城市轨道交通给排水及消防系统的设计义.ppt

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3060L/(人班），小时变化系数为2.52.0；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24L（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2.53.0；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23L/（m2d)。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3m4m,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23L/（m2d)。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510min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。(3)也可储存桶装纯净水或矿泉水作为人员饮用水，饮水机按每50100人配置一台考虑。(4)设计施工时要预留、预埋好进水管、排水地漏及排水管等各种预埋件，进水管管径为DN50。废水经水箱附近的地漏排向平时使用的废水泵房，由废水泵房内的泵提升至室外排水检查井。,(5)进出地铁(含车站及区间隧道段)的给水管、消防水管、循环冷却水管、压力排水管等均应在人防工事内侧设防护阀门，防护阀门工作压力不小于1.0MPa。防护阀门应设在便于操作处，并应用色漆明显标志。在穿越人防密闭墙、密闭门框框墙、临空墙、防护单元隔墙等处必须预埋密闭套管。平时，可不安装防爆波闸阀,在相应位置设同直径同长度短管，临战前换装防爆波闸阀。(6)进、出地铁的消防管、循环水管均可在人防工事防护密闭门内侧安装一段法兰短管及可曲挠橡胶接头，临战时拆下法兰短管，用堵头封堵。(7)人防口部需设洗消污水集水井，集水井可与平时排水井(如自动扶楼集水井)相结合，人防出入口的密闭通道地面上应设洗消排水口，收集洗消污水排向洗消污水集水井。洗消污水的排放可利用地铁集水井中的废水泵排出。若平时不设废水泵，洗消污水的排放可由人防专业队伍解决。(8)战时在地铁每个出入口内设一个用于冲洗墙面及地面用的冲洗龙头，冲洗水管可从给水管或消火栓给水管上接入，管径可采用DN25，冲洗水管在穿越密闭墙处设密闭套管，并在人防工事内侧(指密闭门后的人防清洁区)设工作压力不小于1.0MPa阀门。,五、消防系统,消防系统设计原则1)必须贯彻预防为主，防消结合”的方针。2）选择适当的消防标准3)在扑灭火灾的模式上，以扑灭初期火灾为主4)以水为主要灭火剂，以消火栓系统为主要系统。5）针对具体对象，采取相应的消防措施6)立足自救，结合外救。7)尽量确保运营不中断,水消防系统，包括站内消火栓系统、自动喷水系统、地面水泵结合器及消火栓系统,1.消防水源2.消火栓系统3.自动喷水灭火系统4.灭火器,1.消防水源城市轨道交通工程消防水源直接从城市自来水干管引入两路进水。为了达到消防水压要求，如果采用车站内的消防泵直接从市政管网上吸水的方式，就省去了消防水池的占地，而且可以充分利用市政管网的压力，减少设备，并节省投资。由于轨道交通工程全线只按同一时间内发生一次火灾考虑，故消防设备使用率很低，对市政自来水管网的影响很小。某些地区的轨道交通工程，是否设消防水池还需遵照当地有关部门的规定。,1)消火栓系统（含消防卷盘）,城市轨道全线各站、段、区间等，均应覆盖在消火栓的保护范围内。(1)消防秒流量地下站站厅、站台公共区按20TA计，设备区按10L/s计，出入口按10L/s计；区间隧道按10l/s计。车辆段及地面站（含控制中心）按建筑设计防火规范及高层民用建筑设计防火规范确定(2)消火栓箱配置地下站站厅层公共区消火栓箱：手动报警按钮，电话插孔，DN65口径消火栓1个，25m长麻织水龙带1盘，DN19口径多功能水枪l支，消防卷盘1套，干粉灭火器2具，轻水泡沫灭火器2具地下站站台层公共区、地面站及车辆段等消火栓箱：手动报警按钮，电话插孔，DN65口径消火栓1个，25m长麻织水龙带1盘，DN19口径多功能水枪1支，消防卷盘l套。站厅、站台设备区消火栓箱：手动报警按钮，电话播孔，DN65口径消火栓1个，25m长麻织水龙带1盘，DN19口径多功能水枪1支。区间消火栓箱：DN65口径消火拴1个,(3）设置间距站厅层公共区室内任一点均应保证由两股及以上充实水柱同时到达每侧间距不应超过50m.成交叉布置。室内任一点均应保证由两股及以上充实水性同时到达。站台层公共区间距不应超过50m，同时应保证最不利情况下任点至少有两支水枪到达。大于20m的人行通道和设备区，按消防要求布置区间隧道设置间距不得大于50m。车辆段室外设置间距不得大干120m，室内任一点均应保证由两股及以上充实水柱同时到达，设置间距不得大于30m。(4）干管布置车站内站厅层干管布置在吊顶内，站台层布置在站台板下，区间隧道布置在前进方向右侧侧壁,图11-7岛式站台车站消火栓系统示意图,2）自动喷水灭火系统,(1)与地铁同时修建的面积大于200m2的地下商场，llka自动喷水灭火系统。站厅、站台公共区不宜采用自动喷水灭火系统其余部位按相关规范采用(2)其危险等级、消防用水量及火灾延续时间，应按自动喷水灭火系统设计规范执行(3）自动喷水灭火系统应设报警阀、控制阀、水力警铃、压力表、延时器、泄水装置和系统检验装置，并应设水流指示器、压力开关等辅助报警装置(4）系统宜采用湿式系统。(5）应根据自动喷水灭火系统消防用水量在站外设置水泵结合器，其数量不得少于两个，并有明显标志与其他水泵结合器分开(6）系统应设稳压泵等稳压设施(7）系统应设消防泵、消防水池等。消防泵控制宜采用三级控制方式。即系统管网水压自动控制、消防控制室监控及泵房人工就地控制(8)最不利点喷头工作压力不得小于98kPa.采用高位水箱喷头工作压力不得小于49kPa.,图11-8自动喷水灭火系统示意图(尺寸单位：mm),3)地面水泵结合器及室外消火栓,(1)消火栓系统与自动喷水系统的地面水泵结合器及室外消火栓应分开设置，并有明显标志(2)水泵结合器及室外消火栓数量，按室内消防用水量计算确定，每个水泵结合器及室外消火栓流量按1015L/s计，同时考虑一路进水。(3）水泵结合器与对应的室外消火栓距离宜为15一40.,灭火器配置（l)建筑物灭火器的配置应符合建筑灭火器配置设计规范的规定。(2）清水泡沫灭火器应用于车站公共区、一般管理用房及库房等场所，不应用于带电设备间。(3）干粉灭火器应用干带电设备同，不得用于扑救电子计算机、电话通信站等高精度机械设备和仪器仪表火灾，不宜用于车站公共区(4)气体灭火器不应采用禁止使用的卤代烷1211灭火器。二氧化碳灭火器不应用于车站公共区,4.灭火器,1)一般规定(1)气体灭火系统常用的有二氧化碳灭火系统，七氟丙烷(FM200洁净气体灭火系统及烟烙尽(INERCEN）气体灭火系统等。设计应通过经济技术比较选用。(2）气体灭火系统保护范围为：车站环控电控室、通信设备室、信号设备室、降压所（混合所）控制室等；控制中心大楼的通信设备室、程控交换机室、信号设备室、SCAVA机械室、中央计算机室及初始编码室等；车辆段与综合基地的通信设备室和程控交换机室、信号设备室和变电所控制室等；主变电所的高压室、控制室、主变压器室、电容器室及电缆层等,气体灭火系统,2）二氧化碳灭火系统,（1)本系统不应用于经常有人出入和工作及排风不畅的场所(2)系统宜采用全淹没组合分配系统。（3)系统应采用均衡管网系统(4）系统灭火浓度应根据具体情况按二氧化碳灭火系统设计规范）确定(5)当组合分配系统保护5个及以上的保护区和保护对象时，二氧化碳应有备用量，备用量不应小于系统储存量。(6)防护区防护区应为有限的封闭空间。防护区面积不宜过大应能保证该区人员在30，内疏散完毕；防护区用的通风机和相关阀门应在喷放前自动关闭对采用全淹没灭火系统的防护区，在喷放前不能自动关闭的开口，其面积不应大于防护区总内表面积的3，且开口不应设在底部。防护区的围护结构及门窗的耐火极限不应低于0.5h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h,(7)设计用量二氧化碳设计浓度不应小于灭火浓度的1.7倍，并不得小于34%。灭火浓度及设计用量计算方法等，均应符合（二氧化碳灭火系统设计规范的规定(8）系统组件应符合二氧化碳灭火系统设计规范的规定。(9)操作与控制本灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。火灾探侧器应布置成两个独立的回路。自动控制应在接收到两个独立回路的火灾信号后才能启动；并应延迟启动延迟时间宜为30s。火灾探测器应以烟感为主。其余均应符合二氧化碳灭火系统设计规范的规定(10）安全要求应符合（二氧化碳灭火系统设计规范的规定。,3)FM200七氟丙烷）洁净气体灭火系统,(1）本系统适用于扑救固休表面火灾，液体火灾或可熔固体火灾及灭火前，应能切断气源的气体火灾。(2）本系统宜采用全淹没组合分配系统。(3)本系统宜采用均衡管网系统(4)本系统设计灭火浓度，不应小T灭火浓度的1.2倍。设计灭火浓度宜采用8.3%(5)浸渍时间宜采用10min,(6)防护区防护区划分宜以固定的单个封闭空间划分；个防护区的面积