某市轨道交通控制中心大楼给排水及消防系统设计

刘小辰

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东 广州 510010）

1 工程概况

某市轨道交通控制中心大楼选址在车辆段地块内，场地地势平坦，用地性质为市政设施用地，周边规划以居住用地和仓储用地为主，目前现状主要为农田，周边规划道路均未实施。

控制中心大楼由控制中心及运营分部两部分功能组成。根据线网需求，控制中心需满足近期的5条线路的监控需求，并预留一条线监控条件。控制中心建筑面积36 013 m2（地上30 030 m2，地下5 983 m2），地下1层，地上8层，建筑高度38.35 m （室外地面至屋面结构顶板），室内外高差450 mm。本工程为一类高层建筑，耐火等级为一级。

2 生活生产给水系统

本工程水源为车辆段提供的一路段内给水，从控制中心大楼西北角的段内给水管网上引入一根DN80生活给水管，给水压力按市政接管点水头0.20 MPa考虑。预留中水接驳条件，考虑在控制中心大楼西北角预留中水接入条件。

本工程为8层建筑，楼高38.35 m，车辆段给水管网的供水水压不能满足本工程最不利点的压力要求，故将供水系统竖向分为高低两个供水分区：低区为地下1层至3层，利用车辆段给水管网的水压直接供水；高区为4至8层，由地下1层生活给水泵房的无负压供水设备加压后供给。

室外给水管采用球墨铸铁给水管。室内生活给水管采用内衬塑钢管。

3 排水系统

排水系统分为废水系统、污水系统及雨水系统。

室内地面层以上的废水、污水采用重力流系统排出。为保证较好的室内环境，污水管道系统设有专用通气立管。污水经室外钢筋混凝土化粪池处理后汇合废水接入车辆段排水管网。地下1层的废水通过排水沟汇集至集水坑内，通过潜污泵加压后接入车辆段排水管网。潜污泵均为一用一备，定期轮换工作，必要时两台同时启动。潜污泵采用一控二的控制方式，并通过控制箱实现自动及手动控制两种控制模式。

本工程屋面雨水系统采用重力流雨水排水系统，设计降雨历时5 min，重现期10 a。雨水由屋面设置的87型雨水斗收集，经雨水立管接入车辆段雨水管网或排水沟内。屋面设置溢流设施，其与屋面雨水排水工程的总排水能力不小于当地50年重现期的雨水量。地下车库入口处设置截水沟，将雨水截留排入集水坑，由潜污泵加压后排入车辆段雨水管网。

室外排水管采用HDPE双壁波纹管。室内重力排水管采用防噪声型螺旋UPVC排水管，室内压力排水管采用内涂塑钢管。

4 水消防系统

4.1 消防水池及屋面消防水箱

本工程消防水量由设置在车辆段的综合楼地下室内的消防水池保证，消防水池蓄水量满足本工程要求。

本工程初期火灾消防用水量由设置在车辆段的综合楼屋面的消防水箱保证，水箱有效容积为36 m3。

4.2 室外消火栓系统

本工程室外消火栓系统设计流量为40 L/s。

室外消火栓系统采用临时高压消防给水系统，系统供水由车辆段综合楼内的消防水池、室外消防水泵、屋面消防水箱联合供给。综合楼内设置两台室外消防水泵，稳压系统供水由屋面消防水箱供给。车辆段的室外消火栓系统设计流量为45 L/s，供水压力为不小于0.14 MPa，满足本工程室外水量及水压要求。

本建筑室外设置地下式消火栓共3座，均在本工程室外水泵接合器15～40 m范围内。

4.3 室内消火栓系统

本工程室内消火栓设计流量为30 L/s，消防给水管的最不利点消火栓工作压力为0.35 MPa。

室内消火栓系统采用临时高压消防给水系统，系统供水由车辆段综合楼内的消防水池、室内消防水泵、屋面消防水箱、消火栓系统稳压设备联合供给。在车辆段综合楼消防泵房内设置两台室内消防水泵，设备参数：Q=30 L/s，H=90 m。在其屋面水箱间内设置稳压设备一套，满足本工程室内消火栓系统水量及水压要求。

本工程室内消火栓给水管道环状布置，消火栓按同层同一防火分区的任何部位均有两股充实水柱同时到达的要求设置。消防立管流量为15 L/s。由于中央控制大厅层高为9 m，水枪的充实水柱不小按于13 m计。室内消火栓形式为单栓，栓口距地面1.10 m。

室内消火栓给水系统设2套地下式消防水泵接合器。

4.4 自动喷水灭火系统

地下1层停车库自动喷水灭火系统危险等级按中危险级II级设计，喷水强度8 L/ （min·m2），作用面积160 m2；中央控制大厅区域层高9 m，按民用建筑高大空间场所进行设计，喷水强度：6 L/ （min·m2），作用面积：260 m2；其余设置自喷的场所按中危险I级设计，喷水强度为6 L/ （min·m2），作用面积160 m2。

自动喷水灭火系统设计流量为40 L/s，火灾延续时间为1.0 h。

本工程自动喷水灭火系统设5套湿式报警阀组，设置在地下1层生活给水泵房内，每个报警阀组负担的喷头总数不超过800个。每层每个防火分区设置独立的信号阀和水流指示器。无设置吊顶的区域及每个停车位上部采用直立型喷头，设置吊顶的区域采用吊顶型喷头。报警阀组的最不利喷头处设置末端试水装置，各防火分区、楼层均设置DN25试水阀，系统最低点设置泄水阀。

因控制中心大楼的中央控制大厅不允许系统误喷而造成水渍损失，故设置预作用自动喷水灭火系统。预作用系统在地下1层生活给水泵房内设置1套预作用报警阀组，其负担的喷头总数不超过800个。报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置。预作用系统单独设置立管为系统供水，立管顶端及各横支管末端均设置DN25快速排气阀。根据计算，本建筑预作用系统充水时间为83.45 s，满足规范2 min内完成系统充水的要求。火灾发生时，保护区内的火灾探测器感应后发出报警信号，火灾自动报警系统在接收信号后开启雨淋报警阀，管道充水，系统转变为湿式系统的闭式系统。

自动喷水灭火系统设3套地下式消防水泵接合器。

4.5 管材

室外消防给水管道采用球墨铸铁管给水管，室内消防给水管道采用内外热镀锌钢管。

5 灭火器配置

本工程按严重危险级火灾配置灭火器，灭火剂为充装量5 kg的磷酸铵盐干粉。应业主需求，在电房及机房中另单独加配手提灭火器，按中危险级E类火灾配置灭火器，灭火剂为充装量7 kg的二氧化碳。灭火器按最大保护距离不超过15 m设置。灭火器设于专用灭火器箱或消火栓柜内，每个灭火器箱设置2具灭火器、自救面具2套。

6 气体灭火系统

气体灭火系统采用有管网组合分配式IG541混合气体灭火系统。

气体灭火管网系统由IG541灭火剂储存装置及瓶头阀、减压装置、启动钢瓶及启动钢瓶瓶头阀、单向阀、集流管、选择阀、安全溢流阀等组成。输送气体灭火剂的管道采用镀锌无缝钢管，输送启动气体的管道采用铜管。

控制中心大楼共设9个组合分配系统，气瓶间分别位于七层、六层、五层、地下一层，共4间。本工程气体灭火系统的保护范围为：OPS设备及电源室、EPS电源室、线网骨干网接入设备用房、线网指挥平台系统接入设备房、ACC灾备系统主机房、ACC灾备系统电源室、信息网络设备及电源室、PIS设备室、AFC中央设备室、AFC电源室、通信设备室、通信电源室、信号设备室、信号电源室、综合监控系统电源室、综合监控系统中央设备室、弱电智能化机房、变配电室。

设计参数：本系统采用全淹没灭火方式。系统设计工作压力15 MPa，最大工作压力17.2 MPa，最小工作压力13.6 MPa。最小设计灭火浓度为37.5%，最大设计灭火浓度为52.0%，但经常有人工作的防护区最大设计灭火浓度不超过43.0%。灭火剂喷放至设计用量的95%时，其喷放时间不大于60 s，且不应小于48 s。

本系统同时具有自动控制、手动控制和机械应急启动三种控制方式。（1） 自动控制：防护区均设置两路独立探测回路，当单一探测回路探测到火灾信号后，发出警报 （防护区的警铃报警），并向火灾自动报警系统提供火灾预报警信号；当第二路探测回路发出火灾信号后，启动防护区的声光报警器，联动防护区内其他专业设备动作。当30 s延时状态结束后，向对应防护区的驱动瓶电磁阀发出灭火指令，通过驱动瓶内的氮气启动IG541储气瓶以释放灭火气体。（2） 手动控制：手动控制拥有最高权限。当报警控制器处于手动状态时，按下应急启动按钮或紧急启停按钮，系统立即开启释放灭火气体，无须延时。（3） 机械应急启动：是自动控制和手动控制都失效的情形或有必要时采用的一种应急操作，系统通过人工手动开启机械启动器释放灭火气体。详细控制流程如图1所示。

图1 IG541混合气体灭火系统控制流程图