摘要：国内经济快速发展，促进居民物质生活水平大幅度提高，人们对出行等公共服务要求日益提高。城市轨道交通作为主要的通勤工具，其安全、高效、便捷等特点深受城镇居民喜欢。随着轨道交通人流量不断增大，其安全问题受到越来越多的关注，通常轨道交通处于低下，一旦出现大面积的积水或火灾，将会对乘客生命安全造成重大损失。基于此，本文以城市轨道交通工程作为研究对象，详细讨论了给排水以及消防体系设计要点以及管理措施，以期为国内城市轨道交通给排水工程建设提供科学的指导作用。
关键词：城市轨道;交通工程;给排水
1 给排水系统的主要设备
1.1 阀门
(1)闸阀。这种阀门不会改变流体的流动方向，安装过程中也不用区分方向，并且在开启时流体不会对阀门产生过大的冲击力，但是其结构比较复杂，所以阀门尺寸较大，并且在后期使用中闭合面磨损问题严重，维护难度大。(2)蝶阀。这种阀门分为电动和手动两种形式，密封性能好，体积小，操作便捷。(3)止回阀。止回阀是利用阀门前后压力差来实现自动闭合，从而达到使流体流动方向单一的目的。(4)排气阀。排气阀主要是实现流体管道中的气体，使管道输水顺利进行。(5)安全阀。安全阀是为了保护整个管道系统，一旦管道压力超过限定值，其自动开启泄压，保证管道体系安全。
1.2 水泵
水泵是用来输送流体的机械。根据不同的工作原理可以分为叶片泵和容积泵两种形式。其中叶片泵是通过叶片高速旋转将能力传递给水，容积泵是通过改变体积传递能量。城市轨道交通常用的泵是潜水排污泵，在液体中工作，能够输送含固、含污等流体。
1.3 传感器
液位传感器有多种形式，常用的有浮球液位计、超声波式传感器以及电极式。通过液位传感器输出液位信号来联动水泵，实现水位高低液位报警和自动控制，同时还能实时监控消防水池液位。
2 消防给排水系统
2.1 水源
城市轨道交通所涉及的区域内均存在大量的居民区和建筑，所以凡是地铁站点附近均会设置完善的自来水网络，一旦发生火灾，消防系统可以就近取水用于灭火。不仅如此，消防排水系统要设置专门的消防水泵房，保证两路供水，保证消防泵水泵房与供水管路能够形成完整的供水环，实现消防供水的高效性与持续性。另外，消防泵的进水管路设置有防污隔断阀门，消防用水回流到市政水网中不影响居民生活用水。
2.2 泵房与水池
若现有市政自来水管网中的水压以及水量无法满足消防需求，或者就近没有符合要求的市政用水管道，则需要在附近单独设置消防水池，以保证火灾发生时消防用水需求。另外，若自来水管网满足消防需求，但是需要与当地部门协商，建设消防水泵房，以保证消防水网供压稳定。
2.3 消火栓系统
当前城市消防系统中的消火栓都是采用独立的增压系统，主要是通过增压泵来完成，并且增压泵的扬程要覆盖车站以及两个站点之间的全部区域，这为了保证某个车站的消防泵出现问题时，能够使用近邻的车站消防系统。不仅如此，在消防箱、控制室中均应该设置报警按钮和消防水泵的启停按钮，实现不同地点对消火栓进行控制，同时还能将消火栓的状态体现出来。室内消火栓通过消防泵加压之后能够形成环网，一旦在其覆盖区域内发生火灾，就可以实现两股水柱同时进行灭火，并且每股水柱的长度超过了 30m
2.4 自动灭火系统
一般来说，自动灭火系统要设置独立的稳压装置，保证实际应用时安全可靠，效率高。喷淋系统主要是由阀门、稳压泵、气压罐以及控制箱等部分组成，该系统中喷淋泵组是最为核心的部分，在发生火灾后，水流指引口将信号传递到控制室，然后启动报警系统并开启湿式报警阀，随即进行喷淋。
2.5 水幕系统
水幕系统主要是防止站台层出现的火灾向站厅层扩散，水幕系统通常是设置在上下层站台与站厅之间的通道处，从而达到分区保护的目的。水幕系统一般采用干式雨淋系统，也带有完善的增压系统，可以通过泵房内的手动阀门、雨淋阀手动控制以及控制室遥控等方式可以实现水幕系统的开停控制。水幕控制系统是通过热感或者烟感探测头对区域内火灾信息进行监测与传递，当监测的火灾信息传递到控制室，将会自动开启火灾报警器，然后立即启动雨淋阀控制系统，从而开启水幕。
3 城市轨道交通给排水工程设计要点与管理措施
3.1 给水工程设计要点
城市轨道交通工程一般均设置在人口众多的区域，车站周边通常会存在一两条及以上的市政水管，在进行轨道交通工程给水设计之前，需要去当地市政和水务部分去协调落实给排水工程的水源。具体问题要核实清楚车站附近市政水管的管径，若是低于 DN300 则不可以作为消防给水的干管，同时还要查看水压和消防泵判定是否可以吸水，并且将核实的结果以文档形式保存，作为今后详细设计的设计输入依据。轨道交通沿线若不存在符合要求的消防水源，则需要与当地规划部分协商，改用其他可靠的消防水源。地下车站给水饮水管道通常包含三个部分，用于消防给水的管道，包含两根 DN200 或 DN150 的管道;用于生活给水的管道，包含一根为 DN100 或 DN80 的管道;还有一个中水管道，管径为 DN65。
另外，轨道交通地下结构外墙是连续墙体，具有较大壁厚，若是直接从墙体穿管道，对连续墙体结构影响极大，并且还容易造成一定程度的渗漏，因为消防水管一般是经过结构预留风口或者风井等结构引入车站。不仅如此，在设计中供水管道还应该尽量避免与电力、通讯以及其他弱点设备缆线等一起敷设，避免由于水管泄露给其他设备造成不良影响。在消防给水设计中，还存在某些区域不允许消防泵直接从市政水管网上直接引入，遇到该问题时需要单独设计消防水池与消防泵房。在最新的 GB 50974-2014 实施之后，规范对消防水池和消防水泵房布置作出了更加严格的规定。另外，由于轨道交通工程建设周期长达 5~8 年，在此期间规范更新问题导致了设计难度也较大。对于消防供水管道设计，还要在管道最高点设置排气阀，在最低点设置放净阀，作为管道充水和泄水用。对于较大的管道还应该在合适的位置设置补偿装置和支吊架，有效释放管道的应力。
3.2 排水工程设计要点
随着居民出行越来越多使用公共交通，轨道交通作为重要的运输工具，深受民众喜爱，人们对乘坐轨道交通舒适性提出了更高的要求，导致轨道交通环境保护和运行维护要求也逐渐提高，原本采用集水池和排污泵的传统排放方式已经无法满足当前乘客对环境的要求了。目前地下车站的采用一体化提升设备集水箱对污水进行处理，这种集水箱内设置了液位控制和监测装置，能够根据液位高低开启污水泵，将污水输送到室外与化粪池连接的泄压井，在化粪池内处理后在排入污水管网。集水箱顶部设置排气管道至排风井，从而保证地下车间的干净环境。但是这种设备的运行环境复杂，管理难度大，在设计时要慎重考虑。
地下车站通常还要一两座废水泵房，其中主要废水泵房要设置在车站下坡段的盾构区，但是若实际中线路的最低点恰好位于区间，还需要结合区间风井来考虑废水泵站，用来排放地下车站的消防废水和结构渗漏水。对于设备选型，要综合考虑集水池的大小和消防废水量，并且采取一用一备，平时只开一台泵，当时出现火灾时，两台泵同时开启。对于废水池设计，要按照水泵排水量设计，全排时间不低于 5min 所需要的体积。在车站出入口的扶梯下和风井低下均要设置集水池，同时配备两台水泵，用来收集车站的结构渗水和雨水。
排水泵设计要采用就地水位自动控制，凡是设置了集水池的地方要设置水泵控制箱，保证水泵可以根据液位高低自动启停，并能够通过 BAS 将信息传递给控制室，显示水泵的运行状态和高低液位报警。为了保证消防安全，车站的泵站所有机泵供电要采用一级负荷。
3.3 给排水施工管理措施
(1)施工管理
考虑到城市轨道交通给排水系统是一项非常复杂的工程，车站以及整个地下区间隧道供水要保持稳定，所以在城市轨道交通给排水系统工程建设要进行严格的管理，提高管理者的安全意识，保证施工质量，一旦发现给排水工程施工质量不过关，则必须要停止整顿，否则会导致整个给排水管道网络出现错乱和混接，造成供水系统无法发挥作用，从而带来重大安全隐患。有鉴于此，必要提高管理层的安全意识，激发其责任心，把关每个施工环节，不放过任何一个错误，保证给排水系统的工程质量。
(2)材料设备管理
轨道交通给排水系统工程所使用的主材、设备以及辅助材料需要有专人去管理，特别是对于设备随机文件，如产品合格证书、检测报告以及产品说明书等资料，均要一一核实，确保其符合国家有关标准规范要求，并且将检查过的设备和材料要做好记录工作，进场前要严格核对与确认。主材外观、数量、规格以及设备进场检查要在监理、厂家、业主均在场的情况下完成，应确定包装外观良好，没有损坏，并且随机文件完整。
(3)安装质量控制
轨道交通给排水所用的管材必须要合适的材质，可以选用复合管、塑料管以及镀锌管等，但是选用必须要符合国家有关标准、地方标准。对于镀锌管，较小的管径应采用螺纹连接，对于镀锌层存在破坏的部位还要做防腐处理。大直径管道应采用法兰连接，并且做好相应的防腐处理工作。复合管或塑料管线要采用专门的管件连接
4 结论
综上所述，随着国内城市发展日益壮大，轨道交通作为大城市的必备通勤工具，具有重要的地位。消防安全和给排水工程直接关系着人民的生命财产安全。所以在城市轨道交通工程建设时，要满足当地工程建设标准，建立科学合理完善的消防系统和给排水系统，尽可能保证轨道交通正常运行以及居民安全。——论文作者：魏育斌
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