地下人行通道消防與排水系統研究

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［摘要］以華為基地地下人行通道為例，詳細闡述了其消防與排水系統設計。其中消防系統主要采用消火栓系統以及柜式七氟丙烷氣體滅火系統，排水系統采用新型真空排水系統，不僅壓縮了集水井結構尺寸，還降低了破壞頂管管片帶來的安全風險，綜合效益顯著。

［關鍵詞］地下人行通道；消防系統設計；排水系統設計；真空工作站

地下人行通道近幾年在國內建設頗多，但目前尚無專門的地下人行通道消防與排水設計規范。如貴陽市某長270m的地下人行通道，僅在通道低點及敞口、出入口底板處設置集水井，以排放通道雨廢水［1］，但低標準建設無法應對較大重現期暴雨。對于通道污廢水的排放，尤其是設置重要機電設備（如自動步道）的情況下，通常采用集水坑搭配水泵排放的設計，因其死水位、有效容積等參數限制了集水坑的設置［2］，所以，該設計實施較為困難。消防方面，僅限人行的地下通道目前無明確規范要求，導致相關設計審查尺度不一，依據過往經驗，對于不存在經營活動的通道，一般不設置水消防系統［3］。鑒于至今地下人行通道消防與排水設計規范尚未完善，筆者擬以深圳市華為基地地下人行通道為例，通過討論距離較長且功能較多的華為基地地下人行通道消防與排水系統的優化設計問題，為今后形成規范積累資料與經驗。

1項目概況

華為基地地下人行通道（以下簡稱通道）位于深圳市龍崗區坂田華為基地，沿稼先路南側敷設，東起坂雪崗大道地鐵10號線華為站，西至華為基地B區，主通道全長994m，為國內距離最長的地下人行通道之一。通道沿線連接百草園、J區、F區、G區、B區共5個辦公生活區塊和深圳地鐵10號線華為站。通道為“單軸＋聯絡通道”模式，以單一方向為主軸線，其余地下步行空間以聯絡通道的形式，連接主要交通、商業、寫字樓等設施［4］。通道建設檔次較高，通道內設置有凈空高達12m的穹頂景觀，配套空調系統、27部自動步道等，總建筑面積達18334m2，并在局部設置有夾層供各類設備機房使用。該地下建筑功能復雜且多樣化，對給水排水及消防系統的設計提出較高的挑戰。

2通道消防系統設計

2.1水消防滅火系統

該通道水消防設計以GB50016—2014《建筑設計防火規范》（2018年版）以及相關國家、地方消防設計規范為依據，同時，對應該通道高標準的要求，設置消火栓系統和滅火器。在消防主管部門審查過程中，提出由于該通道的重要性，需設置自動噴淋系統。設計人員結合以往地下人行通道設計案例，為避免過度消防，申請由深圳市住建局組織消防專項評審會，依據專家評審會進行設計。按專家評審意見決定，對于長距離地下人行通道，可燃物較少，可不設置自動噴淋系統，從而降低了建設和運營成本，具有實用性。因此該通道按設置消火栓系統和滅火器設計，其消火栓系統如圖1所示該通道消防水源由市政給水管網供給，從五和大道兩側DN400mm和DN600mm市政給水管上各引入一路DN150mm給水管，共2路。每一路給水管的水量均保證滿足該通道消防時的用水量。根據GB50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》“最低壓力不應小于0.30MPa”，經現場核查與水務部門確認，水壓約為0.15MPa，不滿足規范要求，需設置消防水泵房進行加壓供水。消防水泵房設置于西側華為基地B區地下人行通道夾層，埋深小于10m。由于地下人行通道屬于市政地下空間建設項目，經與當地水務部門溝通協調，決定采取不設置消防水池，而是從給水管網直接抽水加壓的設計，該設計有利于節省投資成本和減少地下消防水池帶來的滲漏風險。該通道內消火栓系統成環狀布置，消防管首尾相連形成環狀給水管網。消火栓用水量按20L/s計，消防總用水量按同一時間發生1次火災計，消火栓系統火災延續時間為2h。消火栓給水系統從消防水泵房出水管上引出2根DN150mm給水管接入該通道內的給水管網，形成臨時高壓消防給水系統，其局部設有設備夾層時，通道層與設備夾層豎向成環狀給水管網；消防環狀給水管網采用閥門分成若干獨立段，當某段損壞時，停止使用的消火栓在一層中不超過5個。消火栓箱的布置需確保通道內任何部位均有2支水槍的充實水柱同時到達，每一股水柱流量不小于5L/s，水槍的充實水柱長度不小于10m。經計算，該通道按不大于27m間距設置消火栓。該通道均采用單口單閥消火栓箱。通道層公共區均采用單栓帶消防軟管卷盤和滅火器的組合式消防柜。

2.2氣體滅火系統

根據華為公司建設標準的要求，數據機房、電氣房間均需要設置自動氣體滅火系統，在通道G區西、G區東、K區西3個設備夾層及G區西外掛區域均設置有高、低壓配電房和UPS蓄電池室。由于該通道長度較大、設備房分散，因此適于采用柜式氣體滅火系統，滅火劑采用七氟丙烷。依據氣體滅火防護區設置要求，該通道共設置9個氣體滅火封閉式防護區域。

3通道排水系統設計

3.1總體排水系統介紹

該通道排水系統主要由雨水系統、污水系統和廢水系統組成。其中雨水主要來自通道敞口風亭、敞口樓梯；污水包括衛生間沖洗水和生活污水；廢水包括通道沖洗水、消防廢水和結構滲漏水等。通道衛生間沖洗水和生活污水經密閉式污水提升裝置排至室外壓力井泄壓，經化糞池處理后，排入城市污水系統；通道在2處最低點設置廢水泵房，結構滲漏水、通道沖洗水、消防廢水通過重力流排水方式分別匯集至泵房集水池內，經潛污泵提升排至室外壓力井泄壓后排入城市污水系統；華為公司建設標準規定，下沉式廣場、建筑敞口等重點部位，暴雨重現期采用100年一遇的標準，該通道疏散樓梯、風亭等凸出地面的構筑物均采用敞口設置，敞口雨水經收集后排入下部集水井，經潛污泵提升排至室外壓力井泄壓后排入城市雨水系統。

3.2步道排水系統優化

該通道雨水、廢水、污水的排放均采用常規設計，筆者重點介紹通道內自動步道基坑采用的真空排水系統。該通道按照需求，設置27臺自動步道，按照常規設計，需為每臺步道兩端的動力設備基坑配置集水井，因此該通道共需設置54座步道集水井。集水井根據需求比設備基坑底低1.3～1.5m，比通道地面低約2.5～2.7m。由于該通道地理位置的重要性以及工期的緊急性，通道主要采用機械頂管施工，通過頂管機將預制管片一節一節頂入。如按常規排水方法，需破除管片并下挖施作集水井，對土建工程施工以及結構安全方面提出巨大挑戰。通過與真空設備廠家的溝通交流，確定步道排水方式采用真空排水系統。步道基坑示意圖如圖2所示；通道頂管段現場結構圖如圖3所示。該通道縱向為“人”字坡，西端集水井較少，且大部分為明挖，排水采用傳統方式；東端均為頂管，采用真空排水系統，于最低點設置真空工作站，采用PLC控制整個真空工作站運行，每處集水井均設置探槍式收集器，通過通道側壁的真空管串聯，連接至通道低點處設置的真空罐，再提升排放至市政污水管網。相較于傳統排水方式，真空排水系統有諸多優點。1）采用真空排水系統，步道集水井內無需放置潛水泵閥門等設備，由設置在通道首尾兩端的真空工作站，通過收集管串聯步道集水井，集水井位置設置真空收集器，真空收集器伸入深度需低于步道基坑0.4m，井底深0.45m。相較傳統排水方式，集水井尺寸由原來的長×寬×深=1.5m×1.2m×1.5m縮小至長×寬×深=0.6m×0.45m×0.45m，結構壓縮效果明顯，減少了破壞頂管管片帶來的安全風險。2）該通道具有距離長、集水井多且分散的特點，而真空排水系統則采用了分布式收集、集中式排水的方式，僅真空工作站中有用電設備，不但減少了電氣管線的鋪設與運營管理工作，而且廢水僅通過真空工作站收集排放，避免了傳統集水井出水管頻繁穿通道結構接出的缺點。3）真空排水系統氣密性高且無需積水排放，符合華為基地地下人行通道對排水系統的要求。4）由于減少了頂管管片的破壞和集水井開挖的深度，大大減少了通道集水井的土建費用，預估節省投資300萬元左右。

4結語

筆者主要探討了華為基地地下人行通道給水排水與消防的設計。作為深圳市地下空間利用的標桿項目，設計團隊重視綠色環保、舒適方便。消防方面，積極與消防主管部門溝通，不設置自動噴淋系統，避免過度消防，采用簡潔便利的消火栓系統和柜式氣體滅火系統，在符合規范要求的前提下，大大減小了運營壓力。排水系統方面，通過綜合對比分析，因地制宜地選擇合適的真空排水系統設計方案，減少了頂管管片的破壞，降低了安全風險，綜合效益顯著。

作者：周琴 單位：深圳市市政設計研究院有限公司