城市轨道交通郊区线车站消防给水设计.pdf
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1、都市快轨交通 第 2 4卷 第 1期 2 0 1 1 年 2月 d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 2 6 0 7 3 2 0 1 1 o 1 0 1 2 快轨论 坛 I 城 市轨道交通郊 区线 车站消 防给水 设计 程 茆 曾国保 ( 铁道第三勘察设计 院集 团有 限公 司 天津3 0 0 2 5 1 ) n 【 l摘 要 随着城 市扩张和卫星城 的发展 , 郊 区线逐 渐 I 成为轨道交通工程建设的一个重要 方向:针对郊 区线 远离城区车站的特点, 研究其给水设计尤其是消防给 l I水设计的指导思路和方案一提 出根据近、 远 期的车站 l 周边水源条件
2、, 统筹、 优化 水源方案的设计思路 ; 为保 j证偏远车站 自救需要, 强调设置消防水池 、 消防车取 水 l 口、 室外消火栓管网及加压设施的必要性: l关键词 城市轨道交通 市郊线 ; 肖 防地铁 I l 中图分类号U 2 3 1 9 6 文章标志码A I文章编号1 6 7 2 6 0 7 3 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 4 9 0 3 1 远郊城轨车站供水设计的约束条件 由于城市 内的地 铁 工 程建 设 已积 累 了 多年 的经 验 , 使得市 区城轨车站的供水模 式基本成 型 ; 而远 离城 区的轨道交通车站 受其 自身 和外部 条件 的影 响 , 供 水 条件较为复杂
3、 、 困难 。要找到合理 的供水设 计方 案 , 应 首先明确其边际条件 , 即 自身工 程特点 、 外 部约束 条件 和消防供 水要求 。 1 1 一般地面 、 高架站的特点 和消防给水设计 众所周知 , 城市 中心区的轨道交通工程 为了不影响 城市发展空间 , 多以地下线为 主; 线路进 入远郊后 , 为节 省工程造价 , 多 以高架和地 面线 为主 , 同时车站 间距 加 大 。车站的建筑形式多为地面或高架 , 仍分为站厅 和站 台2层 , 建筑容积通常 在 1 5万 3万 m 0 之 间, 车站 通 常临近既有或规划道路建筑 , 周边设置环形消防车道 。 在上 述建筑 条件 下 , 按
4、 照 G B 5 0 0 1 6 2 0 0 6 建 筑 设计防火规范 , 可以确定消防给水 设计流量为: 室外 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 7 0 2 修 回 日期 : 2 0 1 0- 0 8- 0 9 作者简介 : 程荛 , 男, 大 学本 科 , 工程 师 , 从 事给 排 水及 消 防设计 工 作 。 c h e n g f u t s d ig c o m 2 02 5 L s , 室 内 l 01 5 lMs 。 1 2远郊环境对车站供水设计 的约束 车站如果位 于城 市远郊 , 周 边通 常没 有城 市 自来 水 管网 , 或者只有 一路 处 于城市 自来 水管 网末
5、端 的水 源 , 水 源条件 远逊于城市 中心 区 , 其 水量和 水压都难 以 直接 满足车站消防用水 的要求 。 1 3 车站环境对消 防供水设计 的要求 1 3 1 满足车站的自救需要 车站如果位 于远郊 , 远 离市 区内的消 防救援站 , 即 便单独为本条 轨道交 通 线建 立 消防救 援 站 , 但 由于郊 区的站 间距较 大 , 且 车站 周边 的线 网条 件无 法与 市 区 的条件相提并论 , 通 常能 满足 消 防车驶 抵 车站 的道路 一 般不会超过 2条 , 所 以救灾 时 消防 车辆 到达车 站 的 时间 比较长 。为此 , 消 防设计 不能 只立 足 于等待 消 防
6、车到达再行救援 , 必 须保 证车 站本 身具 有足 够 的 自救 能力 , 尤其是在火灾初期要有 足够 的火 灾控制能力。 1 3 2满足相邻 区间的消防需要 在市 内地下 车站 之 间 的地 下 区间 , 铺 设有 消 防管 道并 设置消火 栓保 护 。由于 近 、 远 郊高 架和 地面 区 间 的消防等级降低 , 通 常 由线 路邻 近 道路 的市 政消 防设 施提供保护 , 不再在沿线专设 消防系统 。 但是 , 为优化线路走 向 , 不可 避免地经 常会有 部分 区间远离市 政道路 , 或 相邻 的市 政道 路上 根本 没有 消 防设施 。在此 条件 下 , 列车 在 区间发 生火
7、灾 时就需 行 驶至邻 近车站 , 由车站的消防系统进行灭火 。 1 3 3 统 筹近 、 远 期建 设 轨道交通郊 区线修 建 的 目的之一 , 是带 动 和刺 激 沿线 的发展 。在设 计初 期 , 车站周 边 的市 政配套 设施 通常很不完善 , 但 是 在 车站建 设周 期 内及 车站建 成后 的远期 , 周边 的城市 配套 基础设施 会趋 于完备 。因此 , U R B A N R A P ID RAI L T RAN S I T 4 9 都市快轨交通 第2 4 卷 第 1 期 2 0 1 1 年 2月 设计 中应统筹考虑近 、 远期市政 自来水的利用 , 采 用年 成本法 、 现值
8、 比较法 等 给水 系统 优 化 的方 法 , 确定 安 全 、 经济 的消防给水 最优方案 。 2 远郊城轨车站供水设计的思路和方案 2 1 消防水源 的选择 2 1 1 市政自来水管网 当车站周边有 市政 自来水 管 网时 , 应优先 将其 作 为水源 。 2 1 2其他 既有 水源 当车站周边没 有市政 自来 水管 网时 , 可 南附 近的 城镇 、 工矿企业的既有 自来水管 网供水 。 2 1 3 自建水源 当车站周边没有市政 、 城镇 、 工 矿企业 的 自来 水管 网作为水源时 , 可参 考北京地铁 的郊 区线做法 , 采 取在 车站附近 自建深井 的方式 。 目前 , 各个城市周
9、 边可作 为水 源使 用 的地 表水 体 极少 , 且城市对于地 下水 的开采有 着极为严格 的规定。 考虑到建设城轨车 站 的区域都 是开发 的重 点地 区 , 没 有 自来水管网 的状 况不会 持续 很久 , 此 时投 入 巨大的 勘探和建设费用来 自建水 源应 极其慎 重 , 建议 结 合规 划情况与下面 的水源方案进行 系统优化 比选。 2 1 4规划自来水管网 车站周边没有市政 、 城镇 、 T矿企业 的 自来水 管网 作为水源 , 但规划在 车站建设 周期 内或 建成后 不久 会 建新 的 自来水 管 网。为此 , 建 议近期考 虑 由稍远 的水 源供水 , 待规划的管网建成后转
10、由邻近的管网供水 。 2 1 5选择 原则 出于供水安全性 和经济性 的考 虑 , 市政 自来水 是 水源的第一选 择。本着 就近 的原则 , 利 用 车站周 边可 2 4 h全季节供水的城镇 、 企业 自来 水管 网联合供 水 , 是 郊 区线车站最常见 的水源 。 根据实际工程 经验 , 城轨交通选 择站位 时 , 一 般会 选择相对繁华或规 划条件 较好 的地点 , 存 车站周边 一 定范 围内通常可以找到可 使用的既有水源 。在此 情况 下 , 是采用规划 中的市政 自来水 管 网, 还是就近 自建水 源 , 需要结合地理环境 、 水 文地质 条件和规划情况 进行 系统优化 比选 。
11、2 2消防水池 的设置 远郊车站周边的水源一般难 以满足车站消 防用水 量 的要求 , 根据 G B 5 0 0 1 6 -2 0 0 6 建筑设 计防火 规范 ( 以下简称“ 建规 ” ) 8 6 1 条 的要求 , 远郊 车站通 常需 设 置消 防水池蓄水。下面以消防给水设计室外 流量为 2 5 I s 、 室 内流量为 1 5 I V s 的车站为例 , 消防水 池的容 积不小 于 2 8 8 I I l 。 2 2 1 室 内、 室 外消 防水池 合设在 室 内 地 面站在地下 或半 地下 层设有 电缆夹 层 , 消 防水 池和消防泵房可结合 电缆夹层设置 。优点是不 影响城 市景观
12、, 防冻 问题能 比较好地解 决 ; 缺点是 2 8 8 I l l 的消 防水池会 占用较 大 的建筑面 积 , 室 外消 防水 储存 于室 内 , 消 防车取水 口与建筑 物距离需大于 1 5 n l , 在布设消 防车道和取水 口时 受 限较多 。对 房桥 合一 的高 架站 , 在站 内设置消 防水 池对 土建 结构极 为不利 , 在正 常情 况下不推荐采用此方案。 2 2 2室 内 、 室 外消 防水池 合设在 室外 不论是地面站 还是 高架 站 , 此方 案最大 限度 地减 少 了车站建筑面积和结构载荷。室外消 防流量 储存在 车站 主体建筑外部 , 利于消防车远离火场从水 池取水
13、。 为满足消防泵 的 自灌要求 , 消 防泵房 需设置 为地 下或 半地下式 , 由于消防水池埋深需 考虑水池 的防冻保温 , 在寒冷地 区不利于使用。 2 2 3室 内、 室 外消 防水池分 设 可将室 内的消防水池与消防加压泵房合设 在车站 内 , 室外消火栓系统设置为环状 , 在站前广场 的适 当位 置设置室外 消防水 池 , 并 配设 消防车 取水 口。在 市政 配套设施 逐 渐完 善并 满足 车站 消 防两 路水 源 的要 求 后 , 可将室外消防水池废 除 , 完 全 由市政管 网提 供室外 消火栓流量 。 2 3室外消火栓的设置 2 3 1 设 置的 必要性 2 3 1 1 建设
14、 初期 此 时 , 远郊车 站周边 没有 既有 的市政 室外消 火栓 可利用 , 室外消防水需储存在消防水池 内, 按照“ 建规 ” 8 6 2条 的规定 , 消防水池 的保护半径可达到 1 5 0 m, 而 地 面或高架车 站总 长为 1 0 0 m左 右 , 正 常情 况下基 本 可以涵盖在 1 5 0 I l l 的保 护 范 围内, 那 么是不 是可 以设 置室外消 防水池和消防车取水 口而不设置室外 消火栓 系统 呢?例如 , 在本文 1 3 2节 中所述 , 邻 近区间 的着 火车辆驶至车站灭火 , 为保证车站 自身 的消防安全 , 着 火车辆应尽量在 车站 外进行 消 防, 此n
15、 e l 1 只设 有消 防 水池和消防车取 水 口, 就意 味着在 消 防车到达 前室外 的消防系统 基本无 法 运作 , 浪 费 了宝 贵 的救 灾 时 间。 同时 , 随着车站周边市政配套设施 的完善 , 消防水源很 快就可以从消 防水池 切换 至市政 自来水 管 网, 设 置室 外消火栓 系统有利于快速 、 安全切换 。 城市轨道交通郊区线车站消防给水设计 为此 , 如果车站相邻 区间不具备任 何 消防条件 , 为 保证车辆 的消防安全 , 即便 在建设初期 , 满足不 了两路 水源 , 不符合 “ 建规 ” 8 2 6条 的要求 , 也 应该设 置室外 消火栓系统 , 同时在消 防水
16、池储 存室外 消 防用水 ; 如果 区间具备列车火 灾 时的 消防条 件 , 且 车 站规模 不 超 出 消 防水池 1 5 0 m 的保 护半 径 , 为 了节 省初期 的工 程投 资 , 可考虑不设置室外消火栓 系统 , 仅 由设 置消 防车取 水 口的消防水池来提供室外消 防保护 。 2 3 1 2建设 近 、 远 期 “ 建规 ” 8 1 1条规 定 : “ 在城 市 、 居住 区、 工厂 、 仓 库 等的规 划和建筑 设计 时 , 必须 同时 设计 消 防给水 系 统 , 城市 、 居住区应设市政消火栓 。 ” 随着 轨道交 通建设 的进行 , 周边城市的市政消 防配 套设施将 随之
17、完 善 , 需 要设 置室外消火 栓 管 网, 以便 与市 政管 网衔 接 。当市 政 管网能提供两路 水量 和 压力 均满 足要 求 的水源 时 , 可取消消防泵 和消防水 池 , 其设置如图 1 所示 。 图 1 某站室外消火栓 系统 布置 2 3 2室外 消火栓 的压 力 根 据“ 建规” 8 1 3条 , 如 设置 了室外 消火栓 系统 , 其管网压力 有高 压 、 低 压及 临 时高 压 3种 设 置 方 式。 低压运 营由 自来 水 管 网稳 压 , 满 足 室 外 消 防 0 1 MP a 水头 的最低压力要求 , 对 于较矮 的地 面车站 和地 面线 , 低压管 网可 以满足要
18、 求 ; 高压 运营 的管 网 内经 常保持 足够 的压力和 消防用 水 量 , 火 场上 不需 要使 用 消防车 或其他移动式水 泵等 消 防设备 加 压 , 而需 要 利用 地势 设置高位消防水池或稳压 系统 , 配套设 置很多设 备 , 同 时室外埋地 的消 防管 网长期 高压 运 营会 加 大管 网渗 漏 , 增 大运营费用和维护管理 的难 度 ; 临 时高压消 防给 水系统 用于管道 内平 时水压 不 高 、 水 压和 流量 不能 满 足最不利点灭 火需要 的情况 , 火灾 时启动 消防水泵 , 使 管网内的压力 达到高压给水 系统 的水压要 求 。由于室 外消 防对快速 反应 的要
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