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[摘要]地鐵車輛基地建設(shè)規(guī)模大,建筑物類別多,制約因素多,尤其帶有上蓋物業(yè)的車輛基地接口更為復(fù)雜。本文以深圳市地鐵11號線松崗車輛基地為例,歸納總結(jié)了帶有上蓋物業(yè)地鐵車輛基地的特點,給排水及消防系統(tǒng)一體化設(shè)計要點。
[關(guān)鍵詞]地鐵車輛基地;軌道交通;給排水及消防;一體化設(shè)計
我國自1965年北京地鐵一號線開工建設(shè)以來,截至2017年底,目前已有34座城市擁有地鐵,累計運營里程達5021.7km,預(yù)計到2020年我國運營的地鐵線路里程將達到6000km。隨著城市化的加快,城區(qū)人口不斷增加,城區(qū)范圍逐步擴大,新開通地鐵的城市及新建線路也將持續(xù)擴容,地鐵建設(shè)的高峰期還將持續(xù)至少10~15年。地鐵工程從最開始的只具有單一交通運輸功能,逐步發(fā)展成為以軌道交通為主,帶動周邊其他交通設(shè)施,商業(yè),文體,居住的綜合媒介。地鐵車輛基地是地鐵車輛停放,檢查,整備,運用和綜合維修的管理中心所在地,同時具備物資總庫儲存和職工技術(shù)培訓(xùn)的功能。近些年來,內(nèi)地各大城市開始借鑒香港、新加坡地鐵的開發(fā)模式和運作經(jīng)驗,在地鐵車輛基地上層空間建設(shè)商品住宅,保障性住房,寫字樓,文體公園等,來解決城市用地緊張和土地浪費等問題。深圳市作為引進地鐵車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)的首座內(nèi)地城市,幾年來積累了大量的規(guī)劃、設(shè)計、施工及管理經(jīng)驗。筆者以深圳市地鐵11號線松崗車輛基地為例,系統(tǒng)總結(jié)了帶有上蓋物業(yè)地鐵車輛基地的給排水及消防一體化設(shè)計要點和疑難問題的處理方法,以供設(shè)計人員進行參考。
1工程概況
松崗車輛基地位于深圳市寶安區(qū)松福大道與朗碧路交叉口的西北側(cè),東寶河以南地塊,車輛基地用地長度約1179m,寬度約324m,占地約29.2hm2。車輛基地內(nèi)單體建筑有檢修主廠房(含物資總庫),運用庫,運轉(zhuǎn)維修樓,調(diào)機及工程車庫,壓縮空氣站,試車間及跟隨所,牽引降壓混合變電所,洗車機棚及控制室,易燃品庫,污水處理站,材料棚,門衛(wèi),垃圾中轉(zhuǎn)站,輪對踏面及受電弓檢測棚、綜合樓等。車輛基地大蓋屋面以上為商品性住宅、保障性用房及停車場。
2一體化設(shè)計分析
地鐵車輛基地因其功能定位有以下特點。(1)建筑物種類復(fù)雜車輛基地內(nèi)的建筑物類別主要有:丁戊類廠房、甲丙類倉庫、辦公樓、公寓宿舍等。(2)各建筑單體所包含的工藝類型復(fù)雜車輛基地各單體建筑物根據(jù)其工藝性質(zhì)不同,主要分為車輛存放、車輛檢修、車輛清洗、部件檢修及配套供配電、廢水處理等。(3)與上蓋物業(yè)給排水接口數(shù)量多車輛基地與其上蓋物業(yè)的接口主要有:生活及消防補水接口、污水排水接口、雨水排水接口以及各類方案的配合銜接。綜上所述,地鐵車輛基地及其上蓋物業(yè)的給排水及消防一體化設(shè)計的前提主要是考慮對各單體建筑的消防特點、工藝特點以及接口銜接特點做針對性分析,在滿足各類規(guī)范的要求下,做到系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟。
3系統(tǒng)設(shè)計要點
本工程給排水及消防系統(tǒng)主要包括:生活及生產(chǎn)給水系統(tǒng)、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、廢水排水及處理回用系統(tǒng)、污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)以及與上蓋物業(yè)的接口設(shè)計。
3.1生活及生產(chǎn)給水系統(tǒng)
生活給水水源來自城市自來水管網(wǎng),從車輛基地東側(cè)市政道路下DN600給水管接出一根DN150給水管供基地內(nèi)各單體建筑物生活、生產(chǎn)用水點、綜合樓生活水箱、上蓋物業(yè)生活水箱補水等。筆者建議在擬定給水和室外消防方案時,應(yīng)與當(dāng)?shù)厮畡?wù)主管部門進行充分溝通,給水管道與室外消防管道是否合建管網(wǎng),應(yīng)取決于當(dāng)?shù)厮M收取規(guī)定。避免因后期運營管理中水費收取混亂而產(chǎn)生管網(wǎng)二次改造的費用。車輛基地內(nèi)各工藝用水點眾多,給排水專業(yè)需與工藝專業(yè)充分溝通,避免工藝設(shè)備用水點遺漏或預(yù)留水量不足。各單體建筑物應(yīng)分設(shè)水表,以便后期管理維護。
3.2消防給水系統(tǒng)
3.2.1室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)
車輛基地沿消防道路下方敷設(shè)有DN250室外消防管網(wǎng),分別接自車輛基地東側(cè)市政道路下DN300,DN600給水管,市政給水管網(wǎng)滿足兩路供水、水量及水壓要求,經(jīng)過水力計算,可進行直接供給。室外消防管網(wǎng)沿道路不超過120m設(shè)置一處室外消火栓,并給綜合樓消防水池、上蓋物業(yè)消防水池進行補水,滿足水務(wù)部門對消防、生產(chǎn)用水分類計費的原則。各單體建筑根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng),采用臨時穩(wěn)高壓系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓管網(wǎng)分別成環(huán)布置,分兩路入戶管接自室外埋地的DN200室內(nèi)消火栓環(huán)管,由設(shè)置在綜合樓地下室的消防水池和消防泵房進行供水。對于室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)的設(shè)置細節(jié)筆者有以下建議:1.室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)的水量應(yīng)分別選取各單體建筑物的最大值;室外消火栓管網(wǎng)、室內(nèi)消火栓室外埋地管網(wǎng)的水利計算應(yīng)考慮檢修條件下的最不利工況。2.室外消火栓的數(shù)量應(yīng)保證與各單體水泵接合器的一一對應(yīng),當(dāng)水泵接合器數(shù)量超過三個,所對應(yīng)室外消火栓數(shù)量可取3個。3.因水量、水壓差別較大,為防止系統(tǒng)超壓,建議車輛基地各單體庫房與綜合樓的室內(nèi)消火栓泵組、高位水箱穩(wěn)壓管分設(shè)。4.各單體庫房室內(nèi)消火栓的設(shè)置應(yīng)充分考慮列車車體、工藝設(shè)備的遮擋,需按照滅火時消防水龍帶的實際布設(shè)路徑進行計算,避免出現(xiàn)滅火盲點。
3.2.2自動噴水滅火系統(tǒng)
車輛基地內(nèi)的物資總庫、綜合樓設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。物資總庫按倉庫危險Ⅱ級進行設(shè)計,系統(tǒng)設(shè)計流量為125L/s,火災(zāi)延續(xù)時間1h;綜合樓按中危險Ⅱ級進行設(shè)計,系統(tǒng)設(shè)計流量為30L/s,火災(zāi)延續(xù)時間1h。物資總庫噴淋系統(tǒng)與綜合樓噴淋系統(tǒng)各設(shè)置一套加壓設(shè)備,設(shè)于綜合樓地下室消防泵房內(nèi)。自動噴淋系統(tǒng)與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)共用消防水池、高位消防水箱。物資總庫自動噴淋系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)注意以下幾點。1.車輛基地內(nèi)的物資總庫的最大凈空會超過9m,且?guī)靸?nèi)設(shè)置儲物貨架。應(yīng)根據(jù)最新版的《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求,采用倉庫型噴頭或早期抑制快速響應(yīng)噴頭。2.物資總庫的設(shè)計應(yīng)在項目方案階段限定最大凈空的高度,若超過12m,我國目前市場上現(xiàn)有的K360噴頭暫無3C認證,影響項目消防驗收順利通過。3.庫內(nèi)貨架應(yīng)為通透型層板,其通透率應(yīng)不小于50%。
3.3氣體滅火系統(tǒng)
在檢修庫、運用庫等廠房邊跨及綜合樓地下室的重要電氣類用房設(shè)置氣體滅火系統(tǒng),滅火介質(zhì)應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定,且盡量與地鐵正線車站所選滅火介質(zhì)一致,有利于招標及后期運營維護的簡化。本工程采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。其中,檢修庫、運用庫邊跨重要電氣類用房雖然設(shè)置在地上,且非高層建筑。但其房間內(nèi)經(jīng)常設(shè)置總管地鐵全線的控制設(shè)備,在方案設(shè)計初期,應(yīng)與相關(guān)專業(yè)、業(yè)主及運營部門進行充分溝通,盡量考慮設(shè)置氣體滅火系統(tǒng),保證運營安全。
3.4廢水排水及處理回用系統(tǒng)
車輛基地各單體庫房內(nèi)的車輛檢修、部件檢修、車輛沖洗、工藝排水等產(chǎn)生的含油廢水由設(shè)置在各個排水點處的管道收集,最終排至廢水處理站,經(jīng)調(diào)節(jié)沉淀、隔油、氣浮、過濾處理工藝后,回用于車輛基地內(nèi)的道路及綠化澆灑。本系統(tǒng)可減少市政排水管的排水水量和污水處理廠的處理負擔(dān)、節(jié)約基地內(nèi)的用水,實現(xiàn)了節(jié)能減排目標并響應(yīng)了國家關(guān)于“海綿城市”的發(fā)展構(gòu)想,并建議在后續(xù)類似工程中,采用末端智能自動滴灌或噴灌的澆灑方式。
3.5污水排水系統(tǒng)
車輛基地內(nèi)采用污水、廢水、雨水分流排放制度。由污水管道收集各單體建筑的污水,就近設(shè)置化糞池,最終集中排入市政污水管網(wǎng)。對于上蓋物業(yè)的污水排放路徑,在項目初期應(yīng)與上蓋規(guī)劃、建筑、給排水等專業(yè)進行充分溝通,提前在車輛基地的綠地、空地等預(yù)留化糞池,或考慮與基地內(nèi)的化糞池合建,避免出現(xiàn)因上蓋物業(yè)建設(shè)滯后,導(dǎo)致后期污水排放困難的情況。上蓋物業(yè)的排水立管應(yīng)結(jié)合車輛基地建筑立面方案,做到預(yù)留合理,外觀美觀大方。
3.6雨水排水系統(tǒng)
車輛基地上蓋屋面匯水總面積約為219016m2,最大排水跨度超過150m,雨水總流量為18294.84L/s,設(shè)置虹吸雨水系統(tǒng)。若按照常規(guī)設(shè)計方法,雨水懸吊管將會大面積設(shè)置在庫內(nèi)供電接觸網(wǎng)上方,漏水導(dǎo)致接觸網(wǎng)停運或短路的概率大幅增加,嚴重影響地鐵運營安全。為解決上述問題,本工程首次采用了上蓋屋面由中心向兩側(cè)整體結(jié)構(gòu)找坡,坡度為1%;在屋面女兒墻外側(cè)設(shè)置混凝土外天溝,虹吸雨斗設(shè)置在外天溝內(nèi),虹吸雨水懸吊管敷設(shè)于外天溝下方;女兒墻設(shè)置均布穿孔,保證匯集的雨水流態(tài)穩(wěn)定,防止氣流紊亂影響虹吸雨水斗的排水能力。此外,虹吸雨水系統(tǒng)均布置在屋面范圍以外,可為后期上蓋物業(yè)開發(fā)可利用外天溝進行末端收水,避免雨水系統(tǒng)改造產(chǎn)生的投資浪費。本系統(tǒng)的設(shè)計安全、經(jīng)濟,對今后的類似項目具有一定的借鑒意義。
4總結(jié)
地鐵車輛基地具有建設(shè)規(guī)模大,建筑物類別多,制約因素多,上蓋物業(yè)與車輛基地接口復(fù)雜等特點,給排水及消防系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵循合理、安全、經(jīng)濟的原則,進行一體化設(shè)計,保證方案最優(yōu),節(jié)能環(huán)保,投資受控及后期運營管理便捷。
參考文獻:
[1]GB50016-2014,建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].
[2]GB50974-2014,消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].
作者:黃光宇 單位:深圳市市政設(shè)計研究院有限公司