成都地铁某换乘站消防给水设计方案介绍
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[摘要]介绍了成都地铁某换乘车站在进行消防给水一体化设计时遇到的问题，列举出了2种设计方案的优缺点及可行性。最后指出，地铁换乘站的消防给水系统一体化设计应根据实际预留情况进行设计，当预留接口水压不满足自身车站最不利点用水要求时，应重新调整设计设计思路和设计方法，以满足车站最不利点消火栓的用水要求。
[关键字]地铁 换乘站 消防给水 最不利消火栓
[中图分类号] TU998
[文献码] B
[文章编号] 1000-405X（2012）-10-79-1
随着我国城市化轨道交通的发展，越来越多的地铁线路穿梭于城市的每一处角落。地铁承载的不仅是人们出行时便捷的微笑，更是城市发展与繁荣推动者。不同线路之间的交汇也给人们带来了换乘的便利。地铁换乘可以使复杂漫长的出行线路变得简单快捷。地铁换乘车站在设计时一般分开设计，根据有效站台中心里程确定车站位置，根据两个站台的位置关系确定换成方式。一般来说，地铁线路的规划实施上有先后顺序，但在运营时都统一管理。设计的先后顺序根据车站所在的线路的规划情况进行，一般设计时间靠前的车站为设计时间靠后的车站在土建与机电设备等方面预留设计条件和土建接口。换乘站设计给水系统时，一般整体考虑，即整座车站共用室外给水引入系统，在室内分开。由首先设计施工的车站负责室外引入，并给后设计的车站预留消防及生产生活给水接口。后面的换乘站在设计时可直接利用之前预留的设计接口，不必再进行室外的给水引入。这样即有利于节省投资，又方便管理。
成都地铁7号线清江路口站位于青羊大道与清江中路交叉口，与4号线呈T字换乘。车站采用生产、生活用水和消防用水分开的给水系统。根据规范及当地的设计要求，设计时优先利用城市市政现有设施。给水及消防系统水源采用城市自来水，并充分利用城市自来水水压，符合经济、安全、卫生等基本要求。
7号线车站开始设计时，4号线车站土建已基本完成。根据成都市水务集团提供的水压资料数据显示，该站附近城市给水管网水压均为0.26MPa，满足4号线消防及生产生活给水要求，因此4号线车站在设计室内消防系统时采用市政水压直接供水，室外引入管设水表井后从车站两端（图中A、B两处）进入站内，室内设倒流防止器阀组。由于水压满足要求，未设消防泵房。其站厅层消防环网左侧中间位置（图中C、D处），为后续设计的换乘车站预留2处DN150消火栓接口。
7号线车站开始设计给水引入时，首先考虑从4号线站厅层预留口（图中C、D处）接出的方案。为保证最不利点消火栓水压满足灭火要求，选取7号线最不利消火栓进行计算：
消防给水入口所需水压为：
H = Hxh+H1+ H2+ H3+ H4+ H5
（1-1）
式中Hxh --消火栓栓口的最低水压（MPa），取0.18 MPa；
H1--最不利点至进水口的沿程水头损失（MPa），管道长度×水力坡降；
H2--最不利点至进水口的局部水头损失（MPa），取沿程损失的10%；
H3--最不利点至进水口的落差（MPa），上升为正，下降为负；
H4--水表损失，取5m=0.05MPa；
H5--倒流防止器损失，取5m=0.05MPa。
带入数据计算得：
H=0.18+300×0.181‰×1.1-0.07+0.05+0.05
=0.27MPa
由上述计算可知，为满足7号线车站最不利点消火栓栓口的出水要求，如果从4号线预留的消防接口引入，其室外引入点的水压要求为0.27MPa，而室外市政水压所能提供的压力为0.26Mpa，由于4号线车站并未设置消防泵房，因此从4号线预留接口引入的方案并不可行，必须对设计方案进行调整。这是因为未接入换乘站时，4号线车站的环网比较小，当接入换成站以后，整个消火栓环网变得很大，管道的沿损失比较大，因此室外市政管道的压力可以保证4号线车站的消火栓用水要求，但无法满足7号线车站最不利消火栓的用水要求。
调整的思路基本有两种：一是增大水压，即提高室外引入点或车站预留口的水压；室外城市自来水管网的供水压力是根据整个城市片区的用水需要设置，不会因单个用水点的特殊要求调整整个管网的供水压力，故提高室外接入点的压力的方案基本不可能。另外，4号线车站并未设置消防泵房等增压设备，因此提高预留接口水压的方案也不存在，如果在7号线车站增加泵房，从4号线车站的预留口直接抽水，则会影响4号线车站的消防用水，因此增大水压的方案基本不可行。二是减少沿程水损，减少水损的途径主要是放大管径。为此，做出以下方案：
方案1：将4号线车站至预留口部分管线，即从室外接入点至7号线车站预留口之间的管道直径全部放大到DN200。即将4号线车站整个站厅层及室外引入部分的管径全部放大到DN200。
根据公式1-1，带入数据计算得：
H=0.18+350×0.0407‰×1.1-0.07+5+5
=0.23MPa
由上述计算可知，该方案满足7号线车站最不利点水压要求。但需要将4号线车站站厅层及室外引入部分的管径全部放大到DN200。管径放大的范围较大，另外4号线车站给排水及消防的施工图已经完成，若重新调整管径，需进行变更设计，因此该方案执行起来难度较大。
方案2：减少管道长度，即7号线车站直接从室外市政管网上接2路DN150供水管，从7号线车站两端风亭进入室内（图中E、F处），计算管段为E至管网或F至管网。
根据公式1-1，带入数据计算得：
H=0.18+200×0.181‰×1.1-0.07+0.05+0.05
=0.25MPa
由上述计算可知，该方案满足7号线车站最不利点水压要求。7号线车站直接从室外市政管网接2路DN150消火栓管，其优点是不影响现有4号线车站给水系统的设计，且与4号线车站的消火栓系统相互独立，安全系数较高。缺点是室外多2处市政自来水接入点。
方案3：利用4号线的预留接口，7号线设置消防水池及消防泵房。该方案比较可行，但在地下车站建消防水池，不仅土方开挖量大，对结构防水等要求也较高，因此该方案造价较高。
综上所述，方案1对4号线车站影响较大，方案2需在室外增加2处市政接入点，方案3比较稳定，但造价较高。3种方案各有优缺点，经过综合考虑，我们将方案2定为推荐方案推荐给甲方。
结论：地铁换乘站应充分考虑给水系统的一体化设计，首先设计施工的车站应考虑换乘车站的消防预留接口，设计施工时间靠后的车站在消防给水系统设计时应充分利用预留接口。当预留接口水压不满足自身车站最不利点用水要求时，应重新调整设计方案，以满足最不利点消火栓的出水压力要求。
参考文献
[1]地铁设计规范.GB50157- 2003. 北京：中国计划出版社.
[2]建筑设计防火规范.GB50016- 2006. 北京： 中国计划出版社.