城市轨道交通给排水节能环保设计研讨

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摘要：作为城市交通系统的重要组成部分，轨道交通在人们的日常出行中发挥着重要作用。近年来，许多地区加快城市轨道建设步伐，以此满足人们的出行需求。在轨道交通建设和发展过程中，给排水节能环保问题逐渐暴露出来。在绿色建筑设计理念的指导下，给排水设计也逐渐向节能环保方向发展。要想确保城市轨道交通可持续发展，必须控制好轨道交通的给排水环节，实现节能环保。因此，加强城市轨道给排水节能环保设计具有重要意义。文章主要探讨城市轨道交通给排水节能环保设计[1]。

关键词：城市轨道交通；给排水；节能环保设计

在建筑周期内，通过现代化技术实现资源能源节约、保护生态环境，同时不影响人们的居住质量，在此基础上建设起来的建筑物就是绿色建筑。要想实现绿色建筑发展，必须在各项工程建设中贯彻落实节能环保理念，轨道交通工程也不例外。随着人口和私家车数量的增加，城市交通面临着沉重压力，轨道交通建设能够有效缓解交通压力，对于城市发展意义重大。给排水系统是轨道交通工程的重要组成部分，加强给排水节能环保设计有利于提高水资源利用效率，改善水污染，促进生态城市建设与发展。文章简要介绍了城市轨道交通的给排水系统，并针对其节能环保设计提出相关建议。

1城市轨道交通给排水系统设计概述

1.1设计内容

给水系统与排水系统是城市轨道交通给排水系统的两大组成，前者主要负责供给车站消防用水、生产用水及生活用水，水源来源于市政自来水；后者主要负责收集和排放车站、区间及车辆基地污水、废水、雨水等，其中，车辆基地生产废水应经处理达标后方可排至市政排水管网中。城市轨道交通给排水系统设计涵盖多方面内容，包括生产、生活给水系统、消防系统和排水系统等。其中，消防系统包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、自动灭火系统等，排水系统包括污水系统、废水系统和雨水系统[2]。

1.2设计原则

城市轨道交通给水系统的水源主要来自市政管道，水质、水量以及水压均要符合消防用水、生产用水和生活用水需求。现阶段，轨道交通给排水系统应当关注节水设计。在车站给水工程设计中，室内生产、生活给水系统和消防给水系统采用独立的系统。选取设备时既要对其安全性能加以考虑，又要对经济成本加以考虑，在此基础上确定最佳设计方案。

2城市轨道交通给排水节能环保设计分析

2.1轨道交通车辆基地节能环保设计

2.1.1污水处理及回用系统。城市轨道交通属于一种绿色、环保、节能的交通系统。因此，合理设置污水处理设备非常必要，尽可能确保轨道交通排放的污水不低于城市污水排放标准。对于城市轨道交通系统来说，其生产活动的关键场所之一是车辆基地，该部分污水排放量大，其生产废水中含有许多污染性物质，无法直接排放至城市污水系统中。因此，车辆基地生产废水需要经过一系列处理，包括隔油处理、杀菌消毒等，废水经由沉淀池、气浮池等处理后，水中悬浮物被分离出来，最终通过一系列物理化学反应，确保处理后的水质满足排放标准，然后才能将其就近排放至城市排水管道中。同时处理后的废水也可用作车辆基地道路冲洗和绿化浇洒的等杂用水系统，以此实现水资源利用效率的提升，处理后的废水水质应达到城市杂用水标准（GB/T18920）中绿化用水及道路浇洒的标准[3]。近年来，城市轨道交通迅速发展，部分轨道开始向城市边缘延伸，对于这部分地区的市政污水系统，往往不能马上与城市污水处理厂连接，导致这些地区的车辆基地及车站的污水无法接至市政污水管道。针对这一问题，通常会把在距离市中心较远的车站和车辆基地设置一套污水处理装置，对污水采取集中处理、排放的方式，以免车辆基地和车站污水污染周围环境，造成生态破坏。污水经处理设备处理后，水质应达到《污水综合排放标准》GB8978及相关地方标准的要求，处理后污水一般直接至附近水体。2.1.2太阳能热水系统。太阳能作为一种可再生的清洁能源，在车辆基地给排水系统中的应用，能够实现电力资源的有效节约，达到节能环保目标。将太阳能集热器安装在车辆基地建筑屋顶，生活给水经太阳能集热器加热后供给车辆基地食堂、盥洗及淋浴用水，既能减少电力消耗，又能有效满足轨道交通车辆段的热水需求，提高了轨道交通给排水系统节能环保设计水平。2.1.3节水型卫生洁具。轨道交通车辆基地包括一些建筑物，如综合楼、公寓楼、维修楼等，在这些建筑物中应用节水型洁具，能够有效解决水资源浪费问题，最终实现节能目标。2.1.4虹吸屋面雨水系统。虹吸式屋面雨水排放系统相较于重力流雨水排房系统，其雨水排放效率更高，既能对雨水进行集中收集，又方便回收利用雨水。在轨道交通车辆基地运用库、检修库中采用虹吸式屋面雨水排放系统具有以下优点：可进行多个雨水斗的设置，便于灵活布置管道；管道系统在设计暴雨强度下是满管流，屋面积水得以迅速排放，有效保护车辆基地建筑结构；立管数量较少，能够实现建筑物内空间的节约，便于回收和利用雨水资源；排水管的管径不大，施工工艺简单，工期短；大大减少地面开挖工程量和窨井数量，便于轨道交通工程实施[4]。

2.2轨道交通车站节能环保设计

2.2.1新型管件、管材的应用。在设计轨道交通给排水系统时，新型管件、管材的合理使用能够有效实现资源节约。比如：内外涂环氧树脂管材具备优良的耐腐蚀性能、力学特性等，在将这种新型管材应用到车站轨行区、站台板下等不便于检修和维护的位置，既能实现管道寿命的延长，又能有效节约维护成本。此外，部分城市轨道交通采用不锈钢管作为给水系统的管材，不锈钢管材料本身是环境友好型，不含聚氯乙烯等环境污染物，具有很高的耐腐蚀性和强度、长寿命、低维护、综合成本低，材料本身安全卫生，可保持水质纯净，对人体健康没有任何影响，大大降低了管道的渗漏率，节约水资源，不锈钢管表面光滑、摩阻小。因此，在轨道交通给排水节能设计中，应当着重推广和使用这些新材料。2.2.2臭氧水处理设备的应用。臭氧水处理设备是以臭氧作为水处理剂对车站冷却循环水系统进行水质处理，其原理是利用臭氧与水作用，形成天然强氧化性物质，使水中有机物、微生物发生分解、断裂，并以强大的杀生作用破坏水垢赖以附着管壁的生物膜，杀灭细菌、藻类、消除生物粘泥。臭氧水处理设备能够阻止结垢，脱落陈垢，大幅提高热交换效率，节约电能，提高生产效能；形成致密氧化膜，有效防治点蚀，延长设备寿命；替代化学加药，杜绝化学物排放，减少水污染，能够杀灭军团菌等致病菌，保障室内和大气环境质量，保证公共卫生。2.2.3密闭污水提升装置的应用。密闭污水提升装置由污水泵、密闭式水箱、手摇式隔膜泵及相关阀门配件组成。目前大部分城市轨道交通车站在厕所设计中，传统集水坑被密闭集水箱取代，后者密闭性较强，有效解决厕所异味这一问题。污水泵采用干式安装方式，便于运营维护。此外，密闭污水提升装置的应用还能防止水污染，实现车站污水泵房环境的改善；运行自动化程度高，环保效应显著。

2.3轨道交通消防系统设计

轨道交通车站消防给水系统在满足两路水源的前提下，一般从市政管网直接抽水，不设消防水池。从车站两端不同市政给水干管上接出两路消防引入管，供车站室内外消防用水。两路消防引入管进入车站后，接至消防泵房，经消火栓泵加压后接出2根DN150干管与车站环状消火栓管网连接，消火栓管在站厅层布置为DN150水平环状管网，站台层从车站两端的适当位置以DN150立管与站厅层的环状管网连接，形成竖向环网。车站上、下行线分别向地下区间隧道引入一根DN150消防给水干管，沿隧道外侧布置。消火栓箱的布置应确保同一防火分区内任何部位均有2支水枪的充实水柱同时到达。车站是否设置自动喷水灭火系统应结合当地消防部门的意见确定，当设置自动喷水灭火系统时，其火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，自喷系统各防火分区干管上安装信号阀、水流指示器。系统的最不利点设置末端试水装置。地下车站的通信及信号机房、变电所、环控电控室、弱电综合室、UPS电源室、站台门控制室、自动售检票设备室等重要电气设备用房应设置自动灭火系统。地铁车站内按严重危险级配置磷酸铵盐干粉灭火器。

3结语

综上所述，社会经济的发展带动了交通建设事业发展。作为城市重要的交通工程，轨道交通既能缓解城市交通压力，又能实现能源节约，对于保护城市环境也有积极意义。城市轨道给排水系统设计属于一项系统、复杂的综合性工程，不仅要求设计人员具备丰富的专业知识，还要注重节能环保理念的融入，严格按照规范要求设计城市轨道交通的给排水系统，确保系统正常运行，在此基础上采取合理有效的措施降低能源消耗，减轻环境污染，以此实现城市轨道交通给排水工程质量的提升，推动城市经济可持续发展。

参考文献

[1]郭本华，许霞霞.基于节能环保的建筑给排水设计与应用[J].建筑技术开发，2018（11）：107.

[2]汤峰.现代绿色建筑给排水设计施工中环保节能新技术的应用刍议[J].建材与装饰，2018（24）：102.

[3]王莉梅.现代绿色建筑给排水设计施工中环保节能新技术的应用分析[J].居舍，2018（4）：52.

[4]汪齐.轨道交通给排水消防人性化设计[J].中国市政工程，2017（5）：42.

作者:夏斌 单位:上海市隧道工程轨道交通设计研究院