佛山2號線與4號線換乘站張槎站環控設計重難點研究

張茜 張超

關鍵詞 地鐵;換乘站;通風空調系統設計

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

0 引言

我國的地鐵建設開始從單一線路模式向多線路模式發展，地鐵換乘站數目也逐步攀升[1]。換乘站由兩條以上的線路交會而成，車站的設備管理用房布置與一般單站有所不同，根據地鐵車站的運營管理模式，結合車站實施的先后順序及換乘關系，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系;二是分期實施、兩站各自獨立設置站廳，在使用上聯系不緊密（如采用通道換乘）。對以上兩種類型的車站，在設備管理用房的設置上應區別對待。地鐵換乘車站一般具有面積大，狹長、形狀不規則等特征，需要結合這些特點來研究系統方案。換乘站資源共享是優先選項，既能節約投資，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，從設計、施工、運營等角度對該換乘站的通風空調系統設計的重難點進行了分析，提出先期開通線路通風空調系統設計的注意事項。

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。該站設出入口4座，分別設置在季華二路南北兩側，在A端管理用房區設直通地面的消防專用通道。車站兩端分別設置環控機房，冷水機房設置于A端站廳層設備用房區域。該站共設4組風亭，采用敞口低矮風亭，小里程端南側為1號風亭組，北側為4號風亭組，大里程端南側為2號風亭組，北側為3號風亭組。車站冷卻塔設置于地面，位于車站A端1號風亭組附近的綠化帶內。車站總平面圖如圖2所示。

2.1 通風空調系統設計與劃分原則

地鐵換乘車站涉及的專業眾多，先期建設線路應充分考慮對遠期線路造成影響的相關因素，因此張槎站設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號線統一設計及實施。

（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號線統一設計及實施。

（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，由后續線路實施。

（4）2號線設計及實施項目不得在4號線實施時產生廢棄工程。

（5）2號線在管線布置時應給4號線后期管線預留安裝空間。

為此2、4號線設計、施工界面劃分如下：

（1）為車站公共區服務的空調送排風及排煙系統按照2、4號線同期設計同期施工建設。

（2）為車站設備管理用房服務的空調送排風及排煙系統按照2、4號線同期設計同期施工建設。對4號線專用設備房的系統在設備未安裝的情況下應注意避免風口對設備的影響。

（3）為車站服務的空調水系統按照2、4號線同期設計同期施工建設。

（4）為4號線專用房間服務的備用空調系統由后期4號線采購、施工建設完成。

（5）因隧道風機系統在4號線的盾構接收井或始發井內安裝，因此為4號線服務的隧道通風及軌道排風系統的風機與相應風閥按照預留運輸通道的思路設計，2號線先期不采購、不安裝。

（6）4號線風閥墻：1、2、4號風亭組對應的4號線活塞風道風閥墻位于4號線盾構孔中，應由4號線后期施工，其余風閥墻由2號線先期實施到位。

（7）4號線軌道區風道由2號線預留鋼筋處理，待4號線實施時建設。4號線隧道通風及軌道排風系統的風機與相應風閥由4號線完成設備采購、施工、驗收。

相關原則具體見表1。

2.2 隧道通風系統方案

張槎站2、4號線隧道通風系統單獨設置，設備布置既可滿足兩臺隧道風機獨立運行，又可以相互備用或同時向同一側隧道送風或排風。隧道通風系統通過風機的啟停及風閥的轉換，按正常、阻塞、火災等三種工況運行。

張槎站2號線開通運行時，需為4號線盾構接收井、始發井、吊裝孔、出土孔預留條件，同時為區間及車站隧道通風設備預留運輸路徑，并對2號線運營時的2、4號線活塞風道進行改造，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 區間及車站隧道通風設備運輸路徑

盡量減小建筑方案的調整，利用原2號線吊裝孔達到設備運輸的目的。若利用原吊裝孔有阻礙則在運輸路徑上的隔墻設置可拆墻，滿足隧道風機、排熱風機及對應風閥的運輸要求。

2.2.2 2、4號線活塞風道改造

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

以4號線小里程端北側1#盾構井（接收井）使用時為例，活塞風道的改造及隧道通風路由示意見圖3。

1#盾構孔使用時，對盾構孔周圍墻體進行封堵，保證盾構孔的正常使用。對原2、4號線活塞風道的分隔墻進行拆除，2號線活塞風通過盾構孔下側的4號線活塞風道排出，隧道風機機械排風可通過北側的2號線活塞風井排出。待1#盾構孔使用完畢進行封堵后，2、4號線活塞風道拆除臨時砌墻、還原拆除的隔墻，兩線恢復運營模式。

2.3 車站大系統及公共區防排煙設計

車站大系統采用一次回風全空氣系統。通風空調系統由組合式空調機組、回排風機、排煙風機等各4臺以及相關的輔助設備組成，設備分別設置于A、B兩端環控機房內，各負擔四分之一個車站的負荷。站廳、站臺公共區空調計算冷負荷、送風量、回風量及新風量均包含4號線部分。

車站大系統公共區送排風管避開出土孔。站臺回、排風口靠站臺門側設置，保證回風氣流順暢、不影響四號線后期施工。同時需調整站臺層排煙支管為貼頂敷設，確保有效快速排煙。通風專業配合建筑專業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現站臺層公共區的排煙風管與4號線（右線）軌行區隔墻沖突，即風管騎著隔墻設置。其原因是，在得知張槎站需預留4號線盾構始發條件后，因考慮四號線盾構限界的需要，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，從而導致排煙風管與隔墻沖突。經研究，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。

站廳公共區劃分為4個防煙分區，站臺公共區劃分為4個防煙分區，每個防煙分區的建筑面積不超過2 000 ?m2，按《地鐵設計防火標準》（GB 51298—2018）[3]執行，并設置擋煙垂壁。車站公共區發生火災時，轉換車站大系統進入火災模式，運行相應防煙分區的大系統排煙風機集中對著火區域進行排煙。

2.4 車站冷源設計

張槎為單站供冷車站，兩線共用空調冷源，資源共享，車站冷負荷計算中以計入4號線公共區及相關專業設備區用房部分。在車站A端站廳層冷水機房內設置3臺相同型號的水冷冷水機組，白天并聯運行，互為備用，為車站大、小系統空調設備提供所需冷水。設置3臺超低噪聲型橫流式冷卻塔，冷卻塔設置于車站A端1號活塞風亭附近的規劃用地。

3 總結

（1）鑒于設備系統技術更新較快，待遠期線路實施時，系統方案存在較大變化的可能，通風空調設備系統方案應按照全線統籌考慮，工程在土建規模及技術接口上應考慮一定的包容措施，詳細研究設計及施工界面劃分。

（2）區間及車站隧道通風方案應在先期開通線路設計中充分考慮，按照預留風機運輸路徑、遠期線路施工中的方案調整、遠期線路建設完成后的運營恢復等方面進行專題報告研究及分析。

（3）換乘車站部分設備用房各線獨立，部分設備用房共用。建筑專業在設備房間布局時，宜盡量把后期建設線路獨立的設備用房集中布置，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定，各設備系統應與建筑方案緊密配合，確認前期設備的容量配置及管路開放的情況，以利于節能運行。確認管線的實施及預留方案，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）先期線路通風空調系統方案應在施工圖階段送遠期線路總體組會簽，完成相關意見修改。

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及人員疏散模擬研究[J]. 消防科學與技術， 2021（6）： 875-879.

[2]范濤. 成都地鐵3號線與7號線的“脫離式T型節點”換乘站駟馬橋站環控設計研究[J]. 消防科學與技術， 2019（1）： 205-207.

[3]地鐵設計防火標準： GB 51298—2018[M]. 北京：中國計劃出版社， 2018.

1830501705317