地铁给排水管材的选取与运用

地铁给排水管材的选取与运用

薛鹏飞张向向

中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道设计分公司天津市红桥区300123

摘要：随着经济水平和工程技术的提高，地铁在城市交通中的运用越来越普遍，地铁设计也日益受到人们的重视。给排水系统的功能是满足车站的生活、生产、消防等用水要求和压力要求，而给排水的管材也是保证各系统正常运行的关键，因此，管材的选取也成为设计工作中的重中之重。本文分析了地铁中管道的选择与应用，提升了地铁中的应用水平。

关键词：地铁；给排水管材；选取

地铁是轨道交通系统一个重要的组成部分，地铁设计有些地方区别于普通的民用或工业设计，且有专属的地铁设计规范。地铁的设计需要涉及到很多方面的专业知识与专业技能，而专业之间的协调难度又比较大。这些系统功能复杂、环境相对特殊和使用要求高，但因条件所限，目前既有地铁各系统的管材选择往往更多地倾向于金属及纯塑料类管材，造成多个水系统在运行中存在一定的问题，这就为新型环保复合管道提升地铁管材的应用提供了条件。

一、给排水管材选择的要素

1、管道的机械强度。管道的机械强度是指管道的耐压、抗冲击能力等性能。管道的性能和管材的材料、配方、工艺、设备模具等都有关，不论何种使用功能，选取的管材一定要具备符合使用要求的管道的机械强度，具备相应的耐压能力和抗冲击的能力。尤其是城市地铁大部分水管均为暗装、埋地，如果发生漏水、渗水，很多情况下需要重新施工，凿开封闭水管的墙体或地面所用材料，修复后重新覆盖新的墙体或者路面，这样类似的因水管质量导致的情况不仅浪费了大量的人力物力，更给城市地铁的正常运行带来不便。

2、管道的防腐性。管道的防腐性主要是指金属管道的防腐，因给排水管道所处的不同环境及管道内所输送的水质的多样化，都会对管道产生各种程度不同的腐蚀。在使用的过程中，管材及管材内的水质，因化学反应、电化学反应和微生物的作用，都会对管道造成破坏，这种破坏称为腐蚀性破坏。管道出现腐蚀性破坏，导致管道破损，漏水，经过一段时间后，甚至有可能出现大面积的开裂，穿孔等破坏正常的输送功能。所以，给排水设计时要考虑管材的防腐。

二、系统设计原则

1、给、排水及消防系统应尽量利用市政现有设施。当市政设施不能满足个别车站或沿线配套设施的系统要求时，应与市政和消防部门协商建立地铁独立系统。

2、全线各车站、区间及沿线附属建筑的生产、生活和消防系统必须满足系统对水量、水压和水质的要求。换乘站均应考虑预留以后各线的用水量与接管可实施性。全线排水应分类收集，集中排放。排水应满足城市排水体制及国家或地方现行排放标准的要求。当车站或附属建筑附近无城市污水管道时，生活、生产污水和生产废水应经过处理后达标排放。

3、与地铁同时修建的地下商场、地下商业街，面积大于500m2时需设自动喷水灭火系统。在地下车站，车辆段和主变电站等附属建筑内重要的电子电气设备用房设置自动灭火系统。

4、对自动灭火系统所选用的灭火剂，除满足电气设备灭火的技术要求外，尚应考虑毒性对人的危害并满足环保等方面的要求，同时也符合国家现行的消防法规要求，地铁给排水及消防系统的管道及设备应采取有效的防止杂散电流腐蚀措施。设计中凡与城市给排水系统衔接问题均应主动与城市管理部门协商，并取得书面协议。给排水及消防系统的设备应选用技术先进，可靠性高，结构简单，规格统一，便于安装调试和运营维护的产品，在满足系统功能的条件下立足于设备国产化。

三、在地铁工程中的选用

近年来，随着复合管材市场的快速发展，我国管道行业发生了翻天覆地的变化，已建立起各种复合管材管件的市场体系。目前，市场上新型环保管道产品品种多，各种产品的技术特点鲜明。尽管市场产品质量和层次相差较大，但品牌厂商的产品质量稳定、市场知名度高，管道类型能基本满足地铁工程各个系统对管道的选用要求。因此，在地铁车站内不宜选用防火性能不高的纯塑料类管材，加之有特殊的人防和部分管道的暗装要求，现选取新型环保复合管道进行重点比选。

1、车站室内生产生活给水系统。主要指车站工作人员和乘客使用的茶水间、卫生间、冲洗等处的用水系统。此系统对管道的主要要求是确保水质符合生活饮用水卫生标准，满足饮用水的需要，通常车站生活给水管径为DN15-80，车辆段为DN15-150。衬塑钢管由于具有良好的内防腐性能，DN15-150的小口径管材管件市场成熟，能很好地满足地铁生活给水系统的使用要求，衬塑钢管目前已是地铁车站生产生活给水系统主要的管材，广泛应用在各地的地铁项目中，与铜管和不锈钢等优质管材一起，共同构成了目前地铁车站生活给水主流管材。

2、车站和区间消防系统。主要包括消火栓和自动喷水灭火这两种系统形式。车站消火栓和自动喷水灭火系统的消防管道铺设在地铁车站出入口、风道、吊顶和部分设备机房内，也有部分铺设在站台板下。区间消防系统主要为区间消火栓系统，一般铺设在区间隧道两旁的下部。根据运营经验，区间消防管选用的球墨铸给水管道是很好的管材，寿命长，且能防止杂散电流的影响，如能解决该管道的固定问题，球墨铸给水管道仍为区间管材的最佳解决方案之一。随着质量参差不齐的镀锌钢管的大量应用，由镀锌钢管组成的消防管道系统腐蚀及堵塞等问题日益明显，在新修订的自动喷水灭火系统设计规范中，对于灭火系统的配水管道除了按规定采用热镀锌钢管外，还增加了复合钢管，其中规定了用于消防的复合钢管的涂层附着力、耐压强度、耐高温性能、耐火试验等要求。目前，这种复合钢管不仅用于城市高层建筑的消防系统中，在隧道、海底隧道、地铁工程中也已得到使用。在技术经济条件许可时，通过相关消防认证的涂塑钢管等管材也是车站和区间消防系统管材的一种选择。

3、空调循环水系统。地铁工程中的空调循环水系统主要包括空调循环冷却水系统和冷冻水系统。以前地铁空调循环水系统管道主要采用传统的镀锌钢管，它主要表现为管内壁锈蚀严重，在长期水侵泡下，管内壁逐渐变得疏松、凹凸不平，从而进一步增大本来很高的水阻，增加了运营成本，产生锈蚀，更为严重的是内壁长期锈蚀导致管壁在杂散电流电化学加速腐蚀下加速变薄，已经开始威胁地铁的运营安全。镀锌钢管受到腐蚀，特别是在空调水系统中管道被腐蚀后，易造成冷水机组和风机盘管等堵塞，形成每年高昂的维护费用。

4、压力排水系统。主要包括车站污水系统、废水排水系统、雨水系统等。由于地铁身处地下，几乎所有排水均需采用由水泵提升的压力排水。目前，排水压力管道主要采用热镀锌钢管，由于污废水本身具有较强的腐蚀性，加之杂散电流电化学的影响，特别是近年来区间排水泵站有接管排水至车站出地面的技术趋势，管材选用时要考虑抗腐蚀已成为一个重要因素。以涂塑钢管等为代表的钢塑复合钢管，由于其内防腐性能优越，在压力排水管道中应用也是一个较好的选择，地铁均已选用。

地铁工程管道选择方案本身就是一项系统工程，不仅应对管道材质选择、接口选择、管道施工等方面进行系统分析，而且还应针对地铁的特殊环境、管道应用的经济性、管道的维修便捷与否，乃至对水系统的模式、运营模式的适应性、使用寿命等，进行全方位考虑。只有这样，才能得到一套技术可靠、经济合理且运营维护简单的地铁复合管道选用方案。

参考文献

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