丁少昆
(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,300251,天津∥高級工程師)
天津站樞紐位于天津市城市中心和海河經濟帶的中心部位,工程涉及十余個子項,換乘中心是其中最大、最復雜也是最重要的部分,總建筑面積約15萬m2,是地鐵2、3、9號線的換乘站,同時滿足地鐵與京津城際、津秦客專、地下直徑線、普速鐵路間旅客的換乘需要。工程涉及天津城投建設有限公司、北京鐵路局、天津市地下鐵道總公司、天津濱??焖俳煌òl(fā)展有限公司等4家投資單位(下文分別簡稱“天津城投”、“北京局”、“天津地鐵”、“濱海快速”)。
將天津站樞紐換乘中心通風空調系統(tǒng)方案和管理模式作為分析對象,在項目建設初期進行必要的梳理和分析,為工程的有序建設和運營管理提供依據,避免項目建設過程中及建成后接口管理混亂、主責單位不清、設備及其使用功能閑置等情況的出現,保證運營時各通風空調工況安全有效,并使項目全生命周期成本最低,運營效果最好,進而實現項目的可持續(xù)發(fā)展。
(1)地下1層為交通層及部分配套服務區(qū),本層結合市政設施布置了公共交通區(qū)、商業(yè)區(qū)、設備用房區(qū)、出租車候客區(qū)等功能空間。中部為整體連通的公共交通區(qū),負責轉換和疏導各種客流。
(2)地下2層為地鐵2、3、9號線的站廳層,本層布置有地鐵2、3、9號線的站廳公共區(qū)和設備區(qū),并在東側設置了換乘樓扶梯,南側與前后廣場通道相連。
(3)地下3層為地鐵2、9號線的站臺層和地鐵3號線的設備層,本層布置有地鐵2、9號線的站臺公共區(qū)和三條線的設備區(qū)。地鐵各線之間設置了換乘廳或換乘通道。
(4)地下4層為地鐵3號線的站臺層,本層布置有3號線的站臺公共區(qū)和設備區(qū)。
基于換乘中心的功能特點,需綜合管理,其系統(tǒng)方案和管理模式只能從“集中”和“集中+分散”兩者中進行選擇。
“集中”模式:設置通風空調系統(tǒng)時將換乘中心作為一個統(tǒng)一的整體考慮,用統(tǒng)一的控制模式應對不同的工況,由天津站樞紐管理公司統(tǒng)一管理。
“集中+分散”模式:地鐵2、3、9號線分別設置各自獨立的通風空調系統(tǒng),地下各層的公共換乘區(qū)設置統(tǒng)一的通風空調系統(tǒng),各系統(tǒng)分別控制,由相應的管理公司各自管理。
針對上述兩種不同的通風空調系統(tǒng)方案和管理模式,按系統(tǒng)方案、投資費用分攤、運營維護管理及相關費用分攤和系統(tǒng)控制等要素進行比選。
2.2.1 系統(tǒng)方案
“集中”模式下通風空調系統(tǒng)示意圖見圖1。“集中+分散”模式下通風空調系統(tǒng)示意圖見圖2。
圖1 “集中”模式下通風空調系統(tǒng)示意圖
圖2 “集中+分散”模式下通風空調系統(tǒng)示意圖
2.2.2 投資費用分攤
2.2.2.1 “集中”模式下投資費用分攤
(1)地下1~4層中,集中系統(tǒng)A、B、C和空調水系統(tǒng)均由天津城投統(tǒng)一進行建設,建設費用由各使用方分攤。
(2)隧道通風系統(tǒng)及排熱系統(tǒng)中,地鐵2、3號線部分由天津地鐵出資建設,地鐵9號線部分由濱??焖俪鲑Y建設。
2.2.2.2 “集中+分散”模式下投資費用分攤
(1)地下1層換乘廳通風空調各系統(tǒng)由天津城投、北京局、天津地鐵和濱??焖俟餐鲑Y建設,建設費用由各使用方分攤。
(2)地下2~4層中,地鐵2、3號線通風空調各系統(tǒng)由天津地鐵出資建設;地鐵9號線通風空調各系統(tǒng)由濱??焖俪鲑Y建設;地下2、3層換乘廳公共區(qū)和設備及管理用房通風空調系統(tǒng)由天津地鐵和濱海快速共同出資建設;地下各層換乘廳的空調水系統(tǒng)由天津城投、天津地鐵和濱??焖俟餐鲑Y建設。建設費用由各使用方分攤。
(3)隧道通風系統(tǒng)及排熱系統(tǒng)中,地鐵2、3號線部分由天津地鐵出資建設,地鐵9號線部分由濱海快速出資建設。
2.2.3 運營維護管理及相關費用分攤
設備維護包括日常維護、定期檢修和故障檢修。日常維護一般由通風空調維護巡檢人員承擔,包括巡視、測試、清掃整理、外表上漆、排除一般故障等。定期檢修和故障檢修在保修時間內一般由設備供貨廠家完成,保修期后可由廠家進行,也可委托社會服務公司承包。
2.2.3.1 “集中”模式下運營維護管理及費用分攤
對于系統(tǒng)設備的維護、維修,可以有3種方案:簡單設備自行維修,復雜設備委托外部機構維修;簡單或復雜設備都自行維修;簡單或復雜設備都委外維修。
(1)地下1~4層中,集中系統(tǒng) A、B、C、D和空調水系統(tǒng)均由天津站樞紐管理公司統(tǒng)一運營管理及維護,運營管理及維護費用由各使用方分攤。
2.2.3.2 “集中+分散”模式下運營維護管理及費用分攤
對于系統(tǒng)設備的維護、維修,有各線自主維修和委外維修兩種方案。
(1)地下1層由天津城投、北京局、天津地鐵和濱??焖俟餐\營管理及維護,運營管理及維護費用由各使用方分攤。
(2)地下2~4層中,地鐵2、3號線通風空調各系統(tǒng)由天津地鐵運營管理及維護;地鐵9號線通風空調各系統(tǒng)由濱??焖龠\營管理及維護;地下2、3層換乘廳公共區(qū)和設備、管理用房通風空調系統(tǒng)由天津地鐵和濱??焖俟餐\營管理及維護;地下各層換乘廳的空調水系統(tǒng)由天津城投、天津地鐵和濱??焖俟餐\營管理及維護。運營管理及維護的費用由各使用方分攤。
(3)隧道通風系統(tǒng)及排熱系統(tǒng)中,地鐵2、3號線部分由天津地鐵運營管理及維護,地鐵9號線部分由濱??焖龠\營管理及維護。
2.2.4 系統(tǒng)控制
2.2.4.1 “集中”模式下系統(tǒng)控制
如圖3所示,集中系統(tǒng)A、B、C、D和空調水系統(tǒng)的車站級控制均由換乘中心綜合控制室實現,中央級控制由樞紐控制指揮中心實現;地鐵2、3、9號線的隧道通風系統(tǒng)及排熱系統(tǒng)的車站級控制均由各線車站控制室實現,中央級控制由各線控制中心實現。當地鐵各線區(qū)間隧道發(fā)生火災或阻塞事故時,樞紐控制指揮中心與相關地鐵線的控制中心共同協(xié)調,相關通風空調系統(tǒng)按既定模式進行防煙、排煙或事故通風。
圖3 “集中”模式下通風空調系統(tǒng)控制
2.2.4.2 “集中+分散”模式下系統(tǒng)控制
(1)地下一層通風空調系統(tǒng)控制框圖如圖4所示。
圖4 “集中+分散”模式下地下一層通風空調系統(tǒng)控制
(2)地下2~4層中,地鐵2、3、9號線通風空調各系統(tǒng),地下2、3層換乘廳公共區(qū)和設備、管理用房通風空調系統(tǒng),地下各層換乘廳的空調水系統(tǒng),控制框圖如圖5所示。
圖5 “集中+分散”模式下地下2~4層通風空調系統(tǒng)控制
(3)隧道通風系統(tǒng)及排熱系中,地鐵2、3、9號線的隧道通風系統(tǒng)及排熱系統(tǒng)控制框圖如圖6所示。
2.2.5 綜述
綜上所述,“集中”和“集中+分散”模式下各要素分析匯總如表1~表3。
圖6 “集中+分散”模式下隧道通風系統(tǒng)及排熱系統(tǒng)控制
表1 “集中”模式下各要素分析匯總表
表2 “集中+分散”模式下各要素分析匯總表
表3 通風空調系統(tǒng)方案和管理模式各要素分析匯總表
“集中”與“分散+集中”模式均能滿足換乘中心的功能需求,但“集中”模式具有如下優(yōu)勢。
(1)換乘中心通風空調系統(tǒng)設備、機房、風道、風亭等均按功能需要進行整合,實現換乘中心內部設備系統(tǒng)資源協(xié)調使用,達到了較高的資源共享程度。
(2)通風空調系統(tǒng)設備種類、數量、占用機房面積、風道、風亭數量面積等均有較大幅度減小,避免空間資源的低效配置,綜合利用建筑空間。
(3)通風空調系統(tǒng)的運行控制變得更為有效和快捷,避免監(jiān)控盲點。更重要的是,在火災工況下使得乘客疏散得到更可靠的保證,增加了安全可靠性,從而降低了火災工況下的損失程度。
綜上所述,“集中”模式下通風空調系統(tǒng)的方案設計更加經濟合理,管理模式更可靠,管理更簡潔,建設、運營、維護費用更少,是最合理的選擇。
[1]劉玉琦,焦瑩,李竹,等.天津站交通樞紐規(guī)劃設計方案綜述[J].現代城市軌道交通,2006,(6):24.
[2]劉曉嵐,金明東.鐵路樞紐與城市交通系統(tǒng)的整合芻議[J].城市軌道交通研究,2006(9):27.
[3]劉永謙.網絡化運行中的城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)接口方案及運營模式[J].城市軌道交通研究,2007(9):10.
[4]王文學,尹貽林.天津站綜合交通樞紐工程利益相關者管理研究[J].城市軌道交通研究,2008(9):4.
[5]邵偉中,劉志剛,吳強,等.上海城市軌道交通換乘樞紐運營管理模式研究[J].中國鐵路,2008(10):64.
[6]王開懷.群控系統(tǒng)在天津站交通樞紐冷水系統(tǒng)工程中的應用[J].城市軌道交通研究,2009(10):56.
[7]劉永謙.綜合交通樞紐建設和運營管理模式的研究[J].城市軌道交通研究,2010(2):1.