北京轨道交通大兴线工程地下区间给排水及消防系统设计

北京轨道交通大兴线工程地下区间给排水及消防系统设计
摘要：本文详细介绍北京轨道交通大兴线工程地下区间消防给水系统设计、排水系统设计，设备控制，管材选择情况，管道保温等，供设计人员参考。

关键词：北京地铁；消防系统；排水系统；管道保温；区间
中图分类号：U269.35 文献标识码:A
1 工程概况
北京地铁大兴线是一条位于城市南部整体呈南北走向
的线路，线路连通丰台、大兴两个行政区，与地铁4号线共同构成一条北京市南北向客运骨干线路。

正线线路全长21.8km，其中地下线17.4km，高架线3.7km，过渡段0.7km。

全线新建车站11座，其中地下车站10座，高架车站1座，车辆段一座，地下区间12个（含地下折返线及存车线），高架区间2个，出入段线1个。

2 消防给水系统
2.1 水源
地下区间消防给水系统从车站环状消防管网接出消防
管进入区间消防给水系统。

2.2 消防用水量
地下区间隧道消防用水量按同一时间内发生一次火灾
设计，用水量按10升/秒计，火灾延续时间按2h考虑。

2.3 系统构成
地下区间隧道分别从相邻的两座地下车站的环状消防
管网上各引入一根DN150消防管道，使地铁车站和区间消防栓系统形成环状消防给水管网，在车站进入区间的入口处串联设置电动碟阀和手动闸阀，区间隧道消火栓布置在区间线路右侧，接触轨对侧，且在限界外。

地下区间按50m设一个消火栓，为单口单阀消火栓，间隔不大于5个消火栓设置一个检修阀，在消防干管最低点设泄水装置，最高处设排气阀。

地下区间仅设置消火栓栓口，不设置消火箱，水枪和水龙带设于相邻车站站台端部及每个地下区间联络通道处。

与地铁四号线区间的消火栓系统接驳方案：大兴线地下区间与地铁四号线地下区间存在区间消火栓给水系统的设
计接口，并需要进行消火栓给水管道接驳。

接驳前先完成的大兴线地下区间消防干管的敷设与消火栓的安装,然后利用
夜间停运期间进行接驳。

3 手提式灭火器的配置
地下区间风机房及泵房灭火器按严重危险级配置，最大保护距离为15m，且每个灭火器箱配置自救面具2套。

4 排水系统
地下区间排水系统包括废水系统和雨水系统。

4.1 排水量
地下区间废水系统主要排除结构渗漏水及区间消防废水。

结构渗漏水按1L/m2?d计；当结构采用有组织形式排除地下水时，结构渗漏水量由结构专业提供；消防排水量同消防用水量。

雨水排水量按按北京市50年一遇的暴雨强度计算确定，雨水集流时间为5min。

4.2 废水系统
4.2.1 主废水泵站。

在线路最低点设区间主废水泵站。

地下区间消防废水和结构渗漏水由区间隧道排水明沟收集后，将水引入区间主废水泵站的集水池，废水由潜污泵提升至地面排水压力井，消能后排入城市排水管网。

地下区间主废水泵站内集水池有效容积按照不小于集水池内最大一台
排水泵15~20min的排水量计，按20m3设计。

在每处废水泵站集水池内设排水泵两台，平时一用一备，消防或必要时同时使用。

位于水域下的区间废水泵站增设一台水泵，平时依次轮换使用，消防或必要时同时使用。

4.2.2 局部废水泵站。

在区间不能自流排水又可能积水的部位设局部废水泵站，主要收集风亭的雨水、结构渗漏水，局部废水泵站废水由潜污泵提升至地面排水压力井，消能后排入城市排水管网。

地下区间局部废水泵站内集水池有效容积按照不小于集水池内最大一台排水泵15~20min的排水量计，按3-5m3设计。

在每处废水泵站集水池内设排水泵两台，
平时一用一备，消防或必要时同时使用。

4.3 雨水系统
在线路出入洞口处设置雨水泵站。

洞口处敞开段的雨水，由横截沟截流后，将水引入区间雨水泵站的集水池，雨水由潜污泵提升至地面排水压力井，消能后排入城市排水管网。

地下区间雨水泵站内集水池有效容积按照不小于集水
池内最大一台排水泵5~10min的排水量计，按60m3设计。

在每处雨水泵站集水池内设排水泵三台，平时依次轮换使用，必要时同时使用。

地下区间雨水泵站设计要素见表1。

5 给排水设备控制要求、方式及显示
地下区间消防管上的电动蝶阀由BAS系统进行监控，同时,电动和手动蝶阀安装在车站工作人员容易操作的地方。

地下区间废水泵站及雨水泵站内潜污泵通过控制箱实现液位
自动控制和现场就地控制，就近车站车控室显示每台水泵的启、停、故障状态信号以及集水池的水位信号（高报警水位、低报警水位、开泵水位、停泵水位），在高报警水位时在就近车站车控室可手动远程控制启动区间水泵。

其控制要求如下:※低报警水位报警同时控制回路应保证两台泵（或三台泵）都处于停泵状态；※当水位到达停泵水位时两台泵（或三台泵）均应停止工作；※当水位到达第一台泵启泵水位时第一台泵开启；※当水位到达第二台泵启泵水位时第二
台泵开启；※当水位到达第三台泵启泵水位时第三台泵开启；（限废水泵站设置三台水泵时或雨水泵站）※当水位到达高报警水位时，控制回路应保证两台泵（或三台泵）都处于运行状态，同时高报警水位报警。

6 管道材料及其防杂散电流
6.1 消防给水管道
地下区间的消防管道采用球墨给水铸铁管，连接方式采用柔性机械接口。

6.2 排水管道
地下区间重力流排水管采用UPVC排水管；压力排水管道采用采用PSP钢塑复合管，DN≤100时，使用沟槽管件或卡环管件连接。

压力井(消能)至市政检查井间的管材采用HDPE双壁波纹管。

6.3 防杂散电流
通向地下区间外部的金属排水管上设有绝缘短管，使室内外的金属排水管隔断，防止杂散电流流出地铁系统对室外金属管道及构件造成腐蚀。

在区间消防管两端设排流装置，接至区间任一侧的接地母排，防止杂散电流对车站设备的腐蚀，并防止接触网和区间消防管短接后的短路电流流入车站对车站设备和工作人员的安全，生产造成危害。

7 管道保温
为防止地下区间内风道和区间洞口的消防给水管道冻
裂，在区间风道处消防给水管道和区间洞口处消防给水管道设置电保温，地下区间风道处消防给水管道设置范围区间风道为起点，两侧方向各100米；区间出入洞口处消防管道设置范围为地下区间终点向地下区间方向300米。

7.1 电保温原理
电保温系统包括发热电缆、电控箱、温度传感器(Pt100)、发热电缆供电导线、铝箔胶带等组成。

在管道适当位置放置温度传感器，电控箱内设有温度控制模块。

当管道温度低于设定温度时，伴热系统自动启动伴热回路开始工作，即对管道进行加热，管道温度上升，当管道温度上升到设定温度时，伴热系统自动停止加热。

此伴热程序周而复始的进行，使得管道温度始终保持恒定，从而起到主动为管道伴热保温的作用，保证管道系统冬季正常运行。

整个控制系统能够实现现场手动控制，自动控制，综控室远程监视及自动报警。

自动报警包括超低温报警、超高温报警、漏电、断缆、过流及传感器故障等。

7.2 常规保温
管道常规保温具体做法为：采用硅酸镁管壳设50mm厚，外包PAP卷材。

要求平整美观。

8 结语
北京轨道交通大兴线已在2010年开通运营，目前运行状况良好，但地铁给排水及消防系统的可靠性、安全性还必
须经过长期的运行工况来检验，我们应该在施工中解决遇到的问题，定期进行设计回访，不断总结经验，并时刻了解行业中的最新技术动态，及时运用到设计中。

才能使设计更加安全、更加合理、更加以人为本。

参考文献
[1]北京城建设计研究总院．GB 50157-2003地铁设计规范[S]．北京：中国计划出版社，2003．
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF 格式阅读原文。