地铁车站排水设计研究？
地铁车站的排水设计是车站给排水及防灾设计的主要内容之一,及时排放车站内部的积水,对车辆的正常运行及各类电器设备的保护有着重要意义。地铁车站排水系统采用分流制,主要由废水系统、污水系统和雨水系统组成,其中废水系统包括车站冲洗水、消防废水和结构渗漏水等;污水主要为卫生间生活污水;雨水主要来自敞开式的出入口和风亭等。
2地铁车站废水系统设计
车站内废水收集和排放流程如下:各类废水→排水地漏→轨道排水明沟→主废水泵站→压力检查井→市政污水系统。
2.1各类废水量设计计算标准
车站冲洗水排水量为4Lm/2次,计算面积为站厅站台层公共区域,一日一次,每次按1h计算;结构渗漏水通常设计标准为1Lm/2日,计算面积为车站内表面积;消防废水按一次消防水量100%计算。
2.2排水地漏的布置
车站各类废水均由设在站台层、站厅层和有用水点的房间内的地漏收集,通过排水立管排放至轨道两侧的排水明沟内。站厅层排水地漏设在车站主体内侧排水浅沟内,相互间隔约40m,此外车站出入口进站处应设置截水沟和排水地漏;环控机房、保洁间、污水泵房、废水泵房、茶水间等有给水点的房间也应设置地漏。站台层地漏主要排放公共区冲洗废水,与站台边缘相距2.5m以上。对于各类风道进入车站主体处的地漏设置,《地铁设计规范》中并无明确规定,笔者认为要避免不同类型风道因排水浅沟连通而造成的相互干扰,每个风道入口处均应设置排水地漏,不同风道不能共用排水地漏。
2.3主废水泵站设计
主废水泵站主要排放结构渗漏水、凝结水和生产、冲洗及消防废水等,应设在车站或线路的最低点,其设计关键是确定废水池容积和废水泵参数,车站主废水泵应设置2台,平时互为备用和轮换工作,消防或必要时同时工作,排水泵流量按消防时排水量和结构渗水量之和确定。主废水池有效容积按照主废水泵20min出水量且不小于30m3确定。
对于部分地铁车站与地下商业建筑合建的情况,笔者认为为了避免商业建筑火灾时对地铁车站的影响,应在两者之间设置挡水和截水措施,商业部分内部应设置独立的局部废水泵站。
3.车站污水泵站设计
地铁车站的污水主要来源于车站工作人员日常用水,一般在车站的站厅层设备区内设有卫生间供工作人员使用,生活用水量按50L班/人计,排水量按生活用水量的95%考虑。
污水泵站应设置在卫生间下的站台层设备区内,污水集水池有效容积一般按6h的污水量确定,但有效容积不应小于2m3,污水泵流量按卫生间排水设计秒流量选取。在实际设计中,污水池平面不宜过大,以免污水在污水池内停留时间过长,同时污水池应设置排气管道,直接与车站排风管道连接。污水泵站布置剖面如图3所示。
4车站雨水泵站设计
雨水泵站主要设置在车站敞开式风亭内及敞开式出入口扶梯下,雨水排水量按设计暴雨重现期50年10min集流时间计算。出入口处雨水泵流量按出入口消防水量与雨水量之和选取,风亭处雨水泵流量按计算雨水量选取。各处集水池有效容积按雨水泵的10min出水量确定。对于非敞开式出入口的排水泵站,可归于局部废水泵站,水泵设计流量仅考虑消防排水量。设有顶盖的风亭,可不设雨水泵站,风亭的结构渗漏水可沿风道排入车站内,由地漏收集后排放至主废水池。
5各泵站控制水位设置及水泵控制方式
车站控制室监视排水泵的工作状态、手自动状态、故障状态和水位状态;对废水池、集水池、污水池的危险水位进行自动监视,超高报警;对所有排水泵设自动运行计时,并按设定运行时间进行主备泵自动切换,按维修设定计划提供检修报告。排水泵通过泵房控制箱实现水位自动控制和手动控制。控制箱采用一控二方式,其中水位控制方式采用浮球开关,浮球开关与控制水位一对一设置。
废水泵房内的2台潜污泵,平时一用一备,轮换运行。消防时两台同时工作,废水池内设超低水位、停泵水位和第1、2台泵启动水位共4个控制水位。
污水泵房内的2台潜污泵一用一备,轮换运行,设停泵、启泵水位和超高报警水位共3个控制水位。
车站出入口自动扶梯底部以及洞口集水坑内设2台潜污泵,平时一用一备,必要时双泵运行,设停泵水位和第1、2台泵启动水位共3个控制水位。
6排水管道材料及其他重要防护措施
一般来说,车站内压力排水管可采用涂塑或衬塑钢管,重力排水管采用阻燃性UPVC管。排水管穿越不同防火分区时应设置阻火圈;地铁内引出至地铁外的排水金属管线应绝缘处理后方可引出,可采用安装绝缘法兰或者绝缘短管的方式。另外,UPVC排水管道不能直接穿越轨顶风道,在风道内的部分应设置钢套管防护,避免消防时高烟气对管道造成破坏。
以上概括了地铁排水设计中的重点内容,由于地铁车站排水设计有别于其它民用建筑地下室排水设计,对排水的可靠性和及时性要求更高,设计人员通过解决设计和施工中遇到的问题,不断总结和完善地铁排水的设计技术,以达到安全、合理、经济的目的。
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