深圳地铁11号线后海站给排水及消防设计简析

深圳地铁11号线后海站给排水及消防设计简析

张锦芳

深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518026

摘要：介绍深圳地铁11号线后海站给排水及消防设计的要点。给水系统和消火栓系统从供水方式、系统形式等方面介绍了设计要点及主要设计方案；排水系统分别从污水系统、废水系统、雨水系统三个方面介绍了车站分流制排水的设计要点及主要设计方案。结合地铁运营实际，总结了设计过程中的注意事项，对同类工程的设计具有很好的借鉴意义。

关键词：地铁车站；给水；排水；消防；注意事项

1车站概况

后海站是深圳市轨道交通地铁11号线工程第4座车站，是地铁2号线与地铁11号线的换乘站，位于南山区海德三道与后海滨路交叉口处，沿海德三道呈东西向布置。车站西侧为地铁2号线区间，与2号线后海站呈"L"布置型式，与2号线后海站采用付费区通道换乘方式；车站东侧为预留的中心路规划车站换乘节点、配线区自然形成空间与预留15号线连通节点。预留中心路规划线路、规划15号线上跨11号线区间。车站为地下三层站，地下一层为站厅层，地下二层为设备层，地下三层为站台层。车站总长497.151m（其中车站部分长270.705m，物业部分长226.446m），标准段线间距17.2m，站台宽14m，有效站台长度为186m。车站总建筑面积60337m2。

车站共设有3组共8个风亭，4个出入口通道，风亭组均为敞口风亭。无障碍电梯设置在C出入口。在车站站厅层C出入口设有公共卫生间和员工卫生间，在站台层公共区设有公共卫生间，并分别设置污水泵房。在车站两端分别设有1座废水泵房。

2车站给水系统设计要点分析

2.1水源及供水方式

后海站给水系统的水源接自市政给水管网，海德三道南北两侧各有一根DN300的市政给水管道可接入，水务集团提供的站址处可接管点处的市政给水压力为0.40MPa。

车站给水系统最不利点供水点为地面冷却塔，最不利点需要的给水压力约为0.10MPa，本站两组新风井均位于车站海德三道北侧，车站生产、生活给水总管从2号新风井引入，而冷却塔位于车站南侧，为避免管道过路施工，考虑冷却塔的补水管从站内设备层的给水管上在海德三道南侧接出。经核算，进水管至冷却塔补水管的水头损失约为0.15MPa，进水管与冷却塔所在位置的几何高差约为2.5米（0.025MPa），车站最不利用水点所需的压力为0.275MPa，市政给水管网的压力能满足最不利点所需的压力。因此，车站生产、生活给水系统采用市政管网压力直接供水的方式，不需设置加压给水设备。

车站消火栓系统最不利点为站厅层端部的消火栓，最不利点消火栓所需的栓口动压为0.25MPa，进水管至站厅层消火栓栓口的几何高差为7.8m，较远一路进水管至最不利点消火栓的总水头损失为0.10MPa，故最不利点消火栓所需的压力为0.272MPa，因此，车站消火栓给水系统也采用市政管网压力直接供水的方式，不需设置消防加压设施。

小结：车站周边的现状管线资料及水压情况决定了给排水及消防系统的系统形式，勘察及设计人员应充分重视资料收集的完整性和准确性。对于一些没有把握的现状管线资料及数据应及时提供给勘察单位进行复核勘探，并要与水务部门进行沟通确认，水压资料必须取得水务部门的正式回函。

2.2系统组成

给水系统由生产、生活给水系统和消火栓给水系统组成。

2.3生产、生活给水系统设计要点分析

生产、生活给水系统在车站内布置成枝状管网。主要供车站范围内的冲洗用水、环控系统用水、卫生间、盥洗间、茶水间等生活用水。主要供水点有茶水间、卫生间、盥洗间、冷却塔补水、环控机房用水、公共区域冲洗用水以及污水和废水泵房的冲洗用水等。

车站用水标准及用水量详见表：

表1车站给水用水量统计表

车站生产、生活给水系统由市政管网直接供水，室外引入一路DN80的给水管由新风亭进入车站，并在车站成枝状布置。给水引入管室外设水表井（内设闸阀、水表、可曲挠橡胶接，生产、生活给水系统采取防水质污染的措施，进水管在地下风道内设置倒流防止器阀组（内设电动蝶阀、Y型过滤器、倒流防止器、闸阀）后进入车站。在地面冷却塔补水管上也设置倒流防止器，防止冷却塔内水回流污染车站内生活用水。

小结：冷却塔的补水管在运营期间维修频率较高，因此在设计中应考虑加设阀门，这样在运营维修时就可以避免关闭给水总阀对车站其他给水点的正常使用造成影响。冷却塔排水可考虑在冷却塔周边设置一处雨水篦子将废水进行收集后排入市政排水管网，做到有组织的排放。

2.4消火栓给水系统设计要点分析

车站室内消火栓系统用水量为20L/s，火灾一次用水量为144m³。由本文2.1可知，本站市政管网供水压力满足最不利点消火栓给水系统要求，由市政管网直接供水。

表2最大消防用水量统计

小型商铺区设置简易自动喷水灭火系统，按中危险级Ⅱ级考虑，系统采用湿式系统。简易自动喷水灭火系统喷水强度≥8L/min·m2，采用快速响应喷头，上下布置，最不利点喷头的工作压力不小于0.05MPa。

车站室内消火栓系统设计要点主要有：

为保证不间断供水，室外引入两路DN150的给水管，分别由车站两端的新风亭进入车站，与环状消防给水管网相接。每一条给水引入管均按通过100%消防用水设计秒流量计算。给水引入管室外设水表井（内设闸阀、水表、可曲挠橡胶接头、止回阀、闸阀）。消防给水系统采取防水质污染的措施，进水管在地下风道内设置倒流防止器阀组（内设电动蝶阀、Y型过滤器、倒流防止器、可曲挠橡胶接头、闸阀）后进入车站。

消火栓给水系统设置成环状消防管网，在车站两端分别用DN150的立管将地下各层水平消防管网相连，形成水平成环、竖向成环的消防环状供水管网；消防环状给水管网采用阀门分成若干独立段，当某段损坏时，停止使用的消火栓不超过5个（双栓消火栓按照两个消火栓来计算）。

车站消火栓与灭火器共箱设置，箱内配备水龙带和水枪，自救式消防软管卷盘、灭火器，设双栓消火栓箱时，箱内配一条25m的水龙带。消火栓箱的布置由计算确定，按确保车站同一防火分区内任何部位均有两支水枪的充实水柱同时到达布置，每一股水柱流量不小于5L/s，水枪的充实水柱长度不小于10m。长度超过20米的通道设消火栓箱。单栓消火栓间距不大于30m；车站站台层公共区设置双栓消火栓箱，间距不大于50m。

车站从两端消防给水环状管网上分别引出一根DN150消火栓给水干管，与相邻区间隧道的消防管网相连；在车站进入区间隧道的消防管道前安装手、电两用蝶阀，阀组安装在站厅层端部人员容易操作的地方。

在车站站台层两端（车站与区间交接处）各设置两套（共八套）消防器材箱，每套消防器材箱内放2根25m长水龙带，配两支水枪喷嘴为Φ19多功能水枪，供区间消防时使用。消火栓栓口的静水压力不应超过1.0MPa，消火栓栓口处出水压力超过0.5MPa时，采用减压稳压消火栓。在车站两端地面风亭附近各设置2座DN100消防水泵接合器，接合器设置位置应靠近道路，易于发现并使用；距接合器15～40m内，设置与消防水泵接合器供水量相当的室外消火栓，室外消火栓距路边距离不大于2米，距房屋外墙不小于5米。

2.5小结：

（1）对于三层站的室内消火栓给水系统设计，应注意建筑专业防火分区的划分与一般的二层站划分不同。以建筑防火分区的划分作为消火栓布置的基础资料之一，消火栓布置时应注意消火栓不能跨越不同防火分区使用。

（2）公共区消火栓箱暗装，以往做法是在结构墙上预留消火栓凹槽，以保证公共区墙面的平整。而11号线车站的消火栓箱均选用薄型带灭火器箱组合式消防柜，箱厚180mm，很好解决了与装修专业墙面与箱体的配合问题，使车站公共区整洁、美观。

（3）深圳地铁在地下车站的零星商铺设置自动喷水灭火系统，喷淋管接自车站消火栓系统。对于设置有消防水池和消防水泵的车站，在计算消防水池有效容积及消防泵选型时应注意叠加自动喷水灭火系统的用水量。

3排水系统设计要点简析

3.1排水系统的组成及分类

排水系统由污水系统、废水系统及雨水系统组成。车站采用雨，污，废分流的排水体制。废水包括车站冲洗水、环控系统废水、消防废水、结构渗漏水等，地下区间隧道的冲洗水、消防废水、结构渗漏水等；污水主要为卫生间生活污水；雨水主要来自敞口式出入口和敞口式风亭雨水。

3.2污水系统

本站在站厅层设有公共卫生间和员工卫生间，在车站站台层公共区设有一处有公共卫生间，在卫生间旁边均设置有污水泵房。污水采用一体化密闭污水提升装置来排放污水。深圳地铁二期工程以后一体化密闭污水提升装置已经被广泛应用，其具有气密性好、防臭、承压，不堵塞、免清掏；设备小巧紧凑，占地面积小，安装灵活方便，自动化程度高、可远程监控等优点，因而在深圳地铁三期工程中继续延用。车站污水经污水密闭提升装置提升至站外地面压力检查井，消能后排入化粪池，经化粪池处理后最终排入市政污水管网。

3.3废水系统

车站废水系统主要是排除车站结构渗漏水、事故水、冲洗及消防废水等。主要设计要点有：（1）在站厅层设备层及边墙角下，每隔不超过40米设置一个DN100的地漏，通过排水立管接入轨行区排水沟。在出入口和站厅层相接的部位，设置横截沟及排水地漏，在风道和车站主体相接部位设置排水沟及排水地漏；站台层屏蔽门绝缘带外设置排水地漏；排水地漏设置在排水沟最低点，排水沟坡向排水地漏，两个不同防火分区的排水沟不贯通。（2）车站范围内底板坡度为2‰，坡向车站端部，因此，在车站端部设置废水泵房用以收集排放的废水。车站废水泵房内设置潜水泵，将车站废水提升至室外并消能后接至相应的市政排水管网。（3）车站出入口设置为有盖的出入口，在自动扶梯底部及垂直电梯底部设置局部废水泵房，在出入口扶梯下方设置横截沟来收集通道部分排水，废水通过在泵房中设置的潜水泵提升至室外地面压力井，经消能后排入市政雨水管网。（4）轨行区线路排水沟的水通过在车站废水泵房集水坑的位置预埋DN250的球墨铸铁管，以大于1%额坡度坡向车站废水泵房集水坑，将轨行区排水沟的水汇至废水泵房。

因后海站物业区土建与车站同步施工，而物业区设备各专业仅预留远期物业空间开发的条件。预留的物业开发空间需考虑维护时的排水功能，因此，本站在车站物业区站厅层及设备区离壁沟内每隔不超过40米设置一个DN100的地漏，通过排水立管接至轨行区排水沟。

3.3雨水系统

车站敞口风亭底部分别设置集水井，集水井内设两台潜水泵，平时一用一备，必要时两台同时启用。雨水量按深圳市50年一遇的暴雨强度进行计算，集流时间按5min计。雨水由潜水泵提升至地面压力井并减压后，排入市政雨水管网。

深圳市暴雨强度计算公式：q=975*（1+0.745*lgP）/t0.442

式中：q--暴雨强度（L/s·ha）；

P--设计降雨的重现期（a）；

t--降雨历时（min）。

雨水计算公式：Q=ψ·F·q

式中：Q--雨水设计流量，L/s；

q--暴雨强度（L/s·ha）；

ψ--径流系数；

F--汇水面积（ha）。

经计算，最大敞口活塞风亭底部的雨水流量是Q=6.6L/s，雨水泵按照15m³/h选型，一用一备，高水位两用。

小结：（1）车站主废水泵房排水管道上增加设置水泵快速接头和止回阀以便于在主泵故障时可迅速安装抢修水泵排水。当主废水泵房潜水泵功率大于11kw时应考虑设置工字梁起重设备，为后期运营的检修及维护提供便利。

（2）当车站有自然形成空间的物业区域时，应结合地铁商业开发设计指引的要求进行归类，做好预留设计或者同步设计，尽量做到精细化，准确化设计，避免二次开发时重复设计，带来不必要的浪费。

（3）排水泵选型应选用节能效果显著的优质节能水泵；应用新型管材，严格控制管道附件及阀门的质量，尽量防止管道渗漏；采用节水型卫生洁具，给水配件采用节水型冲洗阀或给水水嘴；选用不带存水弯的蹲便器，便于清通维护。

4结论与建议

本文阐述的后海站给排水及消防设计直接利用市政供水压力，避免二次加压带来的水质污染和能耗增加的问题；生活污水排放采用一体化污水密闭提升装置，很好的改善了地下密闭空间的环境卫生条件；车站端部设置的废水泵房，底板设置坡度解决了车站排水的问题。给排水的设计可满足后期后海站正常运营时的给排水需求，同时文中的具体方案对同类工程具有很好的借鉴意义。

地铁车站设计是一个设计周期长，专业接口多，涉及面广的综合项目，建议在设计阶段保证各专业接口配合的一致性及连贯性，结合已运营线路的经验总结，扬长避短，从设计源头上为运营安全考虑，尽量细致的考虑和处理与各专业间的接口问题，重视在早期形成稳定的方案并综合协调，并加强设计管理。

参考文献：

[1]GB50157-2013，《地铁设计规范》；

[2]GB50015-2003，《建筑给水排水设计规范》；

[3]GB50974-2014，《消防给水及消火栓系统技术规范》。