佛山2號線與4號線換乘站張槎站環(huán)控設(shè)計重難點研究

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

中圖分類號 U298 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）04-0069-03

0 引言

我國的地鐵建設(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)地鐵車站的運營管理模式，結(jié)合車站實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;二是分期實施、兩站各自獨立設(shè)置站廳，在使用上聯(lián)系不緊密（如采用通道換乘）。對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)別對待。地鐵換乘車站一般具有面積大，狹長、形狀不規(guī)則等特征，需要結(jié)合這些特點來研究系統(tǒng)方案。換乘站資源共享是優(yōu)先選項，既能節(jié)約投資，還可便于管理[2]。

該文通過佛山2號線與4號線雙島四線同臺換乘站張槎站為例，從設(shè)計、施工、運營等角度對該換乘站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的重難點進行了分析，提出先期開通線路通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的注意事項。

1 工程概況

張槎站為佛山市城市軌道交通2號線一期工程第5座車站，為佛山市城市軌道交通4號線第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車站。該站主體總長206 m，標(biāo)準段寬50.3 m，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層，有效站臺計算長度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)控機房，冷水機房設(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號風(fēng)亭組，北側(cè)為4號風(fēng)亭組，大里程端南側(cè)為2號風(fēng)亭組，北側(cè)為3號風(fēng)亭組。車站冷卻塔設(shè)置于地面，位于車站A端1號風(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)充分考慮對遠期線路造成影響的相關(guān)因素，因此張槎站設(shè)計劃分的總體原則是：

（1）2號線開通時必須同步投入使用的工程，由2號線統(tǒng)一設(shè)計及實施。

（2）2號線開通時不需要同步投入使用但后期無法實施的工程，由2號線統(tǒng)一設(shè)計及實施。

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

（4）2號線設(shè)計及實施項目不得在4號線實施時產(chǎn)生廢棄工程。

（5）2號線在管線布置時應(yīng)給4號線后期管線預(yù)留安裝空間。

為此2、4號線設(shè)計、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號線同期設(shè)計同期施工建設(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號線同期設(shè)計同期施工建設(shè)。對4號線專用設(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號線同期設(shè)計同期施工建設(shè)。

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

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

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

（7）4號線軌道區(qū)風(fēng)道由2號線預(yù)留鋼筋處理，待4號線實施時建設(shè)。4號線隧道通風(fēng)及軌道排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機與相應(yīng)風(fēng)閥由4號線完成設(shè)備采購、施工、驗收。

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號線隧道通風(fēng)系統(tǒng)單獨設(shè)置，設(shè)備布置既可滿足兩臺隧道風(fēng)機獨立運行，又可以相互備用或同時向同一側(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)等三種工況運行。

張槎站2號線開通運行時，需為4號線盾構(gòu)接收井、始發(fā)井、吊裝孔、出土孔預(yù)留條件，同時為區(qū)間及車站隧道通風(fēng)設(shè)備預(yù)留運輸路徑，并對2號線運營時的2、4號線活塞風(fēng)道進行改造，滿足2號線運營要求。2號線運行、4號線施工時的具體要求如下：

2.2.1 區(qū)間及車站隧道通風(fēng)設(shè)備運輸路徑

盡量減小建筑方案的調(diào)整，利用原2號線吊裝孔達到設(shè)備運輸?shù)哪康?。若利用原吊裝孔有阻礙則在運輸路徑上的隔墻設(shè)置可拆墻，滿足隧道風(fēng)機、排熱風(fēng)機及對應(yīng)風(fēng)閥的運輸要求。

2.2.2 2、4號線活塞風(fēng)道改造

4號線盾構(gòu)施工過程中，為了維持2號線隧道通風(fēng)功能，需要對部分風(fēng)道隔墻進行拆、砌，并應(yīng)注意改造時間段，不影響2號線運營。

以4號線小里程端北側(cè)1#盾構(gòu)井（接收井）使用時為例，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，對盾構(gòu)孔周圍墻體進行封堵，保證盾構(gòu)孔的正常使用。對原2、4號線活塞風(fēng)道的分隔墻進行拆除，2號線活塞風(fēng)通過盾構(gòu)孔下側(cè)的4號線活塞風(fēng)道排出，隧道風(fēng)機機械排風(fēng)可通過北側(cè)的2號線活塞風(fēng)井排出。待1#盾構(gòu)孔使用完畢進行封堵后，2、4號線活塞風(fēng)道拆除臨時砌墻、還原拆除的隔墻，兩線恢復(fù)運營模式。

2.3 車站大系統(tǒng)及公共區(qū)防排煙設(shè)計

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)機組、回排風(fēng)機、排煙風(fēng)機等各4臺以及相關(guān)的輔助設(shè)備組成，設(shè)備分別設(shè)置于A、B兩端環(huán)控機房內(nèi)，各負擔(dān)四分之一個車站的負荷。站廳、站臺公共區(qū)空調(diào)計算冷負荷、送風(fēng)量、回風(fēng)量及新風(fēng)量均包含4號線部分。

車站大系統(tǒng)公共區(qū)送排風(fēng)管避開出土孔。站臺回、排風(fēng)口靠站臺門側(cè)設(shè)置，保證回風(fēng)氣流順暢、不影響四號線后期施工。同時需調(diào)整站臺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)劃定四號線站臺施工圍擋范圍，避免侵入圍擋影響2號線運營。例如在張槎站站臺層施工圍擋砌筑過程中發(fā)現(xiàn)站臺層公共區(qū)的排煙風(fēng)管與4號線（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號線盾構(gòu)始發(fā)條件后，因考慮四號線盾構(gòu)限界的需要，土建施工單位停止了站臺板的施工，即4號線右線15軸至23軸軌底風(fēng)道上方的站臺板未實施。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，補做4號線站臺板，并新施做站臺板邊砌筑墻體，至中板底。

站廳公共區(qū)劃分為4個防煙分區(qū)，站臺公共區(qū)劃分為4個防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)的建筑面積不超過2 000 ?m2，按《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準》（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，轉(zhuǎn)換車站大系統(tǒng)進入火災(zāi)模式，運行相應(yīng)防煙分區(qū)的大系統(tǒng)排煙風(fēng)機集中對著火區(qū)域進行排煙。

2.4 車站冷源設(shè)計

張槎為單站供冷車站，兩線共用空調(diào)冷源，資源共享，車站冷負荷計算中以計入4號線公共區(qū)及相關(guān)專業(yè)設(shè)備區(qū)用房部分。在車站A端站廳層冷水機房內(nèi)設(shè)置3臺相同型號的水冷冷水機組，白天并聯(lián)運行，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臺超低噪聲型橫流式冷卻塔，冷卻塔設(shè)置于車站A端1號活塞風(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，待遠期線路實施時，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，詳細研究設(shè)計及施工界面劃分。

（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)計中充分考慮，按照預(yù)留風(fēng)機運輸路徑、遠期線路施工中的方案調(diào)整、遠期線路建設(shè)完成后的運營恢復(fù)等方面進行專題報告研究及分析。

（3）換乘車站部分設(shè)備用房各線獨立，部分設(shè)備用房共用。建筑專業(yè)在設(shè)備房間布局時，宜盡量把后期建設(shè)線路獨立的設(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)能運行。確認管線的實施及預(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)在施工圖階段送遠期線路總體組會簽，完成相關(guān)意見修改。

參考文獻

[1]吳佳夢， 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號線與7號線的“脫離式T型節(jié)點”換乘站駟馬橋站環(huán)控設(shè)計研究[J]. 消防科學(xué)與技術(shù)， 2019（1）： 205-207.

[3]地鐵設(shè)計防火標(biāo)準： GB 51298—2018[M]. 北京：中國計劃出版社， 2018.

1830501705317