柯忱
(廣州地鐵設計研究院股份有限公司,廣東 廣州 510000)
隨著我國經(jīng)濟日益發(fā)展,加快了“新基建”建設的進度。軌道交通作為“新基建”領域之一,在現(xiàn)代人的生活中已經(jīng)越來越重要。在這樣的大背景下,各地的軌道交通工程都在緊鑼密鼓地建設。車輛基地作為軌道交通工程的重要組成部分,是保證軌道交通系統(tǒng)正常運營的后勤基地。安全穩(wěn)定的給排水系統(tǒng)能為車輛基地的運營使用提供了有效的保證。設計人員在進行車輛基地的給排水系統(tǒng)設計時,往往會遇到以下問題:
車輛基地往往位于軌道交通工程整條線路的起終點站附近,其選址往往位于城市的邊緣地帶,就這導致了車輛基地周邊市政管線情況往往不甚理想。在設計過程中,會遇到市政管線不滿足納管需求,甚至缺少現(xiàn)狀管線的情況,給設計工作的推進造成了不利影響。
車輛基地室外場地內(nèi)存在著大量不同專業(yè)的管道及電纜,其中包括給水、排水、消防、雨水、中水、燃氣、強電、弱電等大小不一、數(shù)量繁多的管線。由于車輛基地室外場地條件有限,管線的走向及排布經(jīng)常會遇到“打架”等困難。隨著綜合管廊在車輛基地中的應用,給設計人員在布置室外給排水管線時提出了新的挑戰(zhàn)。
車輛基地中的單體建筑一般都會有十幾個之多,其建筑性質(zhì)、建筑面積及用水量各有差別??赡芤粋€建筑單體的建筑方案及建筑性質(zhì)的改變,就會導致消防用水量發(fā)生改變,從而影響消防水池的有效容積及消防水泵的選型;亦或是單體層高或者貨架高度的改變,導致自動噴水滅火系統(tǒng)的噴頭選型發(fā)生變化,從而影響消防水池的有效容積及噴淋水泵的選型。這些問題都是值得給排水設計人員進行思考的。
傳統(tǒng)軌道交通車輛基地的場地多為硬質(zhì)不透水地面,雨水多為以排為主。由于車輛基地占地面積一般較大,雨水排水會對周邊的河道及市政管線產(chǎn)生巨大壓力。
在新形勢下,海綿城市是推動綠色建筑建設、低碳城市發(fā)展、智慧城市形成的創(chuàng)新表現(xiàn),是新時代特色背景下現(xiàn)代綠色新技術與社會、環(huán)境、人文等多種因素下的有機結合。各地主管部門對海綿城市的要求也在日益提高,海綿城市設計理念正在逐步進入軌道交通車輛基地設計中,給軌道交通車輛基地設計提出了新的要求。
針對以上這些問題,設計人員在車輛基地給排水設計過程中需要思考相應的解決對策。
針對車輛基地市政給排水管線的接駁問題,給排水設計人員需及時掌握車輛基地附近的管線資料,盡快與當?shù)厮畡占笆姓鞴懿块T進行溝通,盡早協(xié)助建設單位向有關部門提出納管許可。
若車輛基地附近的市政給排水管線無法滿足納管需求,甚至出現(xiàn)缺少現(xiàn)狀管線的情況,需盡早向有關部門提出接駁需求,及時跟進市政接駁配套工程的進度。同時,設計人員需考慮室外給排水接駁的備選方案。若市政給水管無法滿足需求,則需考慮車輛基地采用備用水源的方案,并對方案進行專項審查。若市政污水管無法滿足需求,則需對車輛基地用水進行水量平衡計算,對車輛基地內(nèi)產(chǎn)生的污水進行污水回用,對車輛基地屋面雨水進行雨水回用,多余雨水考慮排入河道。車輛基地污、廢水排放方案需滿足當?shù)丨h(huán)保部門及環(huán)評報告的要求。
車輛基地室外管線繁多,作為給排水設計人員,在進行給排水室外管線布置時應根據(jù)項目的場地情況、各專業(yè)管線走向以及各單體管線接口的提資,大致規(guī)劃出合理的室外給排水管道路徑。在室外給排水管線的設計過程中,需要本著給水在上排水在下、小管讓大管、有壓管讓無壓管的原則進行設計,在遇到管線交叉的節(jié)點處需核實管線是否存在標高上的沖突,并逐點進行核對調(diào)整。若在設計室外排水管道時,存在重力流無法實現(xiàn)排水或者出現(xiàn)室外排水管深度過深的情況,則需考慮調(diào)整排水管道的路徑、坡度或增加局部壓力排水措施等辦法來實現(xiàn)。若車輛基地室外管線采用管廊的形式布置,給排水設計人員需考慮以下幾點:(1)需與管廊的設計人員明確哪些管線可以入廊,并且核實是否有條件、有空間入廊;(2)需與管廊的設計人員配合給排水管線的具體路由及管線在廊道內(nèi)的空間排布;(3)若重力管從單體出戶與管廊發(fā)生沖突,則需要與管廊設計人員進行配合,調(diào)整管線出戶位置,必要時將局部管廊調(diào)整為排管形式。
車輛基地內(nèi)的單體建筑較多,且單體的建筑性質(zhì)差別較大,給排水設計人員在做消火栓系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)的設計時,需與建筑專業(yè)明確每個單體的建筑性質(zhì)、建筑體積、建筑面積等建筑信息。因為車輛基地消防用水量是按同一時間內(nèi)發(fā)生一次火災時的室內(nèi)外消防用水量之和計算,所以在計算消防水池有效容積時,需要明確哪個單體的消防用水量最大,在設計時按照最大用水量考慮。消火栓泵及噴淋水泵的流量及揚程選型也需要根據(jù)各個單體用水量及水壓情況取最大值。設計人員在確定消防用水量最大的單體后,消防水池有效容積可留出一定的富余量,以防因建筑方案或者其他外部因素發(fā)生改變,消防水池有效容積增加,導致之前預留的消防水池有效容積不夠,無法滿足規(guī)范要求及使用需求的情況發(fā)生。
在設計車輛基地消防水池時,首先,要明確車輛基地附近的市政水源情況。之后,需要設計人員計算確定車輛基地內(nèi)消防用水量最大的建筑單體。尤其要核實車輛基地內(nèi)綜合樓和物資庫的建筑性質(zhì)及消防用水量取值,物資庫根據(jù)倉庫危險級、最大凈空高度及最大儲物高度的變化,其自動噴水滅火系統(tǒng)的噴頭選型會有所不同,造成消防用水量的不同,同樣也會影響消防水池有效容積。在確定消防水池有效容積后,需要與土建專業(yè)配合消防水池的布置。消防水池是否分格或分座設置,應根據(jù)消防水池有效容積及規(guī)范要求確定。
隨著海綿城市理念的推廣,軌道交通車輛基地設計中也引入了海綿城市的設計。在設計人員對車輛基地進行海綿城市設計時,首先,需要明確項目所在地對于海綿城市的建設指標。海綿城市的建設指標一般分為約束性指標及指引性指標。其中,約束性指標包括徑流總量控制率及面源污染削減率等,指引性指標包括下凹式綠地率、透水鋪裝率及綠色屋頂率等。在海綿城市設計的建設指標中,約束性指標是重點審查的建設指標,所以在海綿城市設計中,重點放在約束性指標的完成上。明確了海綿城市的設計目標后,設計人員需統(tǒng)籌協(xié)調(diào)其它專業(yè),依據(jù)安全優(yōu)先、因地制宜、經(jīng)濟有效、方便易行、便于維護的原則,落實車輛基地海綿方案。分析地塊豎向條件、綠化布置、道路系統(tǒng)和建筑雨落管位置,根據(jù)徑流流向劃分匯水分區(qū),在各分區(qū)內(nèi)根據(jù)實際設計條件布置海綿設施。
車輛基地項目中用到的海綿城市措施有下沉式綠地、透水鋪裝、轉(zhuǎn)輸型植草溝、綠色屋頂和雨水回用設施等。設計人員通過采用不同面積的海綿城市措施,通過“容積法”等方法計算出項目的徑流總量控制率及面源污染削減率等約束性指標,指標需滿足規(guī)劃及規(guī)范要求。
在開展軌道交通車輛基地設計與建設工作期間,需要對給排水系統(tǒng)開展更高效合理的設計,充分調(diào)動設計人員的主觀能動性,努力做到知其然、知其所以然。車輛基地因其規(guī)模大、單體多,各專業(yè)設計往往無法獨立完成,通常需要幾名同事協(xié)作完成。在給排水設計中,設計人員之間配合尤為重要,尤其是各單體設計人員與總圖設計人員、消防泵房設計人員間的配合。總之,只有通過設計人員的共同努力,才能設計出更合理、更高效的車輛基地給排水系統(tǒng),更好地為車輛基地的運營使用提供有效的保障。