針對集中池布置應當精準計算，以此確保功能得到穩定發揮。

5 結語

總而言之，地鐵工程給排水系統設計與水消防系統布局與設計都是地鐵工程設計工作的關鍵性內容，二者之間具有諸多互通之處。通過科學設計給水系統布局要點與設計要點、排水系統布局要點與設計要點、水消防工程設計要點、水消防工程布局要點與安裝要點、優化自動滅火系統、科學開展雨水系統設計與廢水系統設計等方式開展排水系統與水消防系統布局與設計，可以極大程度地保證地鐵工程安全，提升地鐵工程工作效率。