地铁全线车站给排水系统初步设计思路

同智利（广州地铁设计研究院有限公司华东分院，江苏　无锡　214000）

地铁全线车站给排水系统初步设计思路

同智利
（广州地铁设计研究院有限公司华东分院，江苏无锡214000）

摘要:城市地铁工程建设周期长、工程量大，设计阶段必须根据线路长度由一家总体设计单位制定统一标准，几个设计单位联合设计方可完成。地铁车站涉及专业类别较多，不同专业之间的设计配合与衔接，各种管道的合理布设等问题，是地铁站设计、施工及安全可靠运行的主要问题之一。本文详细介绍了地铁给排水设计中作为总体设计单位在初步设计阶段的设计思路及应该注意的问题。其结论可作为类似工程项目设计时总体设计单位的参考。

关键词：地铁站；给排水系统；全线给排水；地铁给排水管道

0　前言

初步设计阶段是给排水专业设计中特别重要的阶段。作为总体设计单位，给排水专业必须积极配合土建专业的设计，确定好本专业房间规模，制定好本专业的技术要求、设计参数等。同时，需严格把关、与各专业的接口谈妥，确保下阶段施工图设计的顺利进行。下面就将详细谈谈地铁给排水初步设计阶段的设计思路及需要注意的问题。

1　调查车站供水水源情况

车站的水源情况-直接关系到本站消防系统的方案是采用高压给水系统还是采用临时高压消防给水系统，这与土建关系密切。前期需要根据与城市供水部门详细调查每个车站周围的市政给水管网情况，确定消防系统方案。

2　给排水系统方案的确定及与土建的配合

2.1给水系统方案的确定

地铁车站给水用水点主要为卫生间、站厅站台冲洗栓及各环控机房、污废水泵房的冲洗用水。一般会从市政接管上接出的车站引入管上分出一根给水引入管作为车站的给水水源。

2.2排水系统方案的确定

（1）车站污水系统。车站污水系统方案的确定主要是排污类型的选择。对于地下车站，目前国内地铁线路主要使用的是污水密闭提升装置，个别地铁线路使用真空排污设备。若地铁车站的公共卫生间设置于站台付费区，应尽量控制与站厅层的员工卫生间在同一竖向位置，两个卫生间可以共用同一污水泵房，减少投资。密闭提升装置的总排水能力，不应小于生活排水设计秒流量。污水出地面后是否设置化粪池需要定下来，这点应根据各个城市的污水厂处理情况及当地的排水管理部门进行充分沟通后确定。目前北京、杭州等城市因考虑到化粪池设置的弊端，积极吸取香港等地方的地铁建设经验，取消了化粪池的设置。但大部分城市地铁设计中还是设置了化粪池。若车站室外无市政污水管网，可以设置一体化污水处理装置后排入就近雨水管网或附近河流;（2）车站废水系统。地下车站站厅及设备用房边墙，每隔30～50米需设地漏一个，排水立管接入线路排水沟。在地面进入站厅的人行通道和站厅层相接部位，需设横截沟、并在沟内设排水立管，排水立管接入站台层线路排水沟。废水系统在地下车站的线路最低点设主废水泵房一个。排水泵的总排水能力，按消防时的排水量和结构渗漏水量之和确定。转辙机坑处往往由于施工原因，基坑处有积水情况，可以预留排水措施;（3）区间废水系统。地铁车站在区间最低点需设置废水泵房一座。区间废水泵出户一般可以采取顶出式和沿区间隧道由车站排出这两种方式。两种方式各有利弊。顶出式的有点是出户管短，水泵扬程短，消耗能量少。但顶出式需考虑区间顶出后的室外情况。若刚好在道路中央或室外有加油站等敏感建筑时，则不考虑顶出式排出。经区间隧道由车站排出的优点是减少市政接驳点。缺点是压力管需经区间隧道在车站区域排出，增加了建设费用。对于过江、过河区间，应适当考虑增加区间水泵台数及两端车站废水泵房排水能力。可考虑设三台水泵;（4）雨水系统。地下车站风亭及敞开出入口均需要设置排水措施。雨水泵站的集水池有效容积，不应小于最大一台泵5～10min的出水量。在隧道出入洞口处设雨水泵站。泵站的排水能力按无锡市50年重现期的暴雨强度，集流时间为5～10min计算。雨水泵站内设置3台雨水泵，依次轮换工作，必要时同时使用；排水泵的排水能力按照大于最大小时排水量的1/3选择，雨水抽升至市政雨水系统。

高架车站因其排水区域分散，在雨水设计方面显得尤为重要。大部分高架车站屋面及承重结构采用钢结构（钢屋面和网架结构），虹吸雨水系统因其集水能力强，管径小，重量轻等优点更适合这种结构。高架车站的轨道若排水不畅会引起运营中断等严重事故，所以轨道排水尤其重要。轨道排水应根据其轨道梁的形式，合理设置排水系统。在结构柱方便预埋的情况尽量在结构柱预埋排水管。

2.3消防系统方案

（1）车站消防系统

车站消防系统主要根据室外管网情况确定。若室外有两路市政环网接入，则可以在车站消防泵房仅设置两台消防泵，经消防加压措施后供车站及区间消防系统用。若室外仅有一路市政引入管，则需在车站设一座消防水池，作为车站消防用水水源。

（2）区间消防系统

区间消防系统根据《地铁设计规范》，消防水量为10L/s。区间消防水从车站引出，在车站两端左右线位置分别进入区间，可以在区间中部过轨联通或与下个车站一起联通成环。具体采用哪种方式根据各线具体情况确定。穿越轨道会给管道的维修带来很大不便，管道在区间设计时尽量避免管道穿越轨道。对于穿越轨道的消防管道，需要预埋钢套管，管径减小一个级别，这样可以加快水流速度。

2.4地下配套物业开发方案的确定

根据《地铁设计规范》，全线车站按同一时间发生一次火灾计。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》表3.5.2，配套开发室内消火栓系统可达到30L/s甚至40L/s，远远大于车站的消防用水量。地铁车站经常因为保开通的原因，先行开通，为了减少配套开发对正线车站的影响，尽量采用分开设置的原则。

2.5管材的选用

室内生产、生活给水宜采用钢塑复合管、铜管或薄壁不锈钢管等符合国家有关规定的生活饮用水卫生标准的管材。目前国内地铁线路大多使用性价比高的衬塑钢管。排水管管材中，重力排水宜采用阻燃型硬聚氯乙烯排水管；压力排水管宜采用钢塑复合管；虹吸管多采用HDPE或不锈钢管。室外埋地排水管宜采用埋地塑料管。

3　给排水消防系统与其它专业的接口问题

地铁车站专业多，各专业之间接口复杂，在初步设计阶段必须做好各专业间的接口，避免后期设计遗漏造成设计变更和不必要的麻烦。地铁给排水主要的接口专业包括限界、轨道、通风空调、供电、BAS、FAS、动力照明及电扶梯等专业。

（1）限界：防止给排水及消防管道侵入限界。限界应该对区间各管道、疏散平台等作出合理的规划，给排水专业严格执行限界的分配;（2）轨道：给排水收集轨道两侧的水。给排水地下车站及区间提供过轨管的设计里程及管径、过轨要求。轨道为给排水专业提供接入点沉沙井控制标高;（3）通风空调：提供空调系统的冷冻水和冷却水系统的补水；空调房间等的冲洗水等由给排水专业排出；满足通风空调设备的排水要求;（4）供电：杂散电流防护配合。供电对给排水提供防杂散电流防护要求;（5）BAS：给排水专业的各类非消防类给水及排水泵及水池水位受BAS系统监视。BAS通过RI/O从给排水水泵控制箱中采集水泵的状态和水位报警信息，紧急情况下，实现对水泵的远程控制；BAS对电动蝶阀的状态采集，并通过对压力传感器的判断对电动蝶阀实行远程启闭;（6）Fas:给排水专业的消防增压设施受FAS系统的监控;消火栓处的报警按钮、信号阀的启闭状态受FAS系统监视。FAS通过IBP盘向消防泵控制箱发出紧急手动控制信号；接收消防泵控制箱发出的运行状态反馈信号。给排水向FAS提供消防泵的运行状态常开触点硬线信号；接收FAS发来的启停控制信号，实现对消防水泵的启停控制接收通过IBP盘发来的手动启停控制信号，实现对消防水泵的紧急手动启停控制，提供消防水池的水位信号;（7）动力照明：给排水专业的相关动力设备电源由动力照明专业提供。动力照明负责将电源引至给排水设备控制箱的接线端子处；负责将电源引至电动蝶阀的执行器接线端子处。给排水负责将本系统设备电源线接至给排水设备控制箱;（8）电扶梯：给排水负责将电扶梯底坑排水排出。

4　结论

作为地铁总体设计单位，按照以上思路，给排水专业设计师就基本可以顺利完成一条地铁线的给排水初步设计工作。本文可作为工程技术人员在类似项目设计中的参考。

参考文献：

[1]地铁设计规范[S].GB 50157-2013.

[2]消防给水及消火栓系统技术规范[S].GB 50974-2014.