铁路站房节水措施分析

吴凡 师伟

摘 要：文章通过对铁路站房给水系统用水量计算分析，提出多种节水措施。节水措施是在满足各用水点用水需求的基础上，进行开源节流。在给排水技术及设备不断发展的基础上，铁路站房用水“节流”和“开源”两方面都有很大的节水潜力。

关键词：建筑给排水工程；铁路站房；节水；分质供水

引言

我国是一个水资源匮乏的国家，资源型缺水和水质型缺水并存，水资源供需矛盾突出，而且有不断加剧的趋势。随着经济持续快速发展，铁路在运输体系中的作用愈发明显。随着路网的完善，铁路运量大幅提升，2014年全国铁路旅客发送量达21亿人以上。据统计，每年提供列车上水达8亿多吨。铁路站房作为重要的公共建筑，功能正在逐步完善，正在由单一的交通枢纽向城市综合体转变。铁路站房用水范围增大，用水量呈上升趋势，具有巨大的节水潜力。

1 铁路站房用水量分析

铁路站房用水主要包括列车上水、车站生活用水、空调补水、商业开发用水及消防用水。根据成都火车站实际调查资料，旅客用水所占比重最大，占40%[1]。车站生活用水量与车站规模、旅客流线模式、洁具配置情况有关。其中卫生洁具数量根据最高聚集人数或高峰小时发送量确定：厕位2个/100人设置，男女按1：1.5确定；小便器数量与男厕位数量相同设置；盥洗水龙头1个/150人设置[2]。

铁路站房生活用水量计算公式为：Qz=α·H·qg×10-3（m3/d）[3]

式中：Qz-旅客车站站房用水量（m3/d）；

α-系数；

H-旅客车站站房最高聚集人数；

qg-旅客车站站房生活用水量。

卫生洁具一次用水量分别为：厕位自闭式冲洗阀6～12L/次，小便器自闭式冲洗阀2～6L/次，洗手盆3～5L/次[4]。根据表1计算结果，按标准配置洁具的站房用水最大时内，洁具的平均使用次数在1～7次。

表1 铁路站房生活用水量表

根据车站规模、旅客流线模式、洁具配置情况确定合理的用水定额，选择合适的计算参数是给水系统设计的基础。站房给水管网设计不合理，供水设备、管径偏大，都会引起管网漏失水量增加。

2 分质供水节水分析

我国传统的供水为统一水质的给水方式，各种用途的水都按照生活饮用水标准供给。据统计，2009年全国有76%的自来水厂所供应的自来水中部分指标尚未达到国家标准[5]。自来水系统一元式水质供水模式已经不能满足用户对饮用净水更高标准的需求。目前有北京、天津、青岛、大连、昆明、太原、大同、包头、合肥、石家庄等城市在逐步推行分质供水。

铁路站房从可持续发展的战略目标出发，宜实行分质供水。青岛地铁1号线车站初步设计已经为冲厕预留了中水接口。成都东、合肥南、黄山北站等设有集中式直饮水供水系统，自来水经深度处理后的水质达到饮用净水水质要求。对于大型和特大型站房应考虑设置再生水处理装置，集中与分散开相结合，优先采用市政再生水。从而达到水尽其用，提高水资源利用率。

3 非常规水源应用分析

3.1 雨水利用

雨水作为天然水源，水质较好，各地开始重视雨水利用。北京市要求新建、改建、扩建建设项目的规划、设计应包括雨水利用的内容；昆明市要求新建民用建筑占地与路面硬化面积之和在1500m2以上的，应同期配套雨水收集利用设施。

我国部分城市雨水水质见表2[6]。根据规范，雨水处理后的化学需氧量CODCr和固体悬浮物SS指标见表3[7]。铁路回用水水质指标见表4[8]。通过水质对比，屋面雨水水质较好，经过简单处理可用于铁路生活杂用水。站房屋面面积较大，可收集雨水多，优先选择雨水作为铁路生活杂用水水源。

表2 中国部分城市雨水水质（单位mg/L）

表3 雨水处理后CODCr和SS指标（单位mg/L）

表4 铁路生活杂用水水质

3.2中水回用

随着铁路客站功能向综合体转变，酒店、宾馆等业态的引入使得优质杂排水增多，中水回用成为可能。中水工程具有极大的综合效益，但直接效益较差，阻碍了中水工程的发展[9]。铁路站房综合体内优质杂排水有冷却排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、消防水池清洗排水等，经过处理后可用于铁路站房杂用水。把用于高标准、仅被轻度污染、易于处理的杂排水处理，回用于低标准用水单元，是节能减排，促进循环经济发展的重要途径[10]。中水回用可以提高水资源的利用率，减少铁路站房对优质水资源的依赖。处理规模小、流程短、能耗小、高效的水處理单元，可在商业综合体型站房中应用。

3.3 空调冷凝水回用

对于设置集中空调的铁路站房，大量冷凝水直接排入卫生间地漏。如果将这部分冷凝水回收利用将会产生良好的节水效果。空调冷凝水的回用有两个方面，一是利用空调冷凝水的冷量，二是利用空调冷凝水作水资源。空调冷凝水水质比较好，经过消毒处理后可用于冷却塔补水、厕所便器冲洗、绿化、道路浇洒。机房专用空调自循环湿度调节装置已经广泛应用于铁路站房的铁路电子信息系统机房，该装置通过回收冷凝水进行自循环加湿，有效回收利用冷凝水，节约水资源。

4 节水技术及器具节流分析

4.1 卫生洁具及管道

铁路车站人流密集，卫生间使用频度高，选用节水洁具并合理控制工作压力，以相对少的出水总量满足旅客单次用水需求，可以大大减少冲厕用水量。普通洁具与节水洁具一次性用水量对照见表5，通过对比采用节水器具最高可节水50%。厕位使用两档排水量的洁具，洗手盆采用感应式水嘴，有利于实现行为节水。选取优质管材如钢塑复合管、不锈钢管、铜管能够有效地解决水质污染、渗漏水等水资源浪费问题。

4.2 液位控制器

铁路站房的消防水池、消防水箱及生活水箱补水管常采用杠杆浮球阀或者液压浮球阀，容易损坏，不易被察觉，大量的水通过溢流管被浪费。采用液位控制器替代传统的浮球阀，液位控制器由液位变送器、仪表显示控制箱、电磁阀组成。电磁阀常开，当水箱（池）的水位达到设定上限水位值时，控制器发出指令，电磁阀关闭，停止送水；水位降至设定下限水位值时，液位控制器发出指令指示，电磁阀开启送水。液位控制器还可以将水位信号远传至值班室并设定报警水位，及时提醒维护人员排除故障。

4.3 用水量计量器具

用水量计量数据是进行水量平衡计算、分析水损、降低水耗、提高效益的基础数据。应用远传水表，可发挥远传抄表技术在智能化管理方面的优势，提高用水计量精度，推动铁路站房管理升级，减少铁路用水计量盲区，提高节水意识，实现节约用水。

4.4 空调循环冷却水处理

铁路站房中，电制冷机组冷却水的补水量为循环水量的1.2%～1.6%，溴化锂吸收式制冷机组冷却水的补水量为循环水量的1.4%～1.8%。空调循环水每日补水量往往是站房生活日用水量的2～5倍。

空调循环冷却水在循环过程中会产生的损失主要包括：蒸发损失Qe、风吹损失QW、排污损失Qb和泄露损失。蒸发损失导致循环水含盐度变大，当含盐度超过饱和浓度时循环水系统会出现结垢现象；同时含盐度增加会加快系统的腐蚀过程。为了缓解腐蚀和阻止结垢，必须补充新鲜水。循环水的补水量Qb为各项损失之和，根据质量守恒定律得出Qb=Qe/（N-1）-QW。其中N为浓缩倍数，是循环水的含盐浓度与补充水含盐浓度之比，它反映了水资源的复用率。采用化学处理与过滤技术可以适当提高冷却水的浓缩倍数，减少循环冷却水系统的排污量和补水量，节省水资源。

4.5 真空排水系统

真空排水系统由污水收集装置（真空便器、真空收集器等）、真空管道、真空泵站及控制系統组成。真空泵站和真空阀使污水收集装置后的管道压力维持在-55～-65kPa，通过负压驱动实现污水的收集和提升。与常规重力流节水便器相比，真空便器冲厕耗水可减少80%～90%，排水量也相应减少，大大改善卫生环境。但是由于设备投资大，推广难度比较大。

5 结束语

文章给出了铁路站房节水的具体措施，主要包括以下几方面：（1）选择合适的用水定额，确定给排水管网的规模。（2）采用分质供水。（3）使用雨水、中水、冷凝水等非常规水源。（4）采用先进的节水技术及器具，减少管网漏损及浪费。通过采取节水措施一方面可以减少运行成本，另一方面能产生良好的社会效益，符合保护环境、节约水资源要求。

参考文献

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[3]中铁第四勘察设计院集团有限公司.TB10010-2008 J832-2009.铁路给水排水设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2009.

[4]中国建筑设计研究院.建筑给水排水设计手册（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[5]刘斌.管道分质供水的概述[J].山西建筑，2009，35（28）：163-164.

[6]潘国庆，车伍，李俊奇，等.中国城市径流污染控制量及其设计降雨量[J].中国给水排水，2008，24（22）：25-29.

[7]中国建筑设计研究院.GB50400-2006.建筑与小区雨水利用工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[8]铁道部劳动卫生研究所.TBT3007-2000.铁路回用水水质标准[S].北京：中国铁道出版社，2000.

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[10]丁昀，杨庆，赵家慧，等.中水工程应用的技术经济分析[J].兰州交通大学学报（自然科学版），2004，23（3）：136-139.