地鐵車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案

時間:2022-07-21 11:17:36

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地鐵車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案

摘要:當前,由于我國城市軌道交通的飛速發(fā)展,在全國各個城市和地區(qū)有大量的城市軌道交通工程正在興建。為此,立足當前背景出發(fā),如何科學(xué)合理地進行地鐵車輛段的給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計,是當前必須關(guān)注的問題。在觀點解讀上,結(jié)合我國城市地鐵規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀,針對城市地鐵車輛段的給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計進行了分析和論述,總結(jié)經(jīng)驗,為更多城市地鐵車輛段給排水環(huán)保設(shè)計工作提供經(jīng)驗分享和借鑒。

關(guān)鍵詞:地鐵車輛段;給排水設(shè)計;節(jié)能環(huán)保設(shè)計

地鐵車輛段的給排水設(shè)計包含了多個系統(tǒng),如污廢水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)等等。在地鐵給排水系統(tǒng)設(shè)計上,可能會在一定程度上和環(huán)保工作沖突。比如,在地鐵車輛段的污廢水系統(tǒng)設(shè)計中,若是缺乏科學(xué)的設(shè)計理念,導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計雖然能夠滿足城市地鐵污廢水處理要求,但是污廢水的排放會污染周邊環(huán)境?;诖?,要求必須對地鐵車輛段的給排水系統(tǒng)設(shè)計給予較高的關(guān)注,在設(shè)計過程中重視環(huán)保理念的踐行,既要確保地鐵車輛段該排水設(shè)計需求實現(xiàn),同時還要重視設(shè)計的環(huán)保效益。

1給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案探討

給排水系統(tǒng)的設(shè)計是目前城市地鐵車輛段設(shè)計過程中必須關(guān)注的內(nèi)容。制定具體的設(shè)計方案時,要融入環(huán)保節(jié)能理念,優(yōu)化設(shè)計效果。在具體設(shè)計實現(xiàn)上,首先是要立足地鐵車輛段給排水設(shè)計要求深入進行設(shè)計理念的剖析,解讀環(huán)保設(shè)計要求,實現(xiàn)環(huán)保設(shè)計和給排水設(shè)計理念的融合。其次是科學(xué)合理進行設(shè)計規(guī)劃制定,并在給排水施工建設(shè)上嚴格落實相應(yīng)設(shè)計規(guī)劃。

1.1地鐵車輛段給水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案

地鐵車輛段給水系統(tǒng)的設(shè)計要充分踐行節(jié)能環(huán)保目標,對地鐵車輛段單日最高用水量情況進行計算,做好該區(qū)段生活以及生產(chǎn)用水量的準確劃分。目前,地鐵車輛段給水系統(tǒng)的水源通常是城市自來水。在節(jié)能環(huán)保設(shè)計中,必須要確保始終有出色的給水系統(tǒng)安全保障。在具體設(shè)計上,給水管道可以使用TPEP鋼管,這種鋼管的使用壽命較長,而且使用過程中不會輕易結(jié)垢,耐腐蝕表現(xiàn)出色,管道有污垢可以實現(xiàn)自清潔。所以TPEP鋼管有突出的應(yīng)用優(yōu)勢。若是地鐵工程項目位于我國北方寒冷地區(qū),為了防止管道結(jié)冰,可以在管道外側(cè)設(shè)置保溫層,確保管道有較好的溫度保障,降低管道結(jié)冰的概率,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標。為了有效沖刷管道的堆積物,在管道內(nèi)部還可以設(shè)置一些擋塊,改變水流的方向,增大水流的沖擊力,將管道中堆積的雜物以及污垢沖走,減少管道清洗的相關(guān)費用支出,確保給水系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計目標的實現(xiàn)[1]。

1.2地鐵車輛段雨水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案

在地鐵車輛段的給排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃中,雨水系統(tǒng)是其中的重點。隨著我國鐵路建設(shè)水平的不斷提升,當前我國很多地鐵工程設(shè)計引入了雨污分流制排水系統(tǒng),有較好的節(jié)能環(huán)保應(yīng)用價值和意義。為實現(xiàn)對雨水的高效收集,在地鐵車輛段的道路兩側(cè)通常會設(shè)計雙箅雨水口。但是,具體的尺寸要結(jié)合地鐵車輛段的情況確定。比如,在計算上,一般要進行匯水面積的評估,同時還要對暴雨重現(xiàn)期暴雨強度以確保最終計算結(jié)果精準,了解地面集流的時間。在具體的設(shè)計中,為實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的設(shè)計目標,雨水的收集以及排放工作一般要分區(qū)域完成。回收的雨水可以直接匯集排入市政雨水管道,也可以在區(qū)域內(nèi)進行專門的雨水收集,將收集的雨水用來沖刷道路,或是直接用于綠化灌溉等?;诖?,雨水回收系統(tǒng)的設(shè)計可以引入“棄流法”理念。在雨水收集中,由于初期徑流雨水含有大量的污染物質(zhì),不能將這部分雨水用于城市道路沖刷或綠化灌溉。對于后期徑流雨水的處理,基本的工藝流程是分流+過濾+消毒。通過簡單的處理工藝流程設(shè)置,可以確保在系統(tǒng)設(shè)計施工中,實施難度不大,同時實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。

1.3地鐵車輛段污廢水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案

在地鐵車輛段的給排水系統(tǒng)設(shè)計上,污廢水系統(tǒng)設(shè)計也是其中關(guān)鍵的部分。而且地鐵車輛段的給排水系統(tǒng)是否有較為出色的污廢水處理能力,往往會對節(jié)能環(huán)保設(shè)計目標的達成有關(guān)鍵性影響??紤]到地鐵車輛段的污廢水排放,包含了生產(chǎn)廢水以及生活污水。生產(chǎn)污廢水可能包括車輛清洗以及檢修等多方面的污廢水。在這些生產(chǎn)廢水中,會有大量有害物質(zhì)的存在,如果不重視生產(chǎn)廢水的科學(xué)處理,直接排放,必然會對周邊環(huán)境造成嚴重的污染。根據(jù)地鐵車輛段污廢水處理系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計的要求,進行專門的污水處理站的規(guī)劃和設(shè)計。比如,針對工業(yè)廢水中存在較多的浮油情況,可以采用過濾的方式完成去除浮油,或是引入一些生化處理方案等。針對污廢水中含有的污泥或是其他雜質(zhì)可以進行污廢水沉淀池的設(shè)置等。在完成處理后,將處理后的污水排入城市污水管網(wǎng)?;诖?,充分確保在地鐵車輛段污廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計上,將節(jié)能環(huán)保設(shè)計要求落實到具體工作中[2]。

2地鐵車輛段給排水環(huán)保節(jié)能設(shè)計案例解讀

在地鐵車輛段給排水系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保設(shè)計實踐上,要充分結(jié)合項目的具體情況出發(fā),做到設(shè)計科學(xué)、合理。2.1目標案例的項目特點解讀首先,目標案例有特殊的場地情況。該區(qū)段是有局部自重濕陷性場地,為地鐵車輛段給排水系統(tǒng)設(shè)計帶來較大的難度,對節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念的踐行也會有較大的實現(xiàn)難度。在具體的施工設(shè)計上,設(shè)計人員需要優(yōu)先制定防水措施,并進行相應(yīng)的科學(xué)設(shè)計。做好這一步,對后續(xù)給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計有較為突出的價值和意義。其次,目標區(qū)域有較高的保溫要求。案例車輛段存在0.85m最大凍土深度,給排水設(shè)計需要高度重視保溫措施的選擇,保證設(shè)計的實用性且不會對周邊生態(tài)環(huán)境造成影響。最后,在該案例施工區(qū)段缺乏成熟的基礎(chǔ)配套設(shè)施。案例車輛段存在不健全的市政給排水配套設(shè)施,由于位于市區(qū)一端,作為市政給水管網(wǎng)末端,案例車輛段僅允許一路接管,且僅存在0.15MPa的水壓。管徑較小的DE600市政雨水管無法實現(xiàn)對場區(qū)排水的完全接納,因此必須設(shè)法解決相關(guān)問題,避免生活污水和生產(chǎn)廢水對周邊環(huán)境造成污染。2.2基本設(shè)計案例車輛段的給排水節(jié)能設(shè)計主要內(nèi)容為:第一,給水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)接入北側(cè)市政給水管道0,接入管環(huán)狀布設(shè)于車輛段,室外給水管網(wǎng)負責(zé)單層建筑用水直供,疊壓供水設(shè)備負責(zé)2層及以上建筑用水供給。第二,雨水系統(tǒng)。按照31hm2的匯水面積和5年的暴雨重現(xiàn)期開展計算,確定存在5min的地面集流時間。匯集雨水后由雨水提升泵井提升排放,最終排入市政雨水管道。第三,污廢水系統(tǒng)?;?39m3的最高日排水量,分別收集生產(chǎn)廢水和生活污水,通過污水處理站進行處理,處理后的生產(chǎn)廢水和生活污水可回收利用,如用于車輛清洗、綠化澆灌。第四,廢水處理系統(tǒng)。廢水處理系統(tǒng)基于案例車輛段污水處理站設(shè)計,具體由污泥池、隔油池、調(diào)節(jié)池、膜生物反應(yīng)器組成,負責(zé)同時處理生活污水和生產(chǎn)廢水,具體設(shè)置兩級調(diào)節(jié)池,生產(chǎn)廢水需要通過隔油池進行油水分離,之后在第一調(diào)節(jié)池進行水量、水質(zhì)調(diào)節(jié),第二調(diào)節(jié)池負責(zé)混合生活污水和處理后的生產(chǎn)廢水,最終通過膜生物反應(yīng)器完成處理,生物降解、分離泥水后的污水可回收利用。圖1為廢水處理系統(tǒng)設(shè)計示意圖,圖中的4、501、503、502、5、8分別為第二調(diào)節(jié)池、缺氧池、回流泵、膜生物反應(yīng)器、生物膜處理器、自吸泵,401、6、101、1、2、3、7、8分別為生活污水進口、氣浮池、生產(chǎn)廢水進口、隔油池、第一調(diào)節(jié)池、污泥池、污泥泵、自吸泵。第五,消防系統(tǒng)。案例車輛段消防系統(tǒng)由自噴系統(tǒng)、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)組成,按照3h火災(zāi)延續(xù)時間及同一時間內(nèi)一處失火進行設(shè)計,室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)的用水量均為433m3/次,自噴系統(tǒng)為90m3/次,地下水消防水池負責(zé)提供消防用水,室外按照120m間距內(nèi)設(shè)置地下式消火栓,室外環(huán)狀布設(shè)自噴系統(tǒng)及消火栓管網(wǎng),室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)分別設(shè)置2臺消防泵,4個自噴系統(tǒng)。2.3設(shè)計要點案例車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計還需要關(guān)注以下幾個方面要點:第一,供水方式。案例車輛段供水壓力較小,且車輛段多數(shù)建筑屬于1層用水點,基于節(jié)約用地、節(jié)能環(huán)保、降低投資考慮,設(shè)計需要實現(xiàn)供水二次污染控制、市政水壓充分利用。考慮到案例車輛段不存在獨立給水所,因此采用疊壓供給與管網(wǎng)直供結(jié)合方式進行供水,能夠較好地滿足用水需要,同時在生態(tài)環(huán)境保護方面表現(xiàn)突出。第二,雨水排放。案例車輛段周圍的市政排水設(shè)施較少,僅存在西側(cè)的排洪溝和北側(cè)的市政雨水管道,考慮到案例車輛段存在建筑密集、硬化路面多、占地面積大的特點,且存在2m3/s的雨水排水總流量,一處排出口排放匯集雨水需要采用1.3m管徑的雨水干管,管道接入及后期施工難度將大幅提升。因此選擇雨水分區(qū)域收集排放設(shè)計,按照3塊區(qū)域劃分車輛段,包括東側(cè)、北側(cè)、南側(cè)匯水區(qū)域,沿場區(qū)道路進行雨水管路敷設(shè),北側(cè)、南側(cè)匯水區(qū)域收集的雨水由西側(cè)排洪溝排放,收集后的東側(cè)匯水區(qū)域雨水由北側(cè)的市政雨水管道排放。具體設(shè)計設(shè)置雨水泵井2座,均安裝雨水泵3臺,雨水泵能夠基于雨水水位自動啟動并進行雨水抽升,順利排放雨水,在保護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、優(yōu)化出行等方面發(fā)揮積極作用。第三,消防水池。確定消防水池的有效容積未采用車輛段各室內(nèi)外消防系統(tǒng)最大用水量之和,而是采用基于同一時間內(nèi)一處失火,最大的室內(nèi)外消防用水量總和,同時選擇異形全地下式消防水池設(shè)計。第四,工程防護措施。根據(jù)案例車輛段的地質(zhì)和氣候特點,設(shè)置管溝防護用于所有建筑給排水管進出戶處,同時設(shè)置檢漏井。需保證建筑與給排水管道間存在6m以上水平安全距離,管溝防護用于安全距離無法滿足的情況下。在消防水池頂部設(shè)置聚氨酯復(fù)合保溫材料,厚度為100mm[3]。

3結(jié)語

總之,地鐵車輛段的給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計有突出的價值和意義。本文在觀點研究的過程中,針對當前地鐵車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計涉及的具體設(shè)計內(nèi)容進行了解讀,并引入具體案例剖析了地鐵車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計的實現(xiàn)方式。通過本文的觀點闡釋,希望能夠為更多地鐵車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計提供經(jīng)驗借鑒。

參考文獻:

[1]張月.某A地鐵車輛段給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2020(6):41-45.

[2]李勇.關(guān)于城市軌道交通給排水節(jié)能環(huán)保設(shè)計的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2017(12):5777.

[3]王曙春.上蓋商業(yè)開發(fā)的軌道交通車輛段給排水設(shè)計探討[J].中國市政工程,2019(3):54-57+137.

作者:丁毅 單位:蘭州市軌道交通有限公司