北京地铁房山线北延工程中水系统的应用

北京地铁房山线北延工程中水系统的应用
发布时间：2021-04-14T01:05:12.003Z 来源：《防护工程》2020年34期作者：张子轩
[导读] 分析国内首次在地铁车站应用中水管道系统的北京地铁房山线北延工程，通过工程的实施，总结经验教训。

北京市轨道交通建设管理有限公司北京市 100076
摘要：分析国内首次在地铁车站应用中水管道系统的北京地铁房山线北延工程，通过工程的实施，总结经验教训。

本文以白盆窑站为例，通过提前筹划及与运营单位的沟通做到预防可能发生的卫生安全问题。

最后分析了使用中水系统后带来的经济效益和社会效益，对中水系统在地铁中的应用前景进行了展望。

关键词：地铁；中水系统；水资源；管道维护
我国是一个干旱缺水严重的水资源匮乏国家，随着城市化进程的加快，城市用水量与污废水排出量与日俱增，水资源匮乏与城市大发展的矛盾日益凸显。

中水，也称再生水，是城市居民在日常生活中产生的废弃排水，在经过适当的处理使得水质达到一定的标准后再次用于绿化、冲洗厕所、清洁等生产生活当中。

中水系统引入车站是一个发展前景广阔的工程，下面针对国内首次引入中水系统的北京地铁房山线北延工程略作阐述。

一、现状分析
北京是一座人口密集，水资源短缺的特大城市，人均水资源占有量只有全国人均水资源占有量的七分之一，世界的三十分之一。

北京地铁目前共有405座车站投入使用，它已是北京市人民日常生活中的重要交通方式。

它每年自来水消耗量达100余万吨，对城市可持续发展的生态环境造成影响，而对中水的利用仅限于车辆段。

二、北京地铁房山线北延工程中水系统的应用起因
1987年北京市人民政府发布《北京市中水设施建设管理试行办法》，但地铁车站未在规定范围内。

2014年，北京市基础设施投资有限公司发函要求新建线路根据周边条件引入中水系统。

同年“3、12、17号线及房山线北延工程给排水专业设计方案统一专题会规定“建议有城市中水条件的车站采用中水进行冲厕，设计单位应对各条线路周边车站城市中水条件进行梳理，并结合各条线路的水资源论证报告来确定实施车站”。

北京地铁房山线北延工程根据外部市政中水管线条件，最终确定在白盆窑站及花乡桥东站增设中水系统。

2.中水的应用范围
因中水有机物可能造成冷却塔内产生水藻且中水原水中含有病原菌，有飘散传播病毒的可能，故冷却塔补水系统暂不考虑中水补给。

因此车站中水使用范围集中使用于卫生间的冲洗上。

3.外部管线条件勘察
房山线北延工程白盆窑站北侧有一根DN300市政中水管网，花乡东桥站A出入口东侧沿四环辅路有一根DN600市政中水管网。

车站初步设计阶段将中水系统纳入车站给排水工程，概算中计列相关投资。

三、车站内中水管道设计及施工工艺
除遵行国家现行有关给水、排水和卫生等设计规范及规程外，中水管线设计还参考了：《北京市中水设施建设管理试行办法》、《建筑给水排水设计规范》、《北京市卫生健康委员会“关于北京轨道交通房山线北延工程卫生审查意见的函”》
房山线北延工程中水管采用防腐蚀、满足强度及水质要求的天津利达衬塑钢管，采用螺纹连接。

中水管道采用全铜质截止阀，止回阀采用静音止回阀。

中水配件均采用节水型产品。

为便于车站运营维修管理，给水管道及中水管道采用色环表示，色环宽150mm，间距8m，设置在管道的起点、终点、交叉点、转弯处、阀门和穿墙孔两侧等处。

色环旁设识别符号和水流方向箭头。

色环、标识符号及水流箭头均采取喷涂方式施工。

具体管道标识色为生活给水艳绿色，中水浅绿色。

管道标识符号为管道类型的拼音字母，字体大小不小于为80mm，具体标识为生活给水JS，中水给水ZS。

将给水管道平面布置图、给水管道系统图、中水管道平面布置图、中水管道系统图、综合支吊架断面图张贴于机电维修工区的房间内，对给水及中水管线做出明确区分，供日常维护与检修人员使用。

车站中水管道在设备区沿走廊或环控机房敷设；站厅层公共区沿车站外墙内侧敷设于吊顶内；站台层公共区沿站台板下敷设。

在施工过程中，为避免中水管的翻弯情况，将局部最高点和管道最高点设置到2号风道内。

为便于运营检修，在施工过程中将中水管设置到支架的外侧，且支架形式采用T型支架，水管在公共区与出入口和公共区与设备区加装截止阀和倒流防止器。

中水管道严禁穿越电源室、控制室、机房等设备房间，同时避免敷设在配电箱、照明灯具上方，且避免吊装孔的上方通过。

卫生间内的中水管道暗装敷设在墙体内。

穿过地下主体结构外墙的管道设有设柔性防水套管，按02S404《防水套管》B型安装；其他穿越楼板、结构墙、结构梁的管道设刚性防水套管，按02S404《防水套管》A或B型安装。

套管与管道之间缝隙采用阻燃密实材料和防水油膏填实。

中水管道穿越轨底风道的管道（含套管）采用整体穿越，不做接头。

穿过结构变形缝时，使用了不锈钢金属软管（工作压力≥1.0MPa），并在软管两端安装固定式支架。

中水管道穿防火墙及楼板施工后做了防火封堵。

车站内中水管每隔50m设不锈钢波纹管补偿器，其补偿量不小于50mm。

直线管段设置波纹管补偿器时，在两个固定支架之间只设置一个波纹管补偿器，固定支架距离金属波纹管最大距离不超过25米。

靠近波纹管的部位设置了导向支架，防止管道有弯曲和径向偏移。

中水管道及管件采取防腐蚀措施的部分及管螺纹露出的部分，刷防锈漆一道，面漆二道，其余刷面漆一道。

管道支架除锈后刷樟丹二道，灰色调和漆二道，所有可曲挠橡胶接头外壳均刷防火漆二道。

中水管试验压力为1.0MPa，试压方法按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002的规定执行，水压试验的试验压力表位于系统或试验部分的最低部位。

中水管道在系统运行前用水进行冲洗；中水管道在冲洗完成后进行消毒，使用浓度20～30mg/L的游离氯的水灌满整个管道，并在管内停留24h进行消毒，消毒后再次进行冲洗。

四、中水系统的总结与建议
1.社会效益
通过中水的利用，使地铁车站实现多种水源的开发利用，构建了水资源合理分配的体系，间接地缓解北京市的水资源供需矛盾，促进了城市的人水和谐。

2.运营成本分析
以白盆窑站为例，车站中水用水量以卫生洁具为单位计算。

白盆窑站平均用水量34.87m3/d。

市政中水价格1.0元/t，地铁自来水价格9.5元/t，单座车站每年可节约10.82万元。

白盆窑站内中水管管径为DN50，长度约为180m，衬塑钢管综合单价为105元/m。

站外管线长度约为80m，综合单价为195元/m，水表井（含倒流防止器）投资8000元。

总投资差异4.25万元，投资回报周期为143.4天。

3.中水系统的展望
北京地铁目前对中水系统的利用仅限于两座车站，这对于拥有全世界最繁忙的地铁城市来说只是个开端。

在车站应用范围上，对未来地铁中水系统的建设有两个点建议：一、对已经投入使用的车站，可根据周边市政管线实际情况确定是否引入中水，原则上尽量利用既有站内管网，原市政自来水做备用水源。

二、对新建车站，如果周边有市政中水管线则就近引入；如果没有则在人防门框处做孔洞预留，待条件成熟后再引入。

结语
北京地铁房山线北延工程中水系统工程的上马对国内地铁中水系统的应用起到了一个示范带头作用，具有极高的社会效益及经济效益，中水回用是造福人民、造福社会的公益性环保事业,需要全社会的支持,作为建设单位，要做好规划，未雨绸缪，谨慎对待卫生安全问题，我相信在各级政府的领导与全社会的支持下,地铁车站的中水工程一定能蓬勃的兴起并不断地发展壮大。

参考文献：
[1] 《地铁设计规范》
[2] 《北京市中水设施建设管理试行办法》
[3] 北京市再生(中)水开发利用现状及风险分析
[4] 白盆窑站给排水及消防系统图纸。