鐵路站房節(jié)水措施分析

吳凡 師偉

摘 要：文章通過對鐵路站房給水系統(tǒng)用水量計算分析，提出多種節(jié)水措施。節(jié)水措施是在滿足各用水點用水需求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行開源節(jié)流。在給排水技術(shù)及設(shè)備不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，鐵路站房用水“節(jié)流”和“開源”兩方面都有很大的節(jié)水潛力。

關(guān)鍵詞：建筑給排水工程；鐵路站房；節(jié)水；分質(zhì)供水

引言

我國是一個水資源匱乏的國家，資源型缺水和水質(zhì)型缺水并存，水資源供需矛盾突出，而且有不斷加劇的趨勢。隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，鐵路在運輸體系中的作用愈發(fā)明顯。隨著路網(wǎng)的完善，鐵路運量大幅提升，2014年全國鐵路旅客發(fā)送量達(dá)21億人以上。據(jù)統(tǒng)計，每年提供列車上水達(dá)8億多噸。鐵路站房作為重要的公共建筑，功能正在逐步完善，正在由單一的交通樞紐向城市綜合體轉(zhuǎn)變。鐵路站房用水范圍增大，用水量呈上升趨勢，具有巨大的節(jié)水潛力。

1 鐵路站房用水量分析

鐵路站房用水主要包括列車上水、車站生活用水、空調(diào)補水、商業(yè)開發(fā)用水及消防用水。根據(jù)成都火車站實際調(diào)查資料，旅客用水所占比重最大，占40%[1]。車站生活用水量與車站規(guī)模、旅客流線模式、潔具配置情況有關(guān)。其中衛(wèi)生潔具數(shù)量根據(jù)最高聚集人數(shù)或高峰小時發(fā)送量確定：廁位2個/100人設(shè)置，男女按1：1.5確定；小便器數(shù)量與男廁位數(shù)量相同設(shè)置；盥洗水龍頭1個/150人設(shè)置[2]。

鐵路站房生活用水量計算公式為：Qz=α·H·qg×10-3（m3/d）[3]

式中：Qz-旅客車站站房用水量（m3/d）；

α-系數(shù)；

H-旅客車站站房最高聚集人數(shù)；

qg-旅客車站站房生活用水量。

衛(wèi)生潔具一次用水量分別為：廁位自閉式?jīng)_洗閥6～12L/次，小便器自閉式?jīng)_洗閥2～6L/次，洗手盆3～5L/次[4]。根據(jù)表1計算結(jié)果，按標(biāo)準(zhǔn)配置潔具的站房用水最大時內(nèi)，潔具的平均使用次數(shù)在1～7次。

表1 鐵路站房生活用水量表

根據(jù)車站規(guī)模、旅客流線模式、潔具配置情況確定合理的用水定額，選擇合適的計算參數(shù)是給水系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。站房給水管網(wǎng)設(shè)計不合理，供水設(shè)備、管徑偏大，都會引起管網(wǎng)漏失水量增加。

2 分質(zhì)供水節(jié)水分析

我國傳統(tǒng)的供水為統(tǒng)一水質(zhì)的給水方式，各種用途的水都按照生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)供給。據(jù)統(tǒng)計，2009年全國有76%的自來水廠所供應(yīng)的自來水中部分指標(biāo)尚未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)[5]。自來水系統(tǒng)一元式水質(zhì)供水模式已經(jīng)不能滿足用戶對飲用凈水更高標(biāo)準(zhǔn)的需求。目前有北京、天津、青島、大連、昆明、太原、大同、包頭、合肥、石家莊等城市在逐步推行分質(zhì)供水。

鐵路站房從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)出發(fā)，宜實行分質(zhì)供水。青島地鐵1號線車站初步設(shè)計已經(jīng)為沖廁預(yù)留了中水接口。成都東、合肥南、黃山北站等設(shè)有集中式直飲水供水系統(tǒng)，自來水經(jīng)深度處理后的水質(zhì)達(dá)到飲用凈水水質(zhì)要求。對于大型和特大型站房應(yīng)考慮設(shè)置再生水處理裝置，集中與分散開相結(jié)合，優(yōu)先采用市政再生水。從而達(dá)到水盡其用，提高水資源利用率。

3 非常規(guī)水源應(yīng)用分析

3.1 雨水利用

雨水作為天然水源，水質(zhì)較好，各地開始重視雨水利用。北京市要求新建、改建、擴(kuò)建建設(shè)項目的規(guī)劃、設(shè)計應(yīng)包括雨水利用的內(nèi)容；昆明市要求新建民用建筑占地與路面硬化面積之和在1500m2以上的，應(yīng)同期配套雨水收集利用設(shè)施。

我國部分城市雨水水質(zhì)見表2[6]。根據(jù)規(guī)范，雨水處理后的化學(xué)需氧量CODCr和固體懸浮物SS指標(biāo)見表3[7]。鐵路回用水水質(zhì)指標(biāo)見表4[8]。通過水質(zhì)對比，屋面雨水水質(zhì)較好，經(jīng)過簡單處理可用于鐵路生活雜用水。站房屋面面積較大，可收集雨水多，優(yōu)先選擇雨水作為鐵路生活雜用水水源。

表2 中國部分城市雨水水質(zhì)（單位mg/L）

表3 雨水處理后CODCr和SS指標(biāo)（單位mg/L）

表4 鐵路生活雜用水水質(zhì)

3.2中水回用

隨著鐵路客站功能向綜合體轉(zhuǎn)變，酒店、賓館等業(yè)態(tài)的引入使得優(yōu)質(zhì)雜排水增多，中水回用成為可能。中水工程具有極大的綜合效益，但直接效益較差，阻礙了中水工程的發(fā)展[9]。鐵路站房綜合體內(nèi)優(yōu)質(zhì)雜排水有冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、消防水池清洗排水等，經(jīng)過處理后可用于鐵路站房雜用水。把用于高標(biāo)準(zhǔn)、僅被輕度污染、易于處理的雜排水處理，回用于低標(biāo)準(zhǔn)用水單元，是節(jié)能減排，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑[10]。中水回用可以提高水資源的利用率，減少鐵路站房對優(yōu)質(zhì)水資源的依賴。處理規(guī)模小、流程短、能耗小、高效的水處理單元，可在商業(yè)綜合體型站房中應(yīng)用。

3.3 空調(diào)冷凝水回用

對于設(shè)置集中空調(diào)的鐵路站房，大量冷凝水直接排入衛(wèi)生間地漏。如果將這部分冷凝水回收利用將會產(chǎn)生良好的節(jié)水效果?？照{(diào)冷凝水的回用有兩個方面，一是利用空調(diào)冷凝水的冷量，二是利用空調(diào)冷凝水作水資源?？照{(diào)冷凝水水質(zhì)比較好，經(jīng)過消毒處理后可用于冷卻塔補水、廁所便器沖洗、綠化、道路澆灑。機房專用空調(diào)自循環(huán)濕度調(diào)節(jié)裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鐵路站房的鐵路電子信息系統(tǒng)機房，該裝置通過回收冷凝水進(jìn)行自循環(huán)加濕，有效回收利用冷凝水，節(jié)約水資源。

4 節(jié)水技術(shù)及器具節(jié)流分析

4.1 衛(wèi)生潔具及管道

鐵路車站人流密集，衛(wèi)生間使用頻度高，選用節(jié)水潔具并合理控制工作壓力，以相對少的出水總量滿足旅客單次用水需求，可以大大減少沖廁用水量。普通潔具與節(jié)水潔具一次性用水量對照見表5，通過對比采用節(jié)水器具最高可節(jié)水50%。廁位使用兩檔排水量的潔具，洗手盆采用感應(yīng)式水嘴，有利于實現(xiàn)行為節(jié)水。選取優(yōu)質(zhì)管材如鋼塑復(fù)合管、不銹鋼管、銅管能夠有效地解決水質(zhì)污染、滲漏水等水資源浪費問題。

4.2 液位控制器

鐵路站房的消防水池、消防水箱及生活水箱補水管常采用杠桿浮球閥或者液壓浮球閥，容易損壞，不易被察覺，大量的水通過溢流管被浪費。采用液位控制器替代傳統(tǒng)的浮球閥，液位控制器由液位變送器、儀表顯示控制箱、電磁閥組成。電磁閥常開，當(dāng)水箱（池）的水位達(dá)到設(shè)定上限水位值時，控制器發(fā)出指令，電磁閥關(guān)閉，停止送水；水位降至設(shè)定下限水位值時，液位控制器發(fā)出指令指示，電磁閥開啟送水。液位控制器還可以將水位信號遠(yuǎn)傳至值班室并設(shè)定報警水位，及時提醒維護(hù)人員排除故障。

4.3 用水量計量器具

用水量計量數(shù)據(jù)是進(jìn)行水量平衡計算、分析水損、降低水耗、提高效益的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。應(yīng)用遠(yuǎn)傳水表，可發(fā)揮遠(yuǎn)傳抄表技術(shù)在智能化管理方面的優(yōu)勢，提高用水計量精度，推動鐵路站房管理升級，減少鐵路用水計量盲區(qū)，提高節(jié)水意識，實現(xiàn)節(jié)約用水。

4.4 空調(diào)循環(huán)冷卻水處理

鐵路站房中，電制冷機組冷卻水的補水量為循環(huán)水量的1.2%～1.6%，溴化鋰吸收式制冷機組冷卻水的補水量為循環(huán)水量的1.4%～1.8%?？照{(diào)循環(huán)水每日補水量往往是站房生活日用水量的2～5倍。

空調(diào)循環(huán)冷卻水在循環(huán)過程中會產(chǎn)生的損失主要包括：蒸發(fā)損失Qe、風(fēng)吹損失QW、排污損失Qb和泄露損失。蒸發(fā)損失導(dǎo)致循環(huán)水含鹽度變大，當(dāng)含鹽度超過飽和濃度時循環(huán)水系統(tǒng)會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象；同時含鹽度增加會加快系統(tǒng)的腐蝕過程。為了緩解腐蝕和阻止結(jié)垢，必須補充新鮮水。循環(huán)水的補水量Qb為各項損失之和，根據(jù)質(zhì)量守恒定律得出Qb=Qe/（N-1）-QW。其中N為濃縮倍數(shù)，是循環(huán)水的含鹽濃度與補充水含鹽濃度之比，它反映了水資源的復(fù)用率。采用化學(xué)處理與過濾技術(shù)可以適當(dāng)提高冷卻水的濃縮倍數(shù)，減少循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污量和補水量，節(jié)省水資源。

4.5 真空排水系統(tǒng)

真空排水系統(tǒng)由污水收集裝置（真空便器、真空收集器等）、真空管道、真空泵站及控制系統(tǒng)組成。真空泵站和真空閥使污水收集裝置后的管道壓力維持在-55～-65kPa，通過負(fù)壓驅(qū)動實現(xiàn)污水的收集和提升。與常規(guī)重力流節(jié)水便器相比，真空便器沖廁耗水可減少80%～90%，排水量也相應(yīng)減少，大大改善衛(wèi)生環(huán)境。但是由于設(shè)備投資大，推廣難度比較大。

5 結(jié)束語

文章給出了鐵路站房節(jié)水的具體措施，主要包括以下幾方面：（1）選擇合適的用水定額，確定給排水管網(wǎng)的規(guī)模。（2）采用分質(zhì)供水。（3）使用雨水、中水、冷凝水等非常規(guī)水源。（4）采用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)及器具，減少管網(wǎng)漏損及浪費。通過采取節(jié)水措施一方面可以減少運行成本，另一方面能產(chǎn)生良好的社會效益，符合保護(hù)環(huán)境、節(jié)約水資源要求。

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