动物园站和空港一路站给排水及消防设计
摘 要 介绍了上海轨道交通１０号线动物园站和空港一路站的给水系统、排水系统及消防灭火系统的设计，分析了两个地铁车站在安装和运行效果方面的问题。针对轨道交通的地下站，需要考虑防杂散电流的处理；对卫生间的排水需要管道的预埋，采用提升排水方式；敞开部位的雨水排水也需要增加相应的技术措施；将高压细水雾系统用于轨行区，以起到地铁防灾的洗刷烟雾、方便逃生的作用。 关键词 给排水系统 消防系统 地铁防灾 上海轨道交通
上海市轨道交通１０号线（Ｍ１线）是上海市轨道交通网络中的重要骨干线路，全长３
６ｋｍ，共设３１座车站，１个停车场（吴中路停车场），整条线路均在地下。起点为上海东北角的新江湾城，终点为上海西南角的虹桥机场。途经虹桥综合交通枢纽、虹桥经济开发区、老西门地区、核心城区中央商务区、老城厢豫园地区、江湾五角场城市副中心、新江湾城大型居住区，经过了虹桥路、复兴路、河南路、四平路、淞沪路等客运交通走廊和大型客流集散点。动物园站、空港一路站为其中两个车站，车站均为地下两层岛式车站，地下１层为站厅层，地下２层为站台层。本文主要介绍车站的生活及消防设计。
１ 给水系统
车站给水由生活、生产用水组成。生活用水包括卫生间、茶水间、清洁间用水。生产用水包括空调冷却水补水、车站公共区域地面冲洗用水。
１．１ 用水标准
工作人员生活用水量取５０Ｌ／（人·班），时变化系数采用２．５。冲洗水量按２ｍ３／ｄ计，冷却水系统补充水按循环水量（环控专业提供）的２％计。
１．２给水系统设计
因市政给水室外地面给水压力＞０．１６ＭＰａ，满足车站使用要求，车站内生活给水系统采用市政直接供水方式。生活用水由一路ＤＮ２００市政引入管接出ＤＮ７０给水管供给，室外设总水表计量。在车站站厅层、站台层公共区的两端各设１套冲洗水栓供清扫用水，共４套；冷却塔补水由车站给水管供给，并设防污隔断阀防止回流污染。
１．３ 循环冷却水系统
循环冷却水系统主要由冷却塔、循环水泵、补充水和管道及配件组成。根据环控专业提供的冷冻机组所需循环水量，选择节能、低噪声（≤６８ｄＢ）、高效率冷却塔，均选用横流开式玻璃钢冷却塔。冷却塔台数与冷却循环泵台数相对应，不考虑备用，冷却循环水泵布置在环控机房内。冷却循环水泵的控制方式与冷冻机同步，冷却塔与循环水泵同步，由环控电控室就地控制或车站控制室集中控制，并在控制室显示设备的工作状态。
２ 排水系统
２．１ 污水系统
车站内卫生间设污水提升泵房，污水集水池有效容积不大于６ｈ的污水量，集水池底面设０．１的坡度坡向集水坑，集水池顶板上设有透气管沿环控排风井与大气连通。污水泵互为备用，水泵控制采用水位自动控制、手动控制方式，并在控制室内显示污水泵工作状态和水位。
２．２ 废水系统
精密电主轴车站废水包括：车站站体结构渗水，站厅、站台地面冲洗水，环控机房和各类排水泵房洗涤盆排水以及消防排水。结构渗水量按１Ｌ／（ｍ２·ｄ）计。消防排水量与消防用水量相同。根据上海市《城市轨道交通设计规范》规定，车站废水泵房泵站集水池有效容积＞１０ｍｉｎ的隧道结构渗水量和消防废水量之和，且＞３０ｍ３。废水泵平时用１台（定期切换），消防时同时使用，水泵采用水位自动控制、手动控制及控制室集中控制方式，并在控制室内显示废水泵工作状态和水位。
２．３ 雨水系统
车站敞开式出入口、敞开式风井的设计雨水量按照３０年一遇的暴雨重现期计算。敞开式出入口的自动扶梯下面、敞开式风井内均设集水坑和雨水排出潜水泵，１备１用。集水坑的有效容积以大于最大一台泵５ｍｉｎ流量计。泵提升雨水经压力窨井后，再排入市政雨水管道系统。雨水潜污泵互为备用，水泵控制采用水位自动控制、手动控制，并在控制室内显示雨水泵工作状态和水位。
３ 消防灭火系统
由于地铁旅客客流量大，人口密度大，大部分深处地下且受到条件限制，出入口较少，疏散距离较长，一旦发生火灾，极易造成死伤的恶性事故。因此上海地铁１０＃线按照羊毛纸“预防为主，防消结合”的方针，在车站内设置了室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、高压细水雾灭火系统等多种消防设施。
车站消防给水水源利用城市自来水，由周边道路上市政给水管上引２路ＤＮ２００至基地并在站厅层内形成给水环管，消防泵直接从城市自来水管网中抽水。在消防引入管上设置防污隔断阀。
３．１ 室内消火栓系统
车站室内消火栓系统为２０Ｌ／ｓ，区间消火栓用水量为１０Ｌ／ｓ；室内消火栓系统采用临时高压制，站厅层消防泵房内设置立式消防泵２台，消防泵服务范围为本站至两相邻区间。消火栓泵由ＤＮ２００消防环管吸水加压后由２根ＤＮ１５０出水管供至车站内消火栓环状管网。站厅层水平成环；站台层纵向成环。并在长度大于２５ｍ的通道内均设置消火栓箱。车站内各层消火栓箱设置保证２个消火栓水的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。２台消火栓泵互为备用，泵房内手动控制，消防箱内按钮控制，车站控制室和中央控制室遥控。
室外设ＤＮ１００地上式消防水泵接合器２套。
３．２ 自动喷水灭火系统
车站自动喷水灭火系统采用稳高压制，火灾危险等级为中危险码图Ⅱ级，设计喷水强度８Ｌ／（ｍｉｎ·ｍ２），设计流量为３２Ｌ／ｓ。站厅层消防泵房设喷淋泵２台（１用１备），喷淋稳压泵２台（１用１备）；消防稳压罐Ｖ有效＝５０Ｌ１个。喷淋泵互为备用，
泵房内手动控制，湿式报警阀压力开关连锁自动控制，车站控制室控制。喷淋泵由ＤＮ２００消防环管吸水加压后经湿式报警阀供至自动喷水灭火系统管网。在水泵内设ＺＳＳ１５０型湿式报警阀１套，报警阀控制喷头数不超过８００只。
车站内各层除设备用房、区间、长度小于１００ｍ的出入口通道均设有玻璃球闭式喷头，喷头公称动作温度６８℃（Ｋ值为８０）。吊顶净距大于０．８ｍ，且其内有可燃物时，均设置喷头。在各层、各防火分区分别设水流指示器及信号蝶阀各１只，所有信号均传送至消防中心。在站厅层报警阀最不利处设置末端试水装置，其他防火分区不利处均设置ＤＮ２５试水阀。室外设ＤＮ１５０地上式水泵接合器３套。
３．３ 气体灭火系统
车站专用民用通信机房及电源室、弱电综合机房、环控电控室、控制室、开关柜室等机房内设置ＩＧ５４１气体灭火系统。最小设计灭火浓度为３７．５％（１６℃时），最大设计灭火浓度为４３．０％（３２℃时），灭火喷放时间不大于６０ｓ，且不小于４８ｓ。气体灭火系统要求同时具有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式。
３．４ 高压细水雾灭火系统
为给地铁的人员疏散创造良好的逃生与维生条件，在１０＃线站台层轨行区屏蔽门外侧设置主动防治措施（高压细水雾灭火系统），控制灾害发展。高压细水雾灭火系统主要由高压细水雾泵组（包括主泵、稳压泵、调节水箱、补水装置、泵控制柜）、细水雾微型喷嘴、过滤器、区域控制阀组、不锈钢管道等组成。
系统为开式系统，轨行区屏蔽门处微型喷头Ｋ取０．１１３，ｑ＝１．１３Ｌ／ｍｉｎ，安装间距不大于０．５ｍ。其他部位微型喷头Ｋ取０．０４２，ｑ＝０．４２Ｌ／ｍｉｎ，安装间距不大于１ｍ。系统响应时间不大于４５ｓ，系统持续喷雾时间为３０ｍｉｎ，喷头最低工作压力为１０ ＭＰａ。系统可通过车控室远程控制，轨行区阀组箱手动启动按钮，手动控制区域控制阀的手柄启动系统喷放细水雾。
高压细水雾灭火系统是使用特殊喷嘴，通过高压喷水产生水微粒。通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用，水微粒子化以后，即使同样体积的水，也可使总表面积增大，而表面积的增大，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。吸收热的水微粒容易汽化，体积增大约１ ７００倍。由于水蒸气的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。其具有下列特点：①细水雾灭火系统的灭火剂是水，对环境没有
污染，且来源广泛；②水雾直径较小，具有较好的电绝缘性能，可扑灭带电设备火灾，基本无水渍影响；③细水雾喷射时可净化火灾中的烟气，减少烟气浓度，提高能见度，有利于安全疏散；④灭火效能高，适用于有人场所。
根据试验，安装在地铁轨行区靠近屏蔽门一侧的高压细水雾系统具有良好的抑烟、防毒与降温功效。高压细水雾喷放形成的喷雾水幕，通过卷吸与吸附作用有效降低了地铁人员逃生路径上的有毒气体浓度与烟气温度，提高了站台能见度和火场氧浓度，增强了人员的维生条件和逃生能力，对灾害事故条件下保障地铁人员安全疏散具有重要的积极作用。
４ 安装问题处理与运行效果
四楞筋骨草
针对地铁设计的特点，在车站出入口的生活、消防给水进水管、压力排水管进车站主体前在直线段上，设一段２ｍ长的ＰＶＣ－Ｕ法兰短管，以防杂散电流（即迷流）。
在安装过程中，地下过程需要注重管道的预埋。动物园站的卫生间安装未及时进行排水管的预埋，设计在后期处理中采用了卫生间后排水（即同层排水）和面层敷设管道的方
式进行处理。
地铁车站的雨水排水设计很重要。除了提高雨水设计重现期和出入口增加防洪台阶外，设计需要充分考虑考虑出现的排水部位，如通风竖井、开口中庭、入口明沟等。在运行初期，还发现原先残疾人电梯采用封闭玻璃后仍有可能雨水进入和地下水的侧面渗入。因此，在今后的设计中宜考虑其电梯的下部增设排水设施，确保运行的安全使用。两个车站的高压细水雾灭火系统对地铁的防灾，洗消火灾的烟雾有积极的意义。
上海轨道交通１０号线于２０１０年４月投入运营以来，经１年多的运行，经历了世博大客流的考验，至今效果良好，达到了设计要求。
酸雨采样器
参考文献
１ 中华人民共和国建设部．ＧＢ ５０１５７—２００３地铁设计规范．北京：中国计划出版社，２００３
２ 上海市建设管理委员会．城市轨道交通设计规范（ＤＧＪ ０８—１０９—２００４）．上海：上海市建设工程标准定额管理总站，２００４
３ 上海申通地铁集团有限公司．上海城市轨道交通网络建设标准化技术文件《给排水及消防车站与区间给排水及消防设计建设指导意见》（ＳＴＢ—ＳＸ—０１０００１）
