張茜 張超

關(guān)鍵詞 地鐵;換乘站;通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) U298 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）04-0069-03

0 引言

我國(guó)的地鐵建設(shè)開始從單一線路模式向多線路模式發(fā)展，地鐵換乘站數(shù)目也逐步攀升[1]。換乘站由兩條以上的線路交會(huì)而成，車站的設(shè)備管理用房布置與一般單站有所不同，根據(jù)地鐵車站的運(yùn)營(yíng)管理模式，結(jié)合車站實(shí)施的先后順序及換乘關(guān)系，可將換乘站分成以下兩種類型：一是同期實(shí)施、兩站有公用的站廳，在使用上有緊密的聯(lián)系;二是分期實(shí)施、兩站各自獨(dú)立設(shè)置站廳，在使用上聯(lián)系不緊密（如采用通道換乘）。對(duì)以上兩種類型的車站，在設(shè)備管理用房的設(shè)置上應(yīng)區(qū)別對(duì)待。地鐵換乘車站一般具有面積大，狹長(zhǎng)、形狀不規(guī)則等特征，需要結(jié)合這些特點(diǎn)來研究系統(tǒng)方案。換乘站資源共享是優(yōu)先選項(xiàng)，既能節(jié)約投資，還可便于管理[2]。

該文通過佛山2號(hào)線與4號(hào)線雙島四線同臺(tái)換乘站張槎站為例，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等角度對(duì)該換乘站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)進(jìn)行了分析，提出先期開通線路通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。

1 工程概況

張槎站為佛山市城市軌道交通2號(hào)線一期工程第5座車站，為佛山市城市軌道交通4號(hào)線第20座車站，位于禪城區(qū)季華二路與禪西大道交叉路口，沿東西向布置，是地鐵2、4號(hào)線與廣佛環(huán)線的換乘站。車站站位示意圖如圖1所示。

張槎站為地下兩層島式站臺(tái)車站。該站主體總長(zhǎng)206 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬50.3 m，地下一層為站廳層，地下二層為站臺(tái)層，有效站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度118 m。該站設(shè)出入口4座，分別設(shè)置在季華二路南北兩側(cè)，在A端管理用房區(qū)設(shè)直通地面的消防專用通道。車站兩端分別設(shè)置環(huán)控機(jī)房，冷水機(jī)房設(shè)置于A端站廳層設(shè)備用房區(qū)域。該站共設(shè)4組風(fēng)亭，采用敞口低矮風(fēng)亭，小里程端南側(cè)為1號(hào)風(fēng)亭組，北側(cè)為4號(hào)風(fēng)亭組，大里程端南側(cè)為2號(hào)風(fēng)亭組，北側(cè)為3號(hào)風(fēng)亭組。車站冷卻塔設(shè)置于地面，位于車站A端1號(hào)風(fēng)亭組附近的綠化帶內(nèi)。車站總平面圖如圖2所示。

2.1 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與劃分原則

地鐵換乘車站涉及的專業(yè)眾多，先期建設(shè)線路應(yīng)充分考慮對(duì)遠(yuǎn)期線路造成影響的相關(guān)因素，因此張槎站設(shè)計(jì)劃分的總體原則是：

（1）2號(hào)線開通時(shí)必須同步投入使用的工程，由2號(hào)線統(tǒng)一設(shè)計(jì)及實(shí)施。

（2）2號(hào)線開通時(shí)不需要同步投入使用但后期無法實(shí)施的工程，由2號(hào)線統(tǒng)一設(shè)計(jì)及實(shí)施。

（3）2號(hào)線開通時(shí)不需要同步投入使用但后期可以實(shí)施的工程，由后續(xù)線路實(shí)施。

（4）2號(hào)線設(shè)計(jì)及實(shí)施項(xiàng)目不得在4號(hào)線實(shí)施時(shí)產(chǎn)生廢棄工程。

（5）2號(hào)線在管線布置時(shí)應(yīng)給4號(hào)線后期管線預(yù)留安裝空間。

為此2、4號(hào)線設(shè)計(jì)、施工界面劃分如下：

（1）為車站公共區(qū)服務(wù)的空調(diào)送排風(fēng)及排煙系統(tǒng)按照2、4號(hào)線同期設(shè)計(jì)同期施工建設(shè)。

（2）為車站設(shè)備管理用房服務(wù)的空調(diào)送排風(fēng)及排煙系統(tǒng)按照2、4號(hào)線同期設(shè)計(jì)同期施工建設(shè)。對(duì)4號(hào)線專用設(shè)備房的系統(tǒng)在設(shè)備未安裝的情況下應(yīng)注意避免風(fēng)口對(duì)設(shè)備的影響。

（3）為車站服務(wù)的空調(diào)水系統(tǒng)按照2、4號(hào)線同期設(shè)計(jì)同期施工建設(shè)。

（4）為4號(hào)線專用房間服務(wù)的備用空調(diào)系統(tǒng)由后期4號(hào)線采購、施工建設(shè)完成。

（5）因隧道風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在4號(hào)線的盾構(gòu)接收井或始發(fā)井內(nèi)安裝，因此為4號(hào)線服務(wù)的隧道通風(fēng)及軌道排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)與相應(yīng)風(fēng)閥按照預(yù)留運(yùn)輸通道的思路設(shè)計(jì)，2號(hào)線先期不采購、不安裝。

（6）4號(hào)線風(fēng)閥墻：1、2、4號(hào)風(fēng)亭組對(duì)應(yīng)的4號(hào)線活塞風(fēng)道風(fēng)閥墻位于4號(hào)線盾構(gòu)孔中，應(yīng)由4號(hào)線后期施工，其余風(fēng)閥墻由2號(hào)線先期實(shí)施到位。

（7）4號(hào)線軌道區(qū)風(fēng)道由2號(hào)線預(yù)留鋼筋處理，待4號(hào)線實(shí)施時(shí)建設(shè)。4號(hào)線隧道通風(fēng)及軌道排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)與相應(yīng)風(fēng)閥由4號(hào)線完成設(shè)備采購、施工、驗(yàn)收。

相關(guān)原則具體見表1。

2.2 隧道通風(fēng)系統(tǒng)方案

張槎站2、4號(hào)線隧道通風(fēng)系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，設(shè)備布置既可滿足兩臺(tái)隧道風(fēng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，又可以相互備用或同時(shí)向同一側(cè)隧道送風(fēng)或排風(fēng)。隧道通風(fēng)系統(tǒng)通過風(fēng)機(jī)的啟停及風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換，按正常、阻塞、火災(zāi)等三種工況運(yùn)行。

張槎站2號(hào)線開通運(yùn)行時(shí)，需為4號(hào)線盾構(gòu)接收井、始發(fā)井、吊裝孔、出土孔預(yù)留條件，同時(shí)為區(qū)間及車站隧道通風(fēng)設(shè)備預(yù)留運(yùn)輸路徑，并對(duì)2號(hào)線運(yùn)營(yíng)時(shí)的2、4號(hào)線活塞風(fēng)道進(jìn)行改造，滿足2號(hào)線運(yùn)營(yíng)要求。2號(hào)線運(yùn)行、4號(hào)線施工時(shí)的具體要求如下：

2.2.1 區(qū)間及車站隧道通風(fēng)設(shè)備運(yùn)輸路徑

盡量減小建筑方案的調(diào)整，利用原2號(hào)線吊裝孔達(dá)到設(shè)備運(yùn)輸?shù)哪康摹Ｈ衾迷跹b孔有阻礙則在運(yùn)輸路徑上的隔墻設(shè)置可拆墻，滿足隧道風(fēng)機(jī)、排熱風(fēng)機(jī)及對(duì)應(yīng)風(fēng)閥的運(yùn)輸要求。

2.2.2 2、4號(hào)線活塞風(fēng)道改造

4號(hào)線盾構(gòu)施工過程中，為了維持2號(hào)線隧道通風(fēng)功能，需要對(duì)部分風(fēng)道隔墻進(jìn)行拆、砌，并應(yīng)注意改造時(shí)間段，不影響2號(hào)線運(yùn)營(yíng)。

以4號(hào)線小里程端北側(cè)1#盾構(gòu)井（接收井）使用時(shí)為例，活塞風(fēng)道的改造及隧道通風(fēng)路由示意見圖3。

1#盾構(gòu)孔使用時(shí)，對(duì)盾構(gòu)孔周圍墻體進(jìn)行封堵，保證盾構(gòu)孔的正常使用。對(duì)原2、4號(hào)線活塞風(fēng)道的分隔墻進(jìn)行拆除，2號(hào)線活塞風(fēng)通過盾構(gòu)孔下側(cè)的4號(hào)線活塞風(fēng)道排出，隧道風(fēng)機(jī)機(jī)械排風(fēng)可通過北側(cè)的2號(hào)線活塞風(fēng)井排出。待1#盾構(gòu)孔使用完畢進(jìn)行封堵后，2、4號(hào)線活塞風(fēng)道拆除臨時(shí)砌墻、還原拆除的隔墻，兩線恢復(fù)運(yùn)營(yíng)模式。

2.3 車站大系統(tǒng)及公共區(qū)防排煙設(shè)計(jì)

車站大系統(tǒng)采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)由組合式空調(diào)機(jī)組、回排風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)等各4臺(tái)以及相關(guān)的輔助設(shè)備組成，設(shè)備分別設(shè)置于A、B兩端環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)，各負(fù)擔(dān)四分之一個(gè)車站的負(fù)荷。站廳、站臺(tái)公共區(qū)空調(diào)計(jì)算冷負(fù)荷、送風(fēng)量、回風(fēng)量及新風(fēng)量均包含4號(hào)線部分。

車站大系統(tǒng)公共區(qū)送排風(fēng)管避開出土孔。站臺(tái)回、排風(fēng)口靠站臺(tái)門側(cè)設(shè)置，保證回風(fēng)氣流順暢、不影響四號(hào)線后期施工。同時(shí)需調(diào)整站臺(tái)層排煙支管為貼頂敷設(shè)，確保有效快速排煙。通風(fēng)專業(yè)配合建筑專業(yè)劃定四號(hào)線站臺(tái)施工圍擋范圍，避免侵入圍擋影響2號(hào)線運(yùn)營(yíng)。例如在張槎站站臺(tái)層施工圍擋砌筑過程中發(fā)現(xiàn)站臺(tái)層公共區(qū)的排煙風(fēng)管與4號(hào)線（右線）軌行區(qū)隔墻沖突，即風(fēng)管騎著隔墻設(shè)置。其原因是，在得知張槎站需預(yù)留4號(hào)線盾構(gòu)始發(fā)條件后，因考慮四號(hào)線盾構(gòu)限界的需要，土建施工單位停止了站臺(tái)板的施工，即4號(hào)線右線15軸至23軸軌底風(fēng)道上方的站臺(tái)板未實(shí)施。故裝修施工單位在迫于工期的壓力下只能沿既有的站臺(tái)板邊砌筑墻體，從而導(dǎo)致排煙風(fēng)管與隔墻沖突。經(jīng)研究，需拆除沖突部分隔墻，補(bǔ)做4號(hào)線站臺(tái)板，并新施做站臺(tái)板邊砌筑墻體，至中板底。

站廳公共區(qū)劃分為4個(gè)防煙分區(qū)，站臺(tái)公共區(qū)劃分為4個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不超過2 000 ?m2，按《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51298—2018）[3]執(zhí)行，并設(shè)置擋煙垂壁。車站公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，轉(zhuǎn)換車站大系統(tǒng)進(jìn)入火災(zāi)模式，運(yùn)行相應(yīng)防煙分區(qū)的大系統(tǒng)排煙風(fēng)機(jī)集中對(duì)著火區(qū)域進(jìn)行排煙。

2.4 車站冷源設(shè)計(jì)

張槎為單站供冷車站，兩線共用空調(diào)冷源，資源共享，車站冷負(fù)荷計(jì)算中以計(jì)入4號(hào)線公共區(qū)及相關(guān)專業(yè)設(shè)備區(qū)用房部分。在車站A端站廳層冷水機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置3臺(tái)相同型號(hào)的水冷冷水機(jī)組，白天并聯(lián)運(yùn)行，互為備用，為車站大、小系統(tǒng)空調(diào)設(shè)備提供所需冷水。設(shè)置3臺(tái)超低噪聲型橫流式冷卻塔，冷卻塔設(shè)置于車站A端1號(hào)活塞風(fēng)亭附近的規(guī)劃用地。

3 總結(jié)

（1）鑒于設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)更新較快，待遠(yuǎn)期線路實(shí)施時(shí)，系統(tǒng)方案存在較大變化的可能，通風(fēng)空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)方案應(yīng)按照全線統(tǒng)籌考慮，工程在土建規(guī)模及技術(shù)接口上應(yīng)考慮一定的包容措施，詳細(xì)研究設(shè)計(jì)及施工界面劃分。

（2）區(qū)間及車站隧道通風(fēng)方案應(yīng)在先期開通線路設(shè)計(jì)中充分考慮，按照預(yù)留風(fēng)機(jī)運(yùn)輸路徑、遠(yuǎn)期線路施工中的方案調(diào)整、遠(yuǎn)期線路建設(shè)完成后的運(yùn)營(yíng)恢復(fù)等方面進(jìn)行專題報(bào)告研究及分析。

（3）換乘車站部分設(shè)備用房各線獨(dú)立，部分設(shè)備用房共用。建筑專業(yè)在設(shè)備房間布局時(shí)，宜盡量把后期建設(shè)線路獨(dú)立的設(shè)備用房集中布置，盡量避免管線交叉、增加綜合管線的壓力。

（4）隨著土建方案的逐步穩(wěn)定，各設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)與建筑方案緊密配合，確認(rèn)前期設(shè)備的容量配置及管路開放的情況，以利于節(jié)能運(yùn)行。確認(rèn)管線的實(shí)施及預(yù)留方案，避免后期管線施工難度大或穿越已裝修好的房間，對(duì)已有工程造成較大影響。

（5）先期線路通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)方案應(yīng)在施工圖階段送遠(yuǎn)期線路總體組會(huì)簽，完成相關(guān)意見修改。

參考文獻(xiàn)

[1]吳佳夢(mèng)， 朱順兵， 郝雪彤， 等. 地鐵換乘站高峰期火災(zāi)及人員疏散模擬研究[J]. 消防科學(xué)與技術(shù)， 2021（6）： 875-879.

[2]范濤. 成都地鐵3號(hào)線與7號(hào)線的“脫離式T型節(jié)點(diǎn)”換乘站駟馬橋站環(huán)控設(shè)計(jì)研究[J]. 消防科學(xué)與技術(shù)， 2019（1）： 205-207.

[3]地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)： GB 51298—2018[M]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社， 2018.

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