城市軌道交通給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計研討

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摘要：作為城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，軌道交通在人們的日常出行中發(fā)揮著重要作用。近年來，許多地區(qū)加快城市軌道建設(shè)步伐，以此滿足人們的出行需求。在軌道交通建設(shè)和發(fā)展過程中，給排水節(jié)能環(huán)保問題逐漸暴露出來。在綠色建筑設(shè)計理念的指導(dǎo)下，給排水設(shè)計也逐漸向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。要想確保城市軌道交通可持續(xù)發(fā)展，必須控制好軌道交通的給排水環(huán)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。因此，加強城市軌道給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計具有重要意義。文章主要探討城市軌道交通給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計[1]。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；給排水；節(jié)能環(huán)保設(shè)計

在建筑周期內(nèi)，通過現(xiàn)代化技術(shù)實現(xiàn)資源能源節(jié)約、保護生態(tài)環(huán)境，同時不影響人們的居住質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上建設(shè)起來的建筑物就是綠色建筑。要想實現(xiàn)綠色建筑發(fā)展，必須在各項工程建設(shè)中貫徹落實節(jié)能環(huán)保理念，軌道交通工程也不例外。隨著人口和私家車數(shù)量的增加，城市交通面臨著沉重壓力，軌道交通建設(shè)能夠有效緩解交通壓力，對于城市發(fā)展意義重大。給排水系統(tǒng)是軌道交通工程的重要組成部分，加強給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計有利于提高水資源利用效率，改善水污染，促進生態(tài)城市建設(shè)與發(fā)展。文章簡要介紹了城市軌道交通的給排水系統(tǒng)，并針對其節(jié)能環(huán)保設(shè)計提出相關(guān)建議。

1城市軌道交通給排水系統(tǒng)設(shè)計概述

1.1設(shè)計內(nèi)容

給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)是城市軌道交通給排水系統(tǒng)的兩大組成，前者主要負責(zé)供給車站消防用水、生產(chǎn)用水及生活用水，水源來源于市政自來水；后者主要負責(zé)收集和排放車站、區(qū)間及車輛基地污水、廢水、雨水等，其中，車輛基地生產(chǎn)廢水應(yīng)經(jīng)處理達標后方可排至市政排水管網(wǎng)中。城市軌道交通給排水系統(tǒng)設(shè)計涵蓋多方面內(nèi)容，包括生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和排水系統(tǒng)等。其中，消防系統(tǒng)包括消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)等，排水系統(tǒng)包括污水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)和雨水系統(tǒng)[2]。

1.2設(shè)計原則

城市軌道交通給水系統(tǒng)的水源主要來自市政管道，水質(zhì)、水量以及水壓均要符合消防用水、生產(chǎn)用水和生活用水需求。現(xiàn)階段，軌道交通給排水系統(tǒng)應(yīng)當關(guān)注節(jié)水設(shè)計。在車站給水工程設(shè)計中，室內(nèi)生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)采用獨立的系統(tǒng)。選取設(shè)備時既要對其安全性能加以考慮，又要對經(jīng)濟成本加以考慮，在此基礎(chǔ)上確定最佳設(shè)計方案。

2城市軌道交通給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計分析

2.1軌道交通車輛基地節(jié)能環(huán)保設(shè)計

2.1.1污水處理及回用系統(tǒng)。城市軌道交通屬于一種綠色、環(huán)保、節(jié)能的交通系統(tǒng)。因此，合理設(shè)置污水處理設(shè)備非常必要，盡可能確保軌道交通排放的污水不低于城市污水排放標準。對于城市軌道交通系統(tǒng)來說，其生產(chǎn)活動的關(guān)鍵場所之一是車輛基地，該部分污水排放量大，其生產(chǎn)廢水中含有許多污染性物質(zhì)，無法直接排放至城市污水系統(tǒng)中。因此，車輛基地生產(chǎn)廢水需要經(jīng)過一系列處理，包括隔油處理、殺菌消毒等，廢水經(jīng)由沉淀池、氣浮池等處理后，水中懸浮物被分離出來，最終通過一系列物理化學(xué)反應(yīng)，確保處理后的水質(zhì)滿足排放標準，然后才能將其就近排放至城市排水管道中。同時處理后的廢水也可用作車輛基地道路沖洗和綠化澆灑的等雜用水系統(tǒng)，以此實現(xiàn)水資源利用效率的提升，處理后的廢水水質(zhì)應(yīng)達到城市雜用水標準（GB/T18920）中綠化用水及道路澆灑的標準[3]。近年來，城市軌道交通迅速發(fā)展，部分軌道開始向城市邊緣延伸，對于這部分地區(qū)的市政污水系統(tǒng)，往往不能馬上與城市污水處理廠連接，導(dǎo)致這些地區(qū)的車輛基地及車站的污水無法接至市政污水管道。針對這一問題，通常會把在距離市中心較遠的車站和車輛基地設(shè)置一套污水處理裝置，對污水采取集中處理、排放的方式，以免車輛基地和車站污水污染周圍環(huán)境，造成生態(tài)破壞。污水經(jīng)處理設(shè)備處理后，水質(zhì)應(yīng)達到《污水綜合排放標準》GB8978及相關(guān)地方標準的要求，處理后污水一般直接至附近水體。2.1.2太陽能熱水系統(tǒng)。太陽能作為一種可再生的清潔能源，在車輛基地給排水系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)電力資源的有效節(jié)約，達到節(jié)能環(huán)保目標。將太陽能集熱器安裝在車輛基地建筑屋頂，生活給水經(jīng)太陽能集熱器加熱后供給車輛基地食堂、盥洗及淋浴用水，既能減少電力消耗，又能有效滿足軌道交通車輛段的熱水需求，提高了軌道交通給排水系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計水平。2.1.3節(jié)水型衛(wèi)生潔具。軌道交通車輛基地包括一些建筑物，如綜合樓、公寓樓、維修樓等，在這些建筑物中應(yīng)用節(jié)水型潔具，能夠有效解決水資源浪費問題，最終實現(xiàn)節(jié)能目標。2.1.4虹吸屋面雨水系統(tǒng)。虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)相較于重力流雨水排房系統(tǒng)，其雨水排放效率更高，既能對雨水進行集中收集，又方便回收利用雨水。在軌道交通車輛基地運用庫、檢修庫中采用虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：可進行多個雨水斗的設(shè)置，便于靈活布置管道；管道系統(tǒng)在設(shè)計暴雨強度下是滿管流，屋面積水得以迅速排放，有效保護車輛基地建筑結(jié)構(gòu)；立管數(shù)量較少，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物內(nèi)空間的節(jié)約，便于回收和利用雨水資源；排水管的管徑不大，施工工藝簡單，工期短；大大減少地面開挖工程量和窨井數(shù)量，便于軌道交通工程實施[4]。

2.2軌道交通車站節(jié)能環(huán)保設(shè)計

2.2.1新型管件、管材的應(yīng)用。在設(shè)計軌道交通給排水系統(tǒng)時，新型管件、管材的合理使用能夠有效實現(xiàn)資源節(jié)約。比如：內(nèi)外涂環(huán)氧樹脂管材具備優(yōu)良的耐腐蝕性能、力學(xué)特性等，在將這種新型管材應(yīng)用到車站軌行區(qū)、站臺板下等不便于檢修和維護的位置，既能實現(xiàn)管道壽命的延長，又能有效節(jié)約維護成本。此外，部分城市軌道交通采用不銹鋼管作為給水系統(tǒng)的管材，不銹鋼管材料本身是環(huán)境友好型，不含聚氯乙烯等環(huán)境污染物，具有很高的耐腐蝕性和強度、長壽命、低維護、綜合成本低，材料本身安全衛(wèi)生，可保持水質(zhì)純凈，對人體健康沒有任何影響，大大降低了管道的滲漏率，節(jié)約水資源，不銹鋼管表面光滑、摩阻小。因此，在軌道交通給排水節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)當著重推廣和使用這些新材料。2.2.2臭氧水處理設(shè)備的應(yīng)用。臭氧水處理設(shè)備是以臭氧作為水處理劑對車站冷卻循環(huán)水系統(tǒng)進行水質(zhì)處理，其原理是利用臭氧與水作用，形成天然強氧化性物質(zhì)，使水中有機物、微生物發(fā)生分解、斷裂，并以強大的殺生作用破壞水垢賴以附著管壁的生物膜，殺滅細菌、藻類、消除生物粘泥。臭氧水處理設(shè)備能夠阻止結(jié)垢，脫落陳垢，大幅提高熱交換效率，節(jié)約電能，提高生產(chǎn)效能；形成致密氧化膜，有效防治點蝕，延長設(shè)備壽命；替代化學(xué)加藥，杜絕化學(xué)物排放，減少水污染，能夠殺滅軍團菌等致病菌，保障室內(nèi)和大氣環(huán)境質(zhì)量，保證公共衛(wèi)生。2.2.3密閉污水提升裝置的應(yīng)用。密閉污水提升裝置由污水泵、密閉式水箱、手搖式隔膜泵及相關(guān)閥門配件組成。目前大部分城市軌道交通車站在廁所設(shè)計中，傳統(tǒng)集水坑被密閉集水箱取代，后者密閉性較強，有效解決廁所異味這一問題。污水泵采用干式安裝方式，便于運營維護。此外，密閉污水提升裝置的應(yīng)用還能防止水污染，實現(xiàn)車站污水泵房環(huán)境的改善；運行自動化程度高，環(huán)保效應(yīng)顯著。

2.3軌道交通消防系統(tǒng)設(shè)計

軌道交通車站消防給水系統(tǒng)在滿足兩路水源的前提下，一般從市政管網(wǎng)直接抽水，不設(shè)消防水池。從車站兩端不同市政給水干管上接出兩路消防引入管，供車站室內(nèi)外消防用水。兩路消防引入管進入車站后，接至消防泵房，經(jīng)消火栓泵加壓后接出2根DN150干管與車站環(huán)狀消火栓管網(wǎng)連接，消火栓管在站廳層布置為DN150水平環(huán)狀管網(wǎng)，站臺層從車站兩端的適當位置以DN150立管與站廳層的環(huán)狀管網(wǎng)連接，形成豎向環(huán)網(wǎng)。車站上、下行線分別向地下區(qū)間隧道引入一根DN150消防給水干管，沿隧道外側(cè)布置。消火栓箱的布置應(yīng)確保同一防火分區(qū)內(nèi)任何部位均有2支水槍的充實水柱同時到達。車站是否設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合當?shù)叵啦块T的意見確定，當設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時，其火災(zāi)危險等級為中危險級Ⅱ級，自噴系統(tǒng)各防火分區(qū)干管上安裝信號閥、水流指示器。系統(tǒng)的最不利點設(shè)置末端試水裝置。地下車站的通信及信號機房、變電所、環(huán)控電控室、弱電綜合室、UPS電源室、站臺門控制室、自動售檢票設(shè)備室等重要電氣設(shè)備用房應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)。地鐵車站內(nèi)按嚴重危險級配置磷酸銨鹽干粉滅火器。

3結(jié)語

綜上所述，社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了交通建設(shè)事業(yè)發(fā)展。作為城市重要的交通工程，軌道交通既能緩解城市交通壓力，又能實現(xiàn)能源節(jié)約，對于保護城市環(huán)境也有積極意義。城市軌道給排水系統(tǒng)設(shè)計屬于一項系統(tǒng)、復(fù)雜的綜合性工程，不僅要求設(shè)計人員具備豐富的專業(yè)知識，還要注重節(jié)能環(huán)保理念的融入，嚴格按照規(guī)范要求設(shè)計城市軌道交通的給排水系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常運行，在此基礎(chǔ)上采取合理有效的措施降低能源消耗，減輕環(huán)境污染，以此實現(xiàn)城市軌道交通給排水工程質(zhì)量的提升，推動城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]郭本華，許霞霞.基于節(jié)能環(huán)保的建筑給排水設(shè)計與應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2018（11）：107.

[2]湯峰.現(xiàn)代綠色建筑給排水設(shè)計施工中環(huán)保節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用芻議[J].建材與裝飾，2018（24）：102.

[3]王莉梅.現(xiàn)代綠色建筑給排水設(shè)計施工中環(huán)保節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用分析[J].居舍，2018（4）：52.

[4]汪齊.軌道交通給排水消防人性化設(shè)計[J].中國市政工程，2017（5）：42.

作者:夏斌 單位:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院