城市轨道交通给排水及消防系统的设计讲义

第二节给水与排水及消防系统一、城市轨道交通给排水及消防系统的设计原则二、给水系统1、功能2、设计原则3、地铁与轻轨给水量4、水质要求三、排水系统1、功能2、设计原则3、地铁与轻轨排水量四、人防给水排水五、消防系统13.2.4地铁给水系统的选择，应根据生产、生活和消防等各项用水对水质、水压和水量的要求，结合市政给水系统等因素确定，一般按下列情况选择给水系统：1为保证人员饮用水的水质，地铁宜采用生活和消防分开的给水系统。生活给水管宜由市政自来水管引人。但生产用水可和消防或生活给水系统共用。2当城市自来水的供水量能满足生产、生活和消防用水的要求，而供水压力不能满足消防用水压力时，应和当地消防及市政部门协商设消防泵和稳压装置．不设消防水池。3当城市自来水的供水量和供水压力能满足生产和生活用水，而不能满足消防用水量要求时．则应设消防泵、稳压装置和消防水池。4如设自动喷水灭火系统时，应采用独立的给水系统，不应和生产、生活及消火栓给水系统共用。1、给水系统用水量定额1工作人员生活用水量为30～60L/(人·班），小时变化系数为2.5～2.0；2冷水机组的水系统的补充水量为冷却循环水量的2%～3％；3车站公共区域冲洗用水量为2～4L／（m2·次），每次按冲洗1h计算；4生产用水量按工艺要求确定；5消防用水量应符合本规范第19章的有关规定。2、给水系统设计标准1、给水系统的水质应符合下列规定：(1)生活用水的水质，应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》的规定；(2)生产用水和消防用水的水质按工艺要求确定．2、给水系统的水压应符合下列规定：（1）生活用水设备和卫生器具的水压，应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》的规定；（2）生产用水的水压按工艺要求确定；（3）消防用水的水压应符合本规范第19章的有关规定。3、给水管道布置与敷设1、当车站生活和消防为分开的给水系统时，车站内生活用水宜设计为枝状管网，由城市自来水管引出一根给水管和车站内生活给水管连接；2、地下车站的自来水引入管宜通过风道或人性通道与给水系统相接；3、地下区间的给水干管的布置，当为接触轨供电时，应设在接触轨的对侧；当为架空接触网供电时，可设在隧道行车方向的任一侧，管道和消火栓的位置不得侵入设备限界；4给水管不应穿过变电所、通信信号机房、控制室、配电、室等房间；5、车站内的给水干管宜采取防结露措施；6、寒冷地区设在出人线洞口附近、进风道内及无采暖措施的地面或高架站站厅、站台的给水管应采取防冻保温措施；7、地铁的管道敷设应考虑热膨胀的影响。当穿过结构变形缝时，必要时应考虑防沉降措施，给水于管必须固定在主体结构或道床上；8、当给水管穿过主体结构时，应设防水套管。4、给水管材及附件1、地下车站站台板下及地下区间隧道敷设的给水干管，宜采用球墨铸铁给水管和胶圈接口。吊顶内的消防给水干管及其他支管宜采用内外热镀锌钢管，根据管径的不同，分别采用沟槽式、法兰盘或丝扣接口。生活给水管应采用符合国家有关规定并符合生活饮用水卫生标准的管材；2、如设自动喷水灭火系统时，消防给水管应采用内外热镀锌钢管或热镀锌无缝钢管；3、埋地或设在垫层内的给水管道的外壁，应采取防腐蚀措施；4、给水管网上的阀门设置，应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》及《建筑设计防火规范》的规定；5、地下车站及区间给水干管的最高点设排气阀，最低点设泄水阀，其直径应通过计算确定；6、给水泵的送水管上应设压力表，当扬程超过35m时，应采取防水锤措施。城市轨道交通工程排水系统城市轨道交通工程排水系统采用分流制，分为污水、废水、雨水系统。原则上采用分类集中，经泵提升至压力窨井后，就近排入市政下水道。污水需设置污水检测井。排水水质必须符合有关排放标准。生产、生活和消防的排水量分别按照以下标准和基本原则进行计算：工作人员生活排水量50L/(人·班)，时变化系数采用2.5～3.0；生活水量按11m3/d计。消防废水量与消防用水量相同。隧道出入口雨水量按重现期为30年一遇的暴雨强度计算，高架及地面站雨水量按暴雨重现期为4年计算。1.车站排水(1)污水系统污水仅为车站工作人员和乘客厕所所有卫生器具排水。站内厕所污水通过管道排入污水泵房内的污水集水池，其有效容积不大于6h收集的污水量，集水池底面设倾向出水管一侧的0.1%坡度，水池顶板上设有透气管并要求环控专业在泵房内设置排风口。污水集水池设在厕所附近且在污水泵房内，污水泵应带有反冲洗装置。污水经潜水排污泵抽至室外压力窨井后，经污水检测井后排入城市污水管道。一般设置两台潜污泵，一备一用。(2)车站废水系统车站废水包括：1废水系统包括结构渗漏水、消防废水、冲洗废水、冷却系统排水等。同时分为车站废水系统和区间废水系统2)车站废水系统包括结构渗漏水、消防废水、冲洗废水、冷却系统排水等。3)区间废水系统包括结构渗漏水、消防废水等废水水量1)结构渗漏水量按结构方式确定。在地下水位较高且水量较丰富的地区宜采用2—3L/（m2·d)。其余地区按规范执行。2)消防废水量按消防秒流量确定3)冲洗废水量按冲洗方式确定。4）冷却系统排水量根据相关专业提供资料确定。排水泵站的设计1)污水泵房2）废水泵站3)雨水泵站1)污水泵房(1）地下车站的污水泵房宜设置于卫生间下的站台上。污水池应设置于站台板上。(2)污水泵宜采用两台潜水排污泵，水泵启动按每小时不超过6次。污水泵按一用一备考虑。(3)污水池容积按不大于6h污水量计算，且不应小于最大1台水泵5min出水量(4）污水扬水管宜采用一条。2）废水泵站(1）废水泵站应设于车站和区间线路纵坡最低点。包括主排水泵站、局部排水泵站、临时排水泵站、辅助排水泵站等。(2)废水池的效容积不应小于l0min结构渗水量和消防废水量之和。主排水泵站废水他有效容积不应小于30m3(3)局部排水泵站废水池有效容积，可按l0min渗水量和平时该处冲洗水量之和确定。(4）废水泵宜来用两台潜水排污泵，主排水泵站废水泵能力按消防确定，平时一用一备，消防时同时开启；其余泵站废水泵能力按实际排水t确定，按一用一备考虑(5)废水扬水管宜采用两条，每条均能通过全部流量。3)雨水泵站(1)雨水泵站应设于出人洞线路堑及车站出入口处。包括入洞口雨水泵站和车站出入口雨水泵站。(2)入洞口雨水泵站水泵，宜采用3台，两用一备，必要时，可以3台同时运行。其集水池有效容积不得小于2台泵同时工作30s的出水量。扬水管宜设2条．(3）车站敞开出人口两水泵站水泵宜设2台，一用一备．暴雨时同时开启（暴雨强度按10年一遇）。扬水管宜设1条。车站主排水泵房设置在车站内线路最低点，一般结合车站端头井布置。泵房尺寸应不宜小于3m×4m,集水池有效容积不小于10min的隧道结构渗水量和消防废水量之和，且不小于30m3。废水泵房一般设置2台泵，一备一用。但当地铁靠近河滨时，废水泵房一般设置3台泵废水泵，按两用一备设计，以防水灾事故。潜水泵应带有反冲洗装置。污、废水泵房内分别设置冲洗龙头。站厅和站台的地面冲洗废水、消防废水由设在站厅的地漏汇集，站厅层两侧每隔50m左右及在一些有排水要求的设备用房布置地漏，并通过De110排水立管接入线路道床排水沟。站台层可以不设地漏，直接从站台溢入两边线路明沟，站台板下的地坪应有2％的坡度坡向道床明沟及废水泵房。茶水间的废水通过排水管道排入线路道床明沟。出入口通道和站厅连接处设置横截沟，沟内设置De110地漏，其排水管接至道床明沟。隧道结构渗水经侧墙泄水孔排入线路道床明沟，汇集至废水集水池(池内设吸水坑，池底以不小于1％的坡度坡向吸水坑)。由废水泵房的潜水废水泵提升至室外压力窨井，然后排入城市下水道。废水系统设计应满足下列要求4)结构渗漏水量按结构方式确定。在地下水位较高且水量较丰富的地区宜采用2—3L/（m2·d)。其余地区按规范执行。5)消防废水量按消防秒流量确定6)冲洗废水量按冲洗方式确定。7）冷却系统排水量根据相关专业提供资料确定。(3)车站雨水系统1)雨水系统包括车站出入口雨水系统和出入洞线路堑雨水系统。2）雨水量按重现期为30年的暴雨强度计算（出入洞线路堑宜按50年），地面集流时间宜按10min计；高架区间雨水设计重现期采用4年。3）车站出入口雨水经水泵抽升排入城市雨水管道；出入洞线路堑雨水经水泵抽升排入城市排洪管道或河渠敞开式出入口的自动扶梯下面设集水坑和雨水排出潜水泵，一备一用。泵提升雨水经压力窨井后，再排入市政雨水管道系统。管材的选择车站内采用钢管；站外压力排水检查并前采用给水铸铁管，井后采用排水铸铁管或混凝土管；卫生间、站厅地漏及横截沟的落水管采用PVC管。设备控制及显示方式排水泵采用现场水位自动控制和手动控制，车站控制室能显示水泵运行状况，在危险水位时，能发出声光报警；泵房内设电话插孔。污水处理1)生活污水一般采用化粪池处理后，排入城市下水管道。2）牟站冲洗及消防废水等，直接排人城市下水管道3）车辆段含油废水，经隔油、气浮等集中处理达标后，应排入城市下水管道2.区间排水(1)区间主排水泵房区间主排水泵房主要排除结构渗漏水、事故漏水、凝结水、冲洗及消防废水，设在线路纵坡最低点。每座泵站所担负的区间长度，单线不宜大于3km,双线不宜大于1.5km；当主排水泵房所担负的区间长度超过规定，而排水量又较大时，宜设辅助排水泵房。主排水泵房集水池有效容积不宜小于30m3，当用盾构法施工的区间排水泵房集水池有效容积不能符合上述规定时，则必需满足水泵安装要求，并确保每小时开泵次数不得超过6次。废水自潜污泵提升排至地面压力井后，再排入地面雨水管网系统。每座泵房设2台及以上潜水排污泵，平时互为备用，消防时可同时运行。(2)洞口雨水泵房隧道敞开引道段的设计雨水量按照30年一遇的暴雨重现期计算，宜设3台泵，集水池有效容积不小于最大一台泵5～10min的出水量。(3)局部排水泵房局部排水泵房设在局部低洼不能自流排水的地方，如地铁折返线车辆检修槽的端部、自动扶梯机房等处。集水池有效容积按不小于10min的渗水量与平时冲洗废水量之和确定。(4)控制方式与要求控制原则：主废水泵及雨水泵采用现场水位自动控制、泵房内手动控制；车站控制室集中控制，并在控制室内显示排水泵工作状态和水位信号。车站主废水泵集水池水位控制：停泵水位、第一台泵启动水位、第二台泵启动水位及最高警戒水位。污水泵及局部排水泵由现场水位自动控制、泵房内手动控制；车站控制室显示排水泵工作状态和水位信号。车站污水池水位控制：停泵水位、开泵水位、最高警戒水位。区间内排水泵房及洞口雨水泵房除控制系统外，一般设置最高警戒水位的自动报警装置，以便在自动启动失灵时及时报警到附近车站的防灾控制室。四、人防给水排水1.人防设计的条件与必要性城市轨道交通应考虑平战结合，兼顾交通和防空作用。两者需要同步设计。一是沿线人民防空工程规划应与轨道交通相连通，使轨道交通更能充分发挥战时疏散干道和连通道的作用；二是战时防护和平时使用相结合；三是战时的内部设备充分利用平时已有的设备。轨道交通工程有许多有利条件，例如埋深较深，有较高的结构强度等，充分利用这些条件，可以降低兼顾人民防空设计所增加的费用。人民防空设计应兼顾范围通常包括地下车站、地下区间、地下车辆存放库、地下主变电所等相关地下设施。但地下车站形式较复杂，有些车站一半在地面，一半在地下，还有些车站中间做敞开式的天窗，此时，可视各条线路的地理位置及具体情况，确定设防与不设防。2.人防给排水设计(1)给水系统的设计应优先利用城市给水管网和地铁工程平时给水系统供水，战时各防护单元应自成独立系统。(2)将每个车站与一个区间隧道作为一个防护单元。车站为战时人员临时掩蔽部，掩蔽人数按1000人设计。按每人每天3L考虑战时水箱容量，保障给水天数不少于5天。各防护单元水箱有效容积为15m3。水箱材料宜采用食品级玻璃钢，每个水箱设4个水龙头。水箱水源从车站内的给水管上接入，水箱排水管排至水箱附近的地漏，地漏排向废水泵房，由废水泵房内的泵提升至室外排水管网排出。(