地铁车辆基地给排水及消防一体化设计

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地铁车辆基地给排水及消防一体化设计

[摘要]地铁车辆基地建设规模大,建筑物类别多,制约因素多,尤其带有上盖物业的车辆基地接口更为复杂。本文以深圳市地铁11号线松岗车辆基地为例,归纳总结了带有上盖物业地铁车辆基地的特点,给排水消防系统一体化设计要点。

[关键词]地铁车辆基地;轨道交通;给排水及消防;一体化设计

我国自1965年北京地铁一号线开工建设以来,截至2017年底,目前已有34座城市拥有地铁,累计运营里程达5021.7km,预计到2020年我国运营的地铁线路里程将达到6000km。随着城市化的加快,城区人口不断增加,城区范围逐步扩大,新开通地铁的城市及新建线路也将持续扩容,地铁建设的高峰期还将持续至少10~15年。地铁工程从最开始的只具有单一交通运输功能,逐步发展成为以轨道交通为主,带动周边其他交通设施,商业,文体,居住的综合媒介。地铁车辆基地是地铁车辆停放,检查,整备,运用和综合维修的管理中心所在地,同时具备物资总库储存和职工技术培训的功能。近些年来,内地各大城市开始借鉴香港、新加坡地铁的开发模式和运作经验,在地铁车辆基地上层空间建设商品住宅,保障性住房,写字楼,文体公园等,来解决城市用地紧张和土地浪费等问题。深圳市作为引进地铁车辆基地上盖物业开发的首座内地城市,几年来积累了大量的规划、设计、施工及管理经验。笔者以深圳市地铁11号线松岗车辆基地为例,系统总结了带有上盖物业地铁车辆基地的给排水及消防一体化设计要点和疑难问题的处理方法,以供设计人员进行参考。

1工程概况

松岗车辆基地位于深圳市宝安区松福大道与朗碧路交叉口的西北侧,东宝河以南地块,车辆基地用地长度约1179m,宽度约324m,占地约29.2hm2。车辆基地内单体建筑有检修主厂房(含物资总库),运用库,运转维修楼,调机及工程车库,压缩空气站,试车间及跟随所,牵引降压混合变电所,洗车机棚及控制室,易燃品库,污水处理站,材料棚,门卫,垃圾中转站,轮对踏面及受电弓检测棚、综合楼等。车辆基地大盖屋面以上为商品性住宅、保障性用房及停车场。

2一体化设计分析

地铁车辆基地因其功能定位有以下特点。(1)建筑物种类复杂车辆基地内的建筑物类别主要有:丁戊类厂房、甲丙类仓库、办公楼、公寓宿舍等。(2)各建筑单体所包含的工艺类型复杂车辆基地各单体建筑物根据其工艺性质不同,主要分为车辆存放、车辆检修、车辆清洗、部件检修及配套供配电、废水处理等。(3)与上盖物业给排水接口数量多车辆基地与其上盖物业的接口主要有:生活及消防补水接口、污水排水接口、雨水排水接口以及各类方案的配合衔接。综上所述,地铁车辆基地及其上盖物业的给排水及消防一体化设计的前提主要是考虑对各单体建筑的消防特点、工艺特点以及接口衔接特点做针对性分析,在满足各类规范的要求下,做到系统安全、合理、经济。

3系统设计要点

本工程给排水及消防系统主要包括:生活及生产给水系统、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、废水排水及处理回用系统、污水排水系统、雨水排水系统以及与上盖物业的接口设计。

3.1生活及生产给水系统

生活给水水源来自城市自来水管网,从车辆基地东侧市政道路下DN600给水管接出一根DN150给水管供基地内各单体建筑物生活、生产用水点、综合楼生活水箱、上盖物业生活水箱补水等。笔者建议在拟定给水和室外消防方案时,应与当地水务主管部门进行充分沟通,给水管道与室外消防管道是否合建管网,应取决于当地水费收取规定。避免因后期运营管理中水费收取混乱而产生管网二次改造的费用。车辆基地内各工艺用水点众多,给排水专业需与工艺专业充分沟通,避免工艺设备用水点遗漏或预留水量不足。各单体建筑物应分设水表,以便后期管理维护。

3.2消防给水系统

3.2.1室内、外消火栓系统

车辆基地沿消防道路下方敷设有DN250室外消防管网,分别接自车辆基地东侧市政道路下DN300,DN600给水管,市政给水管网满足两路供水、水量及水压要求,经过水力计算,可进行直接供给。室外消防管网沿道路不超过120m设置一处室外消火栓,并给综合楼消防水池、上盖物业消防水池进行补水,满足水务部门对消防、生产用水分类计费的原则。各单体建筑根据《建筑设计防火规范》设置室内消火栓系统,采用临时稳高压系统。室内消火栓管网分别成环布置,分两路入户管接自室外埋地的DN200室内消火栓环管,由设置在综合楼地下室的消防水池和消防泵房进行供水。对于室内、外消火栓系统的设置细节笔者有以下建议:1.室内、外消火栓系统的水量应分别选取各单体建筑物的最大值;室外消火栓管网、室内消火栓室外埋地管网的水利计算应考虑检修条件下的最不利工况。2.室外消火栓的数量应保证与各单体水泵接合器的一一对应,当水泵接合器数量超过三个,所对应室外消火栓数量可取3个。3.因水量、水压差别较大,为防止系统超压,建议车辆基地各单体库房与综合楼的室内消火栓泵组、高位水箱稳压管分设。4.各单体库房室内消火栓的设置应充分考虑列车车体、工艺设备的遮挡,需按照灭火时消防水龙带的实际布设路径进行计算,避免出现灭火盲点。

3.2.2自动喷水灭火系统

车辆基地内的物资总库、综合楼设置自动喷水灭火系统。物资总库按仓库危险Ⅱ级进行设计,系统设计流量为125L/s,火灾延续时间1h;综合楼按中危险Ⅱ级进行设计,系统设计流量为30L/s,火灾延续时间1h。物资总库喷淋系统与综合楼喷淋系统各设置一套加压设备,设于综合楼地下室消防泵房内。自动喷淋系统与室内消火栓系统共用消防水池、高位消防水箱。物资总库自动喷淋系统的设置应注意以下几点。1.车辆基地内的物资总库的最大净空会超过9m,且库内设置储物货架。应根据最新版的《自动喷水灭火系统设计规范》的相关要求,采用仓库型喷头或早期抑制快速响应喷头。2.物资总库的设计应在项目方案阶段限定最大净空的高度,若超过12m,我国目前市场上现有的K360喷头暂无3C认证,影响项目消防验收顺利通过。3.库内货架应为通透型层板,其通透率应不小于50%。

3.3气体灭火系统

在检修库、运用库等厂房边跨及综合楼地下室的重要电气类用房设置气体灭火系统,灭火介质应通过技术经济比较确定,且尽量与地铁正线车站所选灭火介质一致,有利于招标及后期运营维护的简化。本工程采用七氟丙烷气体灭火系统。其中,检修库、运用库边跨重要电气类用房虽然设置在地上,且非高层建筑。但其房间内经常设置总管地铁全线的控制设备,在方案设计初期,应与相关专业、业主及运营部门进行充分沟通,尽量考虑设置气体灭火系统,保证运营安全。

3.4废水排水及处理回用系统

车辆基地各单体库房内的车辆检修、部件检修、车辆冲洗、工艺排水等产生的含油废水由设置在各个排水点处的管道收集,最终排至废水处理站,经调节沉淀、隔油、气浮、过滤处理工艺后,回用于车辆基地内的道路及绿化浇洒。本系统可减少市政排水管的排水水量和污水处理厂的处理负担、节约基地内的用水,实现了节能减排目标并响应了国家关于“海绵城市”的发展构想,并建议在后续类似工程中,采用末端智能自动滴灌或喷灌的浇洒方式。

3.5污水排水系统

车辆基地内采用污水、废水、雨水分流排放制度。由污水管道收集各单体建筑的污水,就近设置化粪池,最终集中排入市政污水管网。对于上盖物业的污水排放路径,在项目初期应与上盖规划、建筑、给排水等专业进行充分沟通,提前在车辆基地的绿地、空地等预留化粪池,或考虑与基地内的化粪池合建,避免出现因上盖物业建设滞后,导致后期污水排放困难的情况。上盖物业的排水立管应结合车辆基地建筑立面方案,做到预留合理,外观美观大方。

3.6雨水排水系统

车辆基地上盖屋面汇水总面积约为219016m2,最大排水跨度超过150m,雨水总流量为18294.84L/s,设置虹吸雨水系统。若按照常规设计方法,雨水悬吊管将会大面积设置在库内供电接触网上方,漏水导致接触网停运或短路的概率大幅增加,严重影响地铁运营安全。为解决上述问题,本工程首次采用了上盖屋面由中心向两侧整体结构找坡,坡度为1%;在屋面女儿墙外侧设置混凝土外天沟,虹吸雨斗设置在外天沟内,虹吸雨水悬吊管敷设于外天沟下方;女儿墙设置均布穿孔,保证汇集的雨水流态稳定,防止气流紊乱影响虹吸雨水斗的排水能力。此外,虹吸雨水系统均布置在屋面范围以外,可为后期上盖物业开发可利用外天沟进行末端收水,避免雨水系统改造产生的投资浪费。本系统的设计安全、经济,对今后的类似项目具有一定的借鉴意义。

4总结

地铁车辆基地具有建设规模大,建筑物类别多,制约因素多,上盖物业与车辆基地接口复杂等特点,给排水及消防系统的设计应遵循合理、安全、经济的原则,进行一体化设计,保证方案最优,节能环保,投资受控及后期运营管理便捷。

参考文献:

[1]GB50016-2014,建筑设计防火规范[S].

[2]GB50974-2014,消防给水及消火栓系统技术规范[S].

作者:黄光宇 单位:深圳市市政设计研究院有限公司