天津地铁1号线己经竣工并试运营，表明沉寂了多年的天津地铁正在重新兴起。对于工程设计，要不断梳理、归纳优化，以利于二期工程借鉴。本文仅就给水管道保温措施的优化进行阐述。

　　问题的提出


　　天津地铁1号线给水管道(主要是消防给水管道)安装于有可能结冻的部位时，采取了保温措施。它主要集中于3个部位:高架车站室外明装部分;地下区间隧道内 风机房出风口附近;隧道出入线洞口附近。由于安装位置的特点，保温及保护层材料的选择、使用过程中的维护检修等都有一定的难度。由此引出一个问题:在地铁 隧道给水工程设计中究竟采用何种方式防止水管结冻最为符合地铁工程实际。

　　工程实施现状
　　目前，3个部位的保温采用的是两种不同的保温方法。高架车站室外明装部分、隧道出入线洞口管道防冻采用的是电伴热系统;隧道内风机房出风口附近管道采用的 保温材料为复合硅酸镁管壳，保护层为铝馅，保温及保护层材料燃烧等级均为A级。在设备联检期间，发现铝箔有损坏现象，存在事故隐患，不适用于本工程，需要 更换。

　　两种供水系统的分析比较
　　针对以上问题，出现了两种设计构思一种是给水管网采用干式系统，管道内平时为空管，无冻结问题，无需保温;另一种是在采用现有供水方式的基础上，重新选择保温保护层材料。

　　两种供水系统
　　(1)采用千式系统。即以手、电动快开阀为界，阀入口侧接水源，管道内充满水;阀出口侧接管网，快开阀平时处于关闭状态，该管网平时为空管。火灾发生时， 可通过以下3种方式打开阀门消火栓处按钮启动;火灾探测器报警信号控制启动;现场手动应急开启等。保证该阀门在任何情况下都能开启供水灭火。
　　(2)采用消火栓供水系统。给水管道外设保温层，原有保温材料为复合硅酸镁。经检验，该材料各项指标均达到不燃材料的规定要求，其燃烧性能判定为G B 8624A级，可继续使用（检验报告见表1)。铝箔保护层燃烧性能为A级，但其导电、强度和安装牢度稍差，不适宜用于本工程。经多方比较，将保护层材料定 为PAP复合卷材，厚0.5 mm;不导电;燃烧性能达到G B 8624 B 1级。其燃烧性能检验结果见表2。


　　两个系统的分析比较
　　(1)火灾发生时供水的及时性。干式系统(以下称系统①)阀门接受火灾报警信号开启(或手动开启)向阀后管道内充水，将水送至各用水点。地铁地下车站间距 大约在1 km左右，一般在两站之间区间隧道段设有风机房及出风口，保温管段就在出风口附近。若车站采用普通给水系统，区间采用干式系统，即快开阀安装在车站端头， 按每个车站负担两相邻区间各1/2区间段计算，火灾时需充水的管段长度约在500 m左右。按照规范，系统充水时间不宜大干2 min，同时为保护消火栓供水管网，对流速作了限制，规定消火栓给水管道设计流速不宜超过2.5 m/so按实际计算，500/2 x 60=4.17 m/s，已大大超过规定上限。若仅在风机出风口附近做千式空管，则充水距离可缩短，但快开阀及电气控制箱等需安装在区间隧道内。
　　普通消火栓给水系统(以下称系统②)管道内平时就充满有一定压力的水，灭火时打开消火栓即可使用。
　　(2)对供水水压的要求。系统①对水压的要求略高干系统②，即在①、②两系统其他水头损失都相等的情况下，①系统需增加快开阀的局部水头损失。
　　(3)占地要求。地铁隧道的尺寸，是根据限界确定的。限界确定行车轨道周围构筑物净空的大小，是管线和设备安装确定相互位置的依据。各系统管线均安装在设 备限界与建筑限界之间，为保证使用安全，规范要求管线与设备限界之间要留有20一50 mm的安全间隙。限界越大，安全度越高，但工程最和工程投资也会相应增加。因此，限界的确定要经济合理，不可能过于宽裕。隧道中敷设有变电、动照、弱电、 给排水等各种管线，管线在隧道内的安装位置见图1和图20系统①快开阀安装占地面积大约需要500mm x 350 mm，另外还要考虑电气控制箱的安装位里;系统②保温层厚度为30 mm，保护层厚度为0.5mm,搭接处厚度为1.0 mm，保温层(含保护层)搭接处最大厚度为31 mm。
　　(4)材料耐火性能。系统①为不燃材质;系统②保温层为不燃材料，外保护层为B1级难燃材料。两系统比较见表3。

　　设计结论
　　①、②两系统在安全供水上都具有一定的可靠性，但分别存在弊端。分述如下。
　　(1)关于系统①。现行(地铁设计规范》中无消火栓千式系统的说法。《建筑设计防火规范》中关于此内容有如下规定:”严寒地区非采暖的厂房、库房的室内消 火栓，可采用干式系统，……”，地铁车站的使用性质与厂房、库房有所区别，此项规定是否可适用于本工程，亦即本工程是否可采用干式系统，还需经消防主管部 门审批。其次，解决快开阀及电控箱在隧道内占地有一定难度。
　　(2)关于系统②。目前，保温外保护层尚无既不燃又不导电的材料，故本设计采用的是难燃材料。关于这一点，《地铁设计规范》规定，“保温材料应采用不燃材 料，当局部部位采用不燃材料有困难时，可以采用难燃材料”。系统(团的材料选择符合以上规定。通过以上分析，得出结论:采用系统②即普通消火栓给水系统、 管道采用复合硅酸镁管壳保温外包PAP卷材保护层的做法用于天津地铁隧道区间给水管道保温是适宜的。