王林娜
摘要: 暖通空調在地鐵車站的設計配合中貫穿始終,綜合各階段配合可能出現的問題,旨在為地鐵的暖通、建筑設計提供有益的啟示。
關鍵詞 運輸通道: 設備房間: 軌頂風道; 結構; 冷凝水
近年來,我國的城市軌頂交通建設發展高速。沈陽地鐵從2005年開始建設至今已開通了沈陽地鐵一、二號線,沈陽地鐵九、十號線正在建設階段。通風、空調及采暖系統由以下幾部分組成:(1)車站公共區通風空調及防排煙系統〔簡稱大系統〕(2)區間隧道通風及防排煙系統〔簡稱隧道通風系統〕(3)車站設備及管理用房通風空調及防排煙系統〔簡稱小系統〕(4)空調水系統〔簡稱水系統〕。
車站公共區通風空調及防排煙系統:根據沈陽市氣候特點,車站公共區采用全高安全門通風系統,利用機械通風和活塞通風相結合的方式對車站公共區和區間隧道進行通風換氣,以滿足環境要求。車站的每端均設置排風道,排風道對內和2 條站廳排風管、2 條軌頂排風道、2 條站臺板下排風道以及1 條站臺排風管;排風道內并聯設置兩臺相同參數變頻、可逆的車站排風機(SVF),以調節不同季節、不同列車運行對數條件下的通風量,同時兼做車站公共區排煙風機和區間隧道事故風機。
區間隧道通風及防排煙系統:區間隧道通風系統是由活塞風道、迂回風道、車站通風機、區間事故風機、電動組合風閥和車站出入口等組成的縱向通風系統。
車站設備及管理用房通風空調及防排煙系統:車站設備及管理用房需設置通風空調及防排煙系統,主要功能是排除設備管理用房的余熱和余濕,保證房間內空氣環境質量滿足人員舒適度要求和各種設備正常運轉的需要,并兼做設備管理用房的事故排煙系統。
空調水系統:設備和管理用房空調系統冷源采用風冷式冷水機組,結合車站室外風亭設置風冷冷水機組。
暖通空調在整個車站設計中面積約占27%,而且多集中在車站兩端。方案的合理、優化影響著整個車站的運行、造價等重要因素。
本文著重介紹地鐵車站配合中與其他專業相關的幾個細節問題。
一、 運輸通道 暖通空調的設備主要集中在車站端部的風道和通風空調機房。由于相對集中布置,對于通道的考慮是有利的。在建設初期(未竣工),大型設備運輸主要是通過風井或出入口到達風道。運營維護期間,大型設備運輸主要是通過風道——吊裝孔——軌行區。在環控機房、環控風道內,根據運輸路徑,設置門的位置;根據運輸設備的參考尺寸考慮門的大小,設置在區間隧道風機的門不小于2.5米,并兼顧方便檢修、維護方便。在風道和軌行區之間建議設置成可拆卸的墻體,不建議設置成門。因為該位置平時維護不需要走人,只是在運營維護期間有設備更換需求時使用。如果設置成門,區間的列車運行形成的氣流對門的嚴密性有影響,故而建議設置成可拆卸墻體。但值得注意的是,在此區域正好接觸網專業經常會放置隔離開關柜(5000*1000*5000長*寬*高),注意在可拆卸墻體范圍內是否有影響。
二、 設備管理用房的布置對本專業的影響 暖通專業是為地鐵車站所有功能房間服務的,所以在配合自身專業用房的同時也要對房間布置有所掌握,并對管線布置有影響的房間和建筑等相關專業提出要求。通風空調機房是連接風道和設備用房的中間區域,其對設備用房的一側也是管線最為集中的。暖通專業出通風空調機房的管線大致分為:a設備房間空調送風管;b設備房間空調回風管;c非空調房間送風管;d非空調房間排風管;e人員房間新風管;f設備區排煙管。以站廳層5.1米凈高,走廊2.6米高為例,考慮管線頂距離頂板200mm的安裝高度,吊頂的高度100mm,吊頂內可容納設備的管線高度為2.2米。其中a和b的主管線的高度各約0.8米,結合管線高度錯開布置,走廊內的設備管線高度基本能滿足吊頂要求。但如果和通風空調機房相鄰的房間為有防靜電地板要求和吊頂要求的設備房間(如信號設備室,分別要求高度為0.3米和3.0米),吊頂到頂板的距離,信號設備室的距離比走廊少了0.80米。對于本專業管線綜合就困難了,況且還有其他專業管線要走在下面。如果在設計初期發現這種情況就要建議建筑專業協調,能否把該類型房間替換成沒有防靜電地板要求和吊頂要求的設備房間。如果不能調整就要考慮提高該位置范圍的建筑高度,以滿足管線綜合的要求。曾經遇到過把降壓變電所設置在通風空調機房相鄰的位置,常規高度本專業和管線綜合是無法消化的,只有通過抬高頂板的高度來解決。這都需要在設計初期配合時提出并解決。
地鐵車站的人員房間一般布置在邊跨,管線一般要跨越中跨達到人員房間。建議建筑集中布置人員房間,以減少管線交叉,減輕管線綜合壓力。
三、 軌道風道 有些單渡線、交叉渡線、停車線設置在車站的端部,車站的規模會比標準車站大。為了站廳層面積的充分利用,一般建筑會把風道設置在靠近端部,那么設置在車站端部風道距離站臺全高安全門的端門位置比較遠。這樣有三種方案考慮:1、在站臺層設置土建風道,保證通風排煙面積。前提是在土建風道范圍內沒有其他設備管線穿過。2、在站臺層設置金屬風道,可以適當縮小風道面積,并能解決站廳層下來的管線交叉問題,但金屬風道的設置要考慮限界、接觸網的要求,布置空間緊張;3、在站廳層設置金屬風道,連接車站端部風道至站臺全高安全門的端門附近的柱網規整處,然后下穿中樓板至站臺層的軌道風道。
在前期方案配合時,首先考慮方案一,受條件制約的情況下選擇方案三。方案二在工程實施階段遇到的問題比較多,一般在站臺層設備大端會設置變電所用房,其考慮設備運輸,門高要3.0米。站臺層凈高為4.4米,如果在此處有兩種風管重疊,很難滿足3.0米的運輸高度。
四、 結構梁柱對本專業的影響 在初設階段,為滿足本專業大系統的通風面積,會對頂板梁和底板梁提出部分上返和下返。然后考慮的是中板的梁,中板的梁影響著軌頂風道和站臺層的管線高度。這需要本專業不僅關注自身專業洞口的梁,還要考慮整個中板梁的情況,這就是因為第二條提到的暖通專業是為地鐵車站所有功能房間服務的。在土建施工圖階段,控制中板梁的高度對本專業的管線綜合意義重大!土建施工圖階段,個別的項目會先出主體施工圖,那么該階段主體和附屬的接口處尤為注意。
五、 多聯分體空調的冷凝水 從管線綜合的經驗來看,本專業的多聯分體空調的冷凝水管是位于最下面的管線,它還需要不小于0.5%的坡度。如果管線過長,會占用高度多些。考慮到走廊管線緊張,在配合階段考慮適當位置設洞口將冷凝水管線縮短,引至站臺層軌行區。
結論:地鐵設計是個多專業配合的工作,以上幾點配合技巧,也是在保證本專業方案實施的同時,盡量優化本專業方案,為管線綜合提供優化空間,為最終的車站的整體裝飾效果提供保證!
參考文獻
[1] GB50157-2013 地鐵設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2014.
[2] 《沈陽地鐵九號線工程施工圖設計技術要求》