摘要：随着我国城市化进程的不断加快，人口不断向大中城市聚集，城市交通压力随之增大，很多城市高峰期出现严重的堵车问题，为了缓解这种压力我国已经有超过四十个城市在修建地铁，在地铁给排水和消防的设计中也积累了丰富的经验，但是跟国际发达国家相比还有很多需要提高的地方，本文主要结合运营人员反馈的问题和国外地铁设计经验对我国地铁车站的给排水和消防系统设计提出改进措施为后续地铁站的设计和运营提供借鉴。
关键词：城市地铁；给排水设计；消防系统
地铁一般都处在闹市中心，多数位于地下，这些场所由于人流量大，环境相对密闭，一旦发生火灾，造成的人员伤亡、经济损失及社会政治影响不可估量。消防水系统是地铁给排水工程施工的重点，其与火灾自动报警系统、消防联动系统联系紧密，在紧急情况下能迅速扑灭火灾，控制火情，对保障人民群众生命及财产安全，发挥着重要的作用。
一、系统概述
地铁给排水与消防系统由车站的生产生活给水系统、重力排水系统、压力排水系统、消防水系统以及区间的压力排水、消防水系统组成，每个系统能够独立发挥其使用功能。
（1）车站生产生活给水系统，进水一般由车站两端附属结构新风道引入，沿设备区走廊、站厅站台公共区、站台板下以枝状管网形式输水至各配水点，如茶水间、卫生间、污水泵房、环控机房、公共区冲洗栓箱等部位。一般不单独设水泵间，仅靠市政管网压力即可供水。目前多采用薄壁不锈钢管卡压连接、内衬塑、内外涂塑钢管螺纹连接等。
（2）车站重力排水系统，由卫生间、站厅离壁沟、站台公共区重力排水及敞开式出入口楼梯段重力排水等组成，其中卫生间排水汇入至站台层的污水泵房密闭式污水提升装置收集箱，站厅站台重力排水通过轨道线路排水沟汇入位于站台端部最低点的废水泵房，出入口重力排水汇入每个出入口设置的局部雨水泵房。管道一般为UPVC管胶接、轻质无承压柔性铸铁排水管卡箍连接两种。
（3）车站压力排水系统，由污水泵房、废水泵房、风亭、出入口局部雨水泵房压力排水等组成，通过水泵将污、废水分别抽至设置在风亭及出入口地面的泄压井内实现排水。管道多为镀锌钢管、内外涂塑复合钢管，连接方式有卡箍、螺纹连接。
（4）区间压力排水系统，由区间水泵、阀门、金属软管、管道支架、管道等组成，主要用于将区间废水泵房积存的结构渗漏水排至车站主废水泵房内，再由主废水泵抽至室外泄压井。管道多为镀锌钢管卡箍连接。
二、地铁车站给排水及消防系统设计存在的不足
（一）地铁给水系统的设计不足
在审图过程中发现很多卫生器具前端管道没有设置防止倒流的装置，对自来水管网的安全运营带来了一定的威胁；在我们乘坐地铁过程中，经常会发现很多地铁车站公共区靠近出入口位置处的冲洗栓处地面湿润有积水，时常会引起地板湿滑，给乘客通行带来了安全隐患；在我们使用地铁卫生间的时候经常会出现洗手盆处水龙头出口水压过大，开启时水花四溅而大便器处却压力偏低冲洗困难；运营人员经常反映在泵房、环控机房、清扫间等位置经常需要冲洗地面和卫生设备，但是该处没有设置给水点或者距离给水点较远的情况，给运营带来不便。
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（二）地铁排水系统的设计不足
地铁运营人员或者水泵维护人员时常发现在部分地铁车站的排水泵运行时候震动幅度较大，声音咆哮甚至会出现烧坏电机的情况，这很可能是由于水泵富裕扬程较实际高出太多，导致效率下降诱发汽蚀，如果调节出水阀门则会造成更大的水头损失；早期的地铁区间排水泵压力扬水管经常发现设置两根，或者排水方向不是通过临近车站或中间风井排至地面而是排至车站主废水泵房之后再转输排除；局部低洼或者侧墙结构渗漏水受到结构圈梁的限制无法靠重力排除的区域没有考虑排水路由，导致后期装修完成后，外挂面板潮湿生锈，低洼区域积水严重，给行车安全带来危害。
（三）地铁消防系统的设计不合理
在消防验收的过程中时常发现消火栓设计间距不足，不满足两股水柱能够保护任一着火点或者消火栓出现跨越防火分区使用才能满足两股水柱的情况，这应该引起设计人员重视；对于埋深较深的车站，站台层消火栓没有采用减压设施或者消防泵扬程选择过大，导致站台层消火栓口水压太大，给消防人员使用消火栓带来了隐患；对于在站厅或者站台公共区设置有喷淋系统的车站，没有根据建筑装修的吊顶风格确定公共区喷头的安装方式，导致全部上喷或下喷；喷淋水池的有效容积不能满足规范规定的用水时间等。
三、地铁给排水系统设计的改进措施
（一）给水系统改进措施
对于冲洗栓、水龙头等经常使用或者有漏水隐患的卫生器具需要设置防止倒流装置，新加坡和马来西亚的地铁车站在经常漏水或者有回流污染隐患的器具前使用了一种双止回阀的装置，在建筑装修找坡时重点考虑了该区域的排水，可有效避免回流污染和地面积水；针对器具对水压要求不同的情况，欧洲很多地铁站采用分支供水，在给水主管进入卫生间后分成两个支管，一路通过减压阀后给洗手盆等器具供水，一路直接供给大便器等卫生器具；对于给水点设置较少的问题设计人员应该充分考虑运营人员的需求，在设计原则正确的情况下尽量做到人性化，有的城市还设置了直饮水系统以及司机卫生间等，这些设计会让乘客感觉到一个城市充满人文关怀。
（二）排水系统改进措施
对于运营人员反映的水泵选型不准确的问题折射出了目前我国地铁排水设计人员的一个设计陋习，那就是很少进行水力计算大部分采用经验估算，业主仅仅要求设计单位提交图纸也影响了设计人员的习惯，而国外地铁设计市场中，计算书和图纸的地位是同等重要，提交图纸必须提交计算书并且负有终身责任。所以在以后的设计中，设计者一定要根据车站实际情况进行计算，不能仅仅凭借经验估算；对于区间扬水管设置两根的问题，通过对已经运营的车站回访发现，两根水管所处的外界环境是一样的，腐蚀损坏的概率和程度也是一样的，没有必要设置两根，排水路由也应该直接排到车站外没有必要转输排放，新加坡交通局也明确规定了区间隧道排水不能排至车站废水池，一定要直排至地面管网；对于装修饰面板生锈的问题大多数由于侧墙结构渗漏水没有顺利排除导致的，建议给排水设计人员一定要和土建专业配合，根据车站的形式提前预留沟槽，将废水汇集引流。
（三）消防系统改进措施
消火栓的设置间距一定要满足同层同一防火分区内的着火点有两股水柱保护且距离为人能够达到的距离；消火栓泵的选择一定按照严格的水力计算确定扬程，对于超压的车站可以考虑设置减压阀并在站台层设置减压稳压消火栓；对于喷淋系统中的喷头选型，一定要根据吊顶的通透率确定上喷还是下喷，当通透面积占吊顶总面积的比例大于70%时，喷头应布置在顶板下；当为15%～70%时，吊顶上方和下方均设置喷头；当小于15%时，喷头可布置在吊顶下方。
四、结束语
本文主要对地铁中的给排水系统设计存在的问题进行了举例说明，并接合国内地铁运营人员反馈的情况和国外地铁的设计经验指出目前我国地铁给排水和消防设计存在的问题并提出了改进措施，只要设计人员不断总结经验，更新技术，用心设计，将会给乘客和运营人员带来更好的用户体验，中国的地铁技术在国际上也更加具有竞争力。
参考文献
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论文作者:张小锋
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月39期
论文发表时间:2019/8/29
标签：地铁论文; 车站论文; 泵房论文; 给排水论文; 消火栓论文; 站台论文; 系统论文; 《知识-力量》2019年10月39期论文;