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1、多站双水源系统的研究及应用_消火栓给水系统论文导读:：其原有的消火栓给水系统始建于二十世纪六十年代。第一方案：相邻的两座车站及其相邻的两侧半个区间为一个单元区段。第二方案为多站双水源模式。北京地铁1、2号线是首都重要的公共快速轨道交通干线，其原有的消火栓给水系统始建于二十世纪六十年代，已运行使用近40年。虽然运营单位有日常维护以及局部的改造，但原有系统无论是技术水平还是设备质量都不能满足消防用水要求。1、2号线原系统采用的是生产、生活及消防合用的给水系统。给水形式为：在区间及车站站台板下铺设两路给水干管，通过连通管布置成为环状给水管网。现有的几处自来水水源与给水干管连接，生产、生活及消防用水支
2、管均接自给水干管。1号线原有水源为7处自备水源井，2号线原有水源为5处自备水源井，由于北京市地下水的水位逐年下降，到了90年代自备井根本无法抽取地下水。后来在南礼士路站、八角游乐园站、五棵松-万寿路区间、古城车辆段、西直门站、东直门站、建国门站、和平门站、鼓楼站分别引入市政自来水，管径为DN150和DN100。并且在局部自来水引入管上增设了管道泵。通过这9处自来水水源为1、2号线全线32座车站提供用水。由于原有的管道泵不是消防专用泵消火栓给水系统，而且有的自来水管径(DN100)也无法满足车站的消防水量20L/，因此需要对原有的系统进行全面调整：引入新的水源，对1、2号线消防给水环网的管径、区
3、段划分位置等进行计算和综合调整，更换局部管段；利用现况区间干管的连通管进行区段划分，增设电动阀门并与FAS联动；增设消防专用泵，以保证最不利点消火栓栓口的充实水柱长度不小于10米。一、方案研究根据工程现有情况，做出以下两个方案，第一方案为站站引水模式，第二方案为多站双水源模式。第一方案：相邻的两座车站及其相邻的两侧半个区间为一个单元区段，每座车站引入1根DN150的给水引入管，经消防泵加压，再与站台层消火栓给水干管连接。消防泵的能力可以满足本单元内的任一点着火时的用水要求。每座车站的消防泵房设两台消防泵，一用一备。每个单元内的两路消防水源互为备用。第二方案：将高程相近的相邻2-4个车站为一个单
4、元区段，每个单元内选2个车站各引入1根DN150的给水引入管，经消防泵加压，再与站台层消防干管连接。消防泵的能力可以满足本单元内的任一点着火的用水要求。每座车站的消防泵房设两台消防泵，一用一备。每个单元内的两路消防水源互为备用。方案比选：方案二多站双水源模式的优点：需要引入的水源较少，实施难度较小，投资较低，对现有人防结构破坏较小，工程的可实施性较高。缺点：单元区段的压力较大，控制模式相对复杂。工程情况：1、2号线车站根本紧邻长安街与二环路等繁华路段，引水施工会对路面交通造成很大影响。自来水引入需要穿风亭，会破坏现有的人防结构墙。考虑到标准规定的每座地下车站宜由城市两路自来水管各引一根消防给水
5、管和车站环状管网相接。如果地面仅有一路城市自来水管，每座地下车站可只引入一根消防给水管适用于地铁新建工程，改造工程仅为参照执行，在尽量降低对人防结构破坏的原那么下，北京地铁1、2号线消隐改造最终采用了可实施性较高，投资较低的多站双水源模式。二、系统介绍1.系统构成及功能在满足消防水量、水压的情况下，系统采用分区段的单元区段供水方案，即多站双水源模式。将全线车站分为10个消防单元区段。注：苹果园站及其以西的52号站、53号站为402线工程，不在本文讨论范围，每个单元区段内选2个车站各引入1根DN150的给水引入管，作为消防水源，设消防加压泵、水泵接合器和室外消火栓。消防给水系统由区间消防干管、车
6、站消防干管、连通管、消火栓、消防泵、电动阀、水泵接合器、室外消火栓共同构成。本单元与相邻单元之间共用连通管及电动阀门常开。当本单元发生火灾时消火栓给水系统，消防按钮启动本单元内消防泵的同时，关闭相邻单元一侧的电动阀门，以保证本单元的环网给水畅通。引入消防水源的车站设消防泵房，内设两台消防泵，一用一备，一级负荷，由FAS进行监控。两处消防泵房之间互为备用，单元内消防按钮启动就近消防泵，或由就近车站综控室启动就近消防泵，当本处消防加压系统故障，通过消防泵启泵信号及设在水泵吸水管的压力信号同时传给控制中心的FAS，启动本单元区段内的另一处消防泵。根据现行标准规定的消防水量，需将现状管径为DN100的
7、给水干管更换为DN150给水管，以保证各区段最大消防流量20L/S，及最不利点消火栓栓口的充实水柱长度不小于10米。区间消火栓仅设消火栓栓口，不设消火栓箱，在车站进入区间的入口处，设区间专用的消防水龙带箱，供消防队员取用。消火栓栓口附近的结构墙壁处要求FAS专业设消防启泵按钮。地下区间消防干管设在区间线路的右侧，管中心距线路中心线1.91米，距道床面0.25米消火栓给水系统，不得侵入限界。区间消防干管的高点设有自动排气阀，低点设放水装置。岔线处消火栓立管上预留DN25短管及阀门，供区间作业临时用水使用。由于现况为生产、生活与消防合用的给水系统，在消防干管上接出了多处生产、生活给水支管。为了保证
8、改造期间的正常供水，这些现状支管在改造过程中应恢复原况，并加装公称压力为1.6MPa的阀门,待改造工程全部完成后，将阀门关闭即可。具体单元区段划分如下：1古城-八角-八宝山本区段西起古城站西侧连通管K14+80东至八宝山-玉泉路区间连通管K62+80。包括古城站、古城-八角区间、八角站、八角-八宝山区间、八宝山站及以东的半个区间。本单元区段在八角站和八宝山站引入DN150给水引入管，作为本区段两路水源。2玉泉路-五棵松-万寿路本区段西起八宝山-玉泉路区间连通管K62+80东至万寿路-公主坟区间连通管K11+180包括八宝山-玉泉路东半区间、玉泉路站、玉泉路-五棵松区间、五棵松站、五棵松-万寿路
9、区间、万寿路站及以东的半个区间。本单元区段在万寿路站、五棵松站DN150给水引入管，作为本区段两路水源。五棵松-万寿路区间K97+70现状DN100给水管作为稳压水源。3公主坟-军博本区段西起万寿路公主坟区间连通管K11+180东至军博-木樨地区间连通管K13+480。包括万寿路-公主坟东半区间、公主坟站、公主坟-军博区间、军博站及以东的半个区间。本单元区段在公主坟站、军博站引入DN150给水引入管，作为本区段两路水源。4木樨地-南礼士路-复兴门本区段西起军博-木樨地区间连通管K13+480东至西单站西侧区间K17+380南至南礼士路-长椿街区间连通管K16+221管网效劳范围包括军博-木樨地
10、东半区间、木樨地站、木樨地-南礼士路区间、南礼士路站、南礼士路-长椿街北半区间、南礼士路-复兴门区间、复兴门站及复西区间。本单元区段在木樨地站、南礼士路站引入DN150给水管，作为本区段两路水源。5阜成门-车公庄本区段南起复兴门站北侧连通管K15+805北至车公庄-西直门区间连通管K12+595。包括复兴门-阜成门区间、阜成门站、阜成门-车公庄区间、车公庄站及以北的半个区间。本单元区段在车公庄站、阜成门站引入DN150给水引入管，作为本区段两路水源。6西直门-积水潭本区段南起西直门站南侧连通管K12+595北至积水潭-鼓楼区间连通管K9+250。包括车公庄-西直门北半区间、西直门站、西直门-积
11、水潭区间、积水潭站及以东的半个区间。本单元区段在西直门站、积水潭站引入DN150给水引入管，作为本区段两路水源。7鼓楼-安定门-雍和宫本区段西起积水潭-鼓楼区间连通管K15+500东至雍和宫-东直门区间连通管K5+361。包括积水潭-鼓楼东半区间、鼓楼站、鼓楼-安定门区间、安定门站、安定门-雍和宫区间、雍和宫站及以东的半个区间。8东直门-东四十条-朝阳门本区段北起雍和宫-东直门区间连通管K5+361南至朝阳门-建国门区间连通管K1+500。包括雍和宫-东直门东半区间、东直门站、东直门-东四十条区间、东四十条站、东四十条-朝阳门区间，朝阳门站及以南的半个区间。本单元区段在东直门站、朝阳门站引入D
12、N150给水引入管，作为本区段两路水源。9建国门-北京站-崇文门本区段北起朝阳门-建国门地区间连通管K1+00南至崇文门站以西区间连通管K20+768。包括朝阳门-建国门南半区间、建国门站、建国门-北京站区间、北京站、北京站-崇文门区间、崇文门站及以西的半个区间。本单元区段在建国门站、北京站站引入DN150给水管，作为本区段两路水源。10前门-和平门-宣武门-长椿街本区段东起崇文门-前门地区间连通管K20+768西至长椿街站以北区间连通管K16+221。管网效劳范围包括崇文门-前门西半区间、前门站、前门-和平门区间、和平门-宣武门区间、宣武门站、宣武门-长椿街区间、长椿街-南礼士路南半区间、长
13、椿街站及以北的半个区间。本单元区段在和平门站、长椿街站引入DN150给水管，作为本区段两路水源。2.系统控制要求以三站双水源单元区段为例本类区段包括：古城-八角-八宝山，玉泉路-五棵松-万寿路，木樨地-南礼-复兴门，鼓楼-安定门-雍和宫消火栓给水系统，东直门-东四十条-朝阳门，建国门上层-北京站-崇文门。以鼓楼-安定门站-雍和宫区段为例：安定门站及相邻半个区间发生火灾时，应启动安定门站消防泵房的消防加压泵。如发生故障，那么启动本区段的鼓楼站消防泵房的消防加压泵。当无消防泵房的雍和宫站发生火灾时，应启动临近车站安定门站消防泵房的消防加压泵，如发生故障那么启动本区段的另一站较远站的鼓楼站消防泵房的
14、消防加压泵。3电动阀门控制单元区段的划分是以连通管为界的，在连通管处的消防干管上设四个电动阀门局部特殊情况设在车站，电动阀实现就地手动控制启、停和车站综控室远程控制。电动阀门由FAS进行监控，FAS显示电动阀的启、停、故障状态信号。电动阀门平时全部翻开，当某单元区段内有火灾时，与之相邻的两个单元区段的电动阀门由FAS关闭。三、方案应用北京地铁1、2号线消隐改造，采用了多站双水源模式。该模式通过了全国专家论证会的论证和消防局的消防建审,更是顺利通过了工程的消防验收。以下图为消防验收的实拍照片,消火栓的充实水柱长达15米以上。由此可见，多站双水源模式虽然是全新的消火栓给水系统，但其平安性和可靠性可以与站站引水模式相媲美。同时又节约了投资，降低了工程的施工难度，可以在既有线的改造工程中推广应用。参考文献：1北京城建设计研究总院、北京市地铁运营北京地铁1、2号线车辆、设备消隐改造工程可行性研究报告R，北京，2003imgwidth=83height=112rc=/d/file/picture/202207/09/17.file/image003.jpgalign=lefthpace=122GB501572003地铁设计标准S.北京:中国方案出版社,2003br
