熊青

（中土集團(tuán)福州勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，福州 350000）

1 工程概況

某市高鐵站位于整座城市的核心區(qū)域，車(chē)站位于2 條道路夾角處，背面靠山。站房面積3 km2，建筑高度32 m，同時(shí)可容納4 000 余名旅客候車(chē)，候車(chē)廳約1.1 km2，站臺(tái)雨棚面積1.8 km2。站場(chǎng)總規(guī)模3 臺(tái)7 線，設(shè)基本站臺(tái)1 座，島式站臺(tái)2 座。車(chē)站整體由站房、站臺(tái)、落客平臺(tái)、包裹庫(kù)、行包通道、軌行區(qū)以及高架車(chē)道構(gòu)成，其中站房主體建筑為3 層，其中地上2 層，地下1 層，包括站前平臺(tái)、進(jìn)站集散廳、售票廳、候車(chē)大廳及出站通道等。

1.1 建筑規(guī)模

該車(chē)站最高聚集人數(shù)及高峰小時(shí)發(fā)送旅客人數(shù)4 000 人，根據(jù)客運(yùn)專(zhuān)線旅客車(chē)站建筑規(guī)模參考指標(biāo)，如表1 所示，該車(chē)站為中型客運(yùn)專(zhuān)線旅客車(chē)站。

表1 客運(yùn)專(zhuān)線旅客車(chē)站建筑規(guī)模參考指標(biāo)表

1.2 車(chē)站站型

按照車(chē)站站房1 層地面和站臺(tái)面間的標(biāo)高關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)，站臺(tái)可以分為線平型、線上型以及線下型3 種常規(guī)類(lèi)型。其中線平型又分為線側(cè)平式、線側(cè)平與線正上復(fù)合式2 種；線上型分為線側(cè)上式與線正上式2 種；線下型可以分為線側(cè)下式與線正下式2 種[1]。該車(chē)站采用的是線側(cè)下式。

2 高鐵車(chē)站給排水設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)內(nèi)容

在本項(xiàng)目中，根據(jù)車(chē)站規(guī)模以及類(lèi)型，整體設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋以下幾方面：一是站房和站臺(tái)給排水與消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括綜合管廊、站臺(tái)雨棚排水系統(tǒng)以及相關(guān)消防設(shè)施；二是軌行區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；三是列車(chē)上水、卸污系統(tǒng)設(shè)計(jì)；四是落客平臺(tái)與高架車(chē)道的給排水與消防系統(tǒng)水；五是車(chē)站室外區(qū)域的給排水以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)界面劃分

2.2.1 車(chē)站廣場(chǎng)

高鐵車(chē)站的廣場(chǎng)區(qū)域由當(dāng)?shù)卣?fù)責(zé)出資建設(shè)，但是由于車(chē)站的給排水管線需要穿越車(chē)站廣場(chǎng)區(qū)域，并連接到市政給排水管網(wǎng)中。因此，在設(shè)計(jì)上必須對(duì)這部分區(qū)域進(jìn)行合理劃分及規(guī)劃。在本項(xiàng)目中，結(jié)合市政供水條件于站房一側(cè)設(shè)置市政供水總接口，供站房生活、生產(chǎn)、消防用水；結(jié)合市政雨、污管設(shè)置情況于站房?jī)蓚?cè)分別設(shè)置市政雨水、污水排放接口。在車(chē)站廣場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要為車(chē)站給排水管道預(yù)留管位。

2.2.2 高架商業(yè)夾層

高鐵車(chē)站高架商業(yè)夾層在車(chē)站正式運(yùn)營(yíng)后需要進(jìn)行整體裝修才能對(duì)外招商，但是在設(shè)計(jì)車(chē)站給排水系統(tǒng)方案時(shí)必須提前考慮到這部分給排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)[2]。在本項(xiàng)目中，選擇在車(chē)站東西南北4 個(gè)方位各設(shè)置1 組立水管，包括給水管道、廢水管道、排水管道、污水管道以及消防供水管道。立水管全部鋪設(shè)到車(chē)站高架商業(yè)夾層板面，并預(yù)留好管道接口，以便高架商業(yè)夾層在后期裝修時(shí)使用。高架商業(yè)夾層的消防系統(tǒng)涵蓋在車(chē)站給排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，但是后續(xù)所需的相關(guān)消防設(shè)備費(fèi)用由車(chē)站高架商業(yè)夾層商戶(hù)承擔(dān)。考慮后期車(chē)站高架商業(yè)夾層的商戶(hù)中可能會(huì)產(chǎn)生廚房油污水。因此，單獨(dú)設(shè)計(jì)1 組排污管道，管道預(yù)留在室內(nèi)，隔油池與車(chē)站室外的污水管道相連，處理后的污水經(jīng)污水管道排出[3]。

3 高鐵車(chē)站給排水設(shè)計(jì)重點(diǎn)

3.1 用水量

高鐵車(chē)站的用水量主要與站房生活用水、列車(chē)運(yùn)輸用水、綠化用水、灑掃用水以及消防用水等幾方面有關(guān)，其中用水量最大的是列車(chē)運(yùn)輸用水以及站房生活用水，也是影響車(chē)站用水量的關(guān)鍵因素。

首先，關(guān)于列車(chē)運(yùn)輸用水量按照式（1）計(jì)算：

式中，Q 為總用水量，m3/d；N 為列車(chē)數(shù)量，列/d；ni為列車(chē)最大編組數(shù)，輛，我國(guó)的高鐵最大編組數(shù)為16 輛，列車(chē)頭尾2 節(jié)未設(shè)置水箱，其余14 輛有水箱，補(bǔ)水時(shí)間為6∶00～24∶00，即18 h/d；qi為列車(chē)水箱的容積，m3/輛，目前我國(guó)各種型號(hào)的高鐵水箱容積在400～1 800 L。

其次，關(guān)于站房生活用水量按照公式Q=αHqg×103計(jì)算。式中，Q 為站房生活用水總量，m3/d；α 為系數(shù)，客運(yùn)專(zhuān)線一般取1.0～2.0，客貨專(zhuān)線一般取2.0～3.0，在本項(xiàng)目中取1.5；H 為車(chē)站站房最高聚集人數(shù)；qg為站房生活用水指標(biāo)?？瓦\(yùn)專(zhuān)線車(chē)站站房生活用水量用水指標(biāo)為3～4L/（人·d），時(shí)變化系數(shù)為3～2.5；飲用水量用水指標(biāo)為0.2～0.4L/（人·d），時(shí)變化系數(shù)為1。客貨共線車(chē)站站房生活用水量用水指標(biāo)15～20 L/（人·d），時(shí)變化系數(shù)為3～2；飲用水量用水指標(biāo)1.0～2.0 L/（人·d），時(shí)變化系數(shù)為1。本項(xiàng)目中站房生活用水量用水指標(biāo)取3.5 L/（人·d），時(shí)變化系數(shù)取2.8；飲用水量用水指標(biāo)取0.3 L/（人·d），時(shí)變化系數(shù)取1。

3.2 消火栓設(shè)計(jì)參數(shù)和依據(jù)

高鐵車(chē)站消火栓的設(shè)計(jì)包括了站臺(tái)、站房、包裹庫(kù)、落客平臺(tái)以及出站通道等多個(gè)部分。不同部分的消防規(guī)范存在一定差異，具體需要依據(jù)規(guī)范確定設(shè)置消火栓的必要性以及具體的設(shè)計(jì)參數(shù)，需要設(shè)計(jì)人員予以明確。在本項(xiàng)目中，關(guān)于站房部分，室內(nèi)與室外環(huán)境（包括落客平臺(tái)、包裹庫(kù)、出站通道）的消火栓設(shè)計(jì)均參照GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018 年版）與GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。站臺(tái)部分的消火栓設(shè)計(jì)參照TB 10063—2016《鐵路工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。

3.3 站房給排水管線布設(shè)

該車(chē)站為線側(cè)下式車(chē)站，用水區(qū)域主要設(shè)置在候車(chē)區(qū)域的東、西兩側(cè)。這樣設(shè)置致使服務(wù)區(qū)域相距較遠(yuǎn)，“過(guò)路”管道較長(zhǎng)，給排水管道布置存在較大難度。本項(xiàng)目總結(jié)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，制定了“模塊化”布設(shè)原則，即依建筑布局，將服務(wù)區(qū)域分為東、西兩大區(qū)塊，在每一區(qū)塊盡可能居中位置設(shè)置一組主立管道，各組豎向貫通每個(gè)樓層。每區(qū)每層再以該主立管為服務(wù)源點(diǎn)，接出橫干管、橫支管等。由一套設(shè)備統(tǒng)一服務(wù)的每組主立管道再用主橫管道在出站層聯(lián)通。由此不僅縮小了服務(wù)區(qū)域，而且為后期運(yùn)營(yíng)管理、維修維護(hù)創(chuàng)造了便捷條件。

3.4 站臺(tái)、股道給排水系統(tǒng)與消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本項(xiàng)目中，車(chē)站站臺(tái)、股道的給排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)主要包括站臺(tái)雨棚雨水排水及地道排水、站臺(tái)消火栓與消防設(shè)施、列車(chē)上水系統(tǒng)與卸污系統(tǒng)、股道間明溝。

3.4.1 站臺(tái)雨棚雨水排水及地道排水

本項(xiàng)目各站臺(tái)均設(shè)置站臺(tái)等長(zhǎng)的站臺(tái)雨棚，采用混凝土結(jié)構(gòu)，雨棚雨水采用重力排水系統(tǒng)，于站臺(tái)設(shè)置雨水管網(wǎng)，雨棚雨水經(jīng)雨水管網(wǎng)匯集后最終排水站場(chǎng)排水溝。站臺(tái)雨棚雨水排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為10 a，并設(shè)置溢流裝置，屋面雨水排水工程與溢流設(shè)施的總排水能力按重現(xiàn)期不小于50 a 的雨水量校核。各站臺(tái)通過(guò)地下通道連通，地下通道設(shè)置集水口及潛污泵，將地道中的地面水壓力排放至軌道間明溝。

3.4.2 站臺(tái)消火栓以及消防設(shè)施

本項(xiàng)目最高聚集人數(shù)及高峰小時(shí)發(fā)送人數(shù)為4 000 人，屬于中型旅客車(chē)站，因此站臺(tái)區(qū)域的消火栓設(shè)計(jì)以及消防設(shè)施布設(shè)極為關(guān)鍵。結(jié)合車(chē)站的實(shí)際情況以及安全方面的考量，本項(xiàng)目中在各站臺(tái)首尾兩端各設(shè)1 座室外消火栓。每個(gè)站臺(tái)均設(shè)置1 個(gè)消防器材箱，并配備4 支水槍與8 條長(zhǎng)度為25 m水帶。

3.4.3 列車(chē)上水系統(tǒng)與卸污系統(tǒng)

目前，大部分高鐵車(chē)站采用的是自動(dòng)上水系統(tǒng)，這主要是由于高鐵的停站時(shí)間比較短，自動(dòng)化上水系統(tǒng)更加高效。在本項(xiàng)目中，列車(chē)自動(dòng)上水系統(tǒng)安裝在車(chē)站股道間的上水栓井當(dāng)中，待列車(chē)?？亢?，栓井內(nèi)部的上水管道接頭和列車(chē)注水口快速對(duì)接，遠(yuǎn)程控制閥門(mén)開(kāi)啟，開(kāi)始為列車(chē)上水，待達(dá)到水箱設(shè)定水位后，遠(yuǎn)程控制閥門(mén)關(guān)閉，同時(shí)上水管道接頭脫離，完成上水作業(yè)。本項(xiàng)目中，共設(shè)計(jì)2 排自動(dòng)旅客列車(chē)上水栓，單排設(shè)置20 個(gè)上水栓，可實(shí)現(xiàn)2 排同時(shí)上水。

列車(chē)卸污系統(tǒng)采用的真空卸污系統(tǒng)，主要構(gòu)成包括真空機(jī)組、卸污管道、抽吸單元設(shè)備、控制系統(tǒng)與信息處理系統(tǒng)。其中真空機(jī)組主要負(fù)責(zé)保持系統(tǒng)的真空度、指示以及排污功能正常運(yùn)行；卸污管道主要負(fù)責(zé)將列車(chē)上的污物輸送至真空機(jī)組；抽吸單元設(shè)備主要負(fù)責(zé)抽吸列車(chē)上的集便器，并將污物輸送至真空機(jī)組；控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；信息處理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)吸引運(yùn)行狀態(tài)。本項(xiàng)目中，共設(shè)計(jì)2 排吸污系統(tǒng)，單排設(shè)置18 個(gè)吸污單元，設(shè)計(jì)卸污量為220 m3/d。

3.4.4 股道間明溝設(shè)計(jì)

在高鐵車(chē)站中一般會(huì)設(shè)計(jì)排水明溝，主要是負(fù)責(zé)排出雨水、沖洗站臺(tái)的廢水以及消防廢水，同時(shí)還要接納車(chē)站地下出站口通道集水坑內(nèi)的潛污泵排水。在本項(xiàng)目中，每2 條股道間設(shè)計(jì)1 條排水明溝，深度為1.4 m，寬度為0.6 m，明溝底部設(shè)計(jì)為縱坡，坡度不低于0.2%，縱坡站臺(tái)端部的過(guò)軌排水箱涵，箱涵深度為1.5 m，寬度為2.0 m，箱涵底部設(shè)計(jì)為坡度不低于0.5%的縱坡。雨水、沖洗站臺(tái)的廢水以及消防廢水經(jīng)過(guò)排水明溝進(jìn)入過(guò)軌排水箱涵，最終排到市政排水管道當(dāng)中。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高鐵車(chē)站的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作涉及內(nèi)容比較復(fù)雜，涵蓋多個(gè)子系統(tǒng)，不同部分需要參考不同的標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)規(guī)范。因此，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高鐵車(chē)站給排水系統(tǒng)方案時(shí)必須充分了解車(chē)站的規(guī)模、類(lèi)型、空間結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)界面劃分，同時(shí)明確應(yīng)當(dāng)參考和執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從而確定具體的設(shè)計(jì)參數(shù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)作業(yè)過(guò)程中，需要重點(diǎn)把握車(chē)站用水量計(jì)算、站房給排水管線布設(shè)、站臺(tái)綜合管溝設(shè)計(jì)、站臺(tái)兩側(cè)箱涵排水設(shè)計(jì)、股道間明溝設(shè)計(jì)、站臺(tái)消火栓與消防設(shè)施、列車(chē)上水系統(tǒng)與卸污系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，這些方面都關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)方案的成敗。