地鐵地下車站環(huán)控設(shè)計(jì)問題分析摘要 通過對(duì)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),提出地鐵地下車站環(huán)控設(shè)計(jì)中存在的一些共性問題,并給出改進(jìn)意見。關(guān)鍵詞 地下車站 環(huán)控設(shè)計(jì) 機(jī)房 風(fēng)亭 地鐵工程設(shè)計(jì)中環(huán)控專業(yè)的任務(wù)是:當(dāng)列車正常運(yùn)行時(shí)保證地鐵內(nèi)部環(huán)境的空氣質(zhì)量、溫濕度、氣流組織、氣流速度和噪聲等均能滿足人員的生理及心理?xiàng)l件要求和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)列車阻塞在區(qū)間隧道內(nèi)時(shí)向阻塞區(qū)間提供一定的送、排風(fēng)量,以保證列車空調(diào)冷凝器的繼續(xù)運(yùn)行,從而維持列車內(nèi)部乘客能接受的熱環(huán)境條件;當(dāng)軌道交通系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的具體位置,能提供有效的排煙措施,為乘客和工作人員提供足夠的新風(fēng),并形成一定的迎面風(fēng)速,引導(dǎo)乘客安全撤離。環(huán)控方案的優(yōu)劣不僅影響本專業(yè)設(shè)計(jì)目的的實(shí)現(xiàn),還與建筑、結(jié)構(gòu)、工藝、規(guī)劃及車站總體造價(jià)直接相關(guān)。近年來筆者所在單位參與了國內(nèi)外多個(gè)地鐵工程的投標(biāo)、設(shè)計(jì)總包、監(jiān)理,根據(jù)工程實(shí)踐,筆者對(duì)環(huán)控設(shè)計(jì)存在的一些較為共性問題進(jìn)行分析論述并提出改進(jìn)意見,供同行參考。1環(huán)控機(jī)房優(yōu)化 地下車站環(huán)控機(jī)房包括:區(qū)間隧道風(fēng)機(jī)(ＴＶＦ,ｔｕｎｎｅｌｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｆａｎ)風(fēng)道、軌頂軌底排熱Ｕ/Ｏ風(fēng)機(jī)風(fēng)道、環(huán)控大小系統(tǒng)空調(diào)機(jī)房與新回風(fēng)道、冷水機(jī)房等。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的地下兩層島式車站,例如有效站臺(tái)長140ｍ,寬12ｍ,其車站面積約8000～10000ｍ2,其中環(huán)控機(jī)房面積至少2000ｍ2,占車站總面積的1/5以上。筆者認(rèn)為環(huán)控機(jī)房的優(yōu)化十分必要且大有節(jié)能潛力,本文從以下兩點(diǎn)分析。1)與建筑、結(jié)構(gòu)方案密切配合 地鐵環(huán)控有別于地上公共建筑,其公共區(qū)大系統(tǒng)無論平時(shí)的通風(fēng)空調(diào)負(fù)荷還是火災(zāi)時(shí)的排煙負(fù)荷都相對(duì)較大;設(shè)備管理用房小系統(tǒng)因有牽、降變電所,設(shè)備發(fā)熱量大,為滿足工藝要求其通風(fēng)空調(diào)負(fù)荷也相對(duì)較大。因此,大、小系統(tǒng)均存在著設(shè)備尺寸和送排風(fēng)道相對(duì)較大的問題。這樣機(jī)房面積小了滿足不了其功能要求和日常維修管理的需要,這是絕不允許的;面積大了又會(huì)造成浪費(fèi)(土建造價(jià)約為1萬元/ｍ2)。環(huán)控機(jī)房要達(dá)到設(shè)備布置、系統(tǒng)安裝、氣流組織的合理優(yōu)化須由暖通、建筑、結(jié)構(gòu)、工藝等各專業(yè)綜合協(xié)調(diào)及互相配合。建筑布局的合理是其方案優(yōu)化的前提,而建筑方案受限于城市規(guī)劃與地鐵線路等諸多因素。環(huán)控專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)主動(dòng)參與各階段建筑方案設(shè)計(jì)與調(diào)整,密切配合各環(huán)節(jié)接口方案優(yōu)化。上海9號(hào)線宜山路站為地下四層島式站,建筑面積24500ｍ2。四層站環(huán)控方案本來比一般兩層車站復(fù)雜,但設(shè)計(jì)時(shí)巧妙地利用了空間,其特點(diǎn)是:平面布置緊湊,各系統(tǒng)與設(shè)備的設(shè)置打破常規(guī)的思路,利用機(jī)房層高局部設(shè)置設(shè)備夾層,通過設(shè)備、風(fēng)道、風(fēng)室、風(fēng)閥的功能協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備布置與氣流組織的合理化。特別是區(qū)間機(jī)械ＴＶＦ風(fēng)道與軌頂軌底排熱Ｕ/Ｏ風(fēng)機(jī)風(fēng)道的設(shè)置,其特點(diǎn)是每一端的每一臺(tái)風(fēng)機(jī)都能設(shè)置在最佳位置,有的利用空間,有的則利用延長風(fēng)道,真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)房和風(fēng)道面積最小化。上海明珠線浦東大道站為標(biāo)準(zhǔn)地下兩層島式曲線站,建筑面積9850ｍ2。該站環(huán)控設(shè)計(jì)值得借鑒的是工藝設(shè)備用房的建筑平面布置。主要工藝用房牽、降變電所等設(shè)置在有利于環(huán)控送回風(fēng)的最佳位置,這樣氣流順暢,同時(shí)節(jié)省機(jī)房面積及建筑空間。筆者認(rèn)為以上兩個(gè)地鐵車站的環(huán)控設(shè)計(jì)較理想,實(shí)現(xiàn)了環(huán)控與建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)的最佳配合。由于設(shè)計(jì)圖紙較復(fù)雜,此處未給出詳圖,感興趣的同仁可與筆者進(jìn)一步討論交流。2) 建集中制冷站 這是近期經(jīng)常提出的研討課題。目前國內(nèi)地鐵多為各站分設(shè)冷水機(jī)房。建集中制冷站有兩種方案:一是橫向即一條線多個(gè)車站的制冷站合建。冷水通過管網(wǎng)(敷設(shè)在地下或地鐵隧道內(nèi))送至各車站。此方案需要根據(jù)不同線路和車站的方案具體從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、節(jié)能、城市規(guī)劃等方面進(jìn)行利弊分析比較確定。二是縱向即換乘站集中合建。目前國內(nèi)大城市均在大力興建地鐵,大型換乘站越來越多,且多條線縱向交叉。換乘站一般分為既有制冷站和新建制冷站。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是不同線路分別建制冷站,這樣造成機(jī)房多、冷卻塔多。如果拆除既有制冷站并與新建線路制冷站合建,只要實(shí)施社會(huì)化管理,對(duì)不同部門進(jìn)行用冷計(jì)量,集中制冷站的方案完全可行,并具有明顯的優(yōu)勢(shì):供冷半徑小,節(jié)約機(jī)房面積,減少站外冷卻塔與膨脹水箱數(shù)量,從而減少噪聲污染,美化城市景觀,精減運(yùn)行管理人員以節(jié)省人員開支,提高制冷機(jī)ＣＯＰ值,節(jié)約能源及運(yùn)行費(fèi)用。 2004年筆者所在單位對(duì)上海徐家匯大型換乘站建集中制冷站作了論證與研討,提出了分析數(shù)據(jù)與論點(diǎn)。徐家匯站是即將建設(shè)的地鐵Ｒ3,Ｒ4線與現(xiàn)有地鐵1號(hào)線在徐家匯的換乘樞紐站,分散方案中徐家匯各制冷機(jī)房的冷水機(jī)組設(shè)置情況為:1號(hào)線車站采用兩臺(tái)螺桿冷水機(jī)組,單臺(tái)制冷量為581ｋＷ(既有);Ｒ3線車站采用兩臺(tái)螺桿冷水機(jī)組,單臺(tái)制冷量為1044ｋＷ(新建);Ｒ4線車站采用兩臺(tái)螺桿冷水機(jī)組,單臺(tái)制冷量為1044ｋＷ(新建)。根據(jù)徐家匯站全年冷負(fù)荷時(shí)間頻數(shù)、各制冷機(jī)部分負(fù)荷的性能曲線及系統(tǒng)在各負(fù)荷下的運(yùn)行方案對(duì)全年系統(tǒng)運(yùn)行能耗費(fèi)用進(jìn)行初步比較,結(jié)果見表1。
由表1可得出,初投資方面,徐家匯站采用集中制冷站比各新建站分別設(shè)置制冷機(jī)房增加投資60萬元,機(jī)房面積增加60ｍ2,如果考慮1號(hào)線既有系統(tǒng)的造價(jià),集中制冷站方案的初投資會(huì)低于分散方案;運(yùn)行能耗費(fèi)用方面,采用集中制冷站,系統(tǒng)每年可節(jié)電43.2萬ｋＷｈ,年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用27萬元,經(jīng)濟(jì)效益顯著,并且運(yùn)營管理與維護(hù)人員相對(duì)減少,設(shè)備維護(hù)集中方便,可進(jìn)一步節(jié)約運(yùn)營管理與維護(hù)費(fèi)用;社會(huì)效益方面,可以取消大量分散的冷卻塔及膨脹水箱,減少噪聲污染,優(yōu)化環(huán)境。 因此,按集中制冷站方案,雖然既有1號(hào)線徐家匯站的冷水系統(tǒng)被拆除,造成一定程度的浪費(fèi),但與采用該方案所帶來的各種效益比可以接受。2室外風(fēng)亭、冷卻塔設(shè)置的優(yōu)化 一個(gè)地鐵車站至少要設(shè)置活塞ＴＶＦ風(fēng)井4個(gè)(排活塞風(fēng)方案)、排風(fēng)井2個(gè)(Ｕ/Ｏ與回、排風(fēng)合用方案)、新風(fēng)井2個(gè)、冷卻塔2個(gè)。風(fēng)亭設(shè)計(jì)形式有高、低風(fēng)亭,獨(dú)立與合建風(fēng)亭。無論哪種方案都須使設(shè)計(jì)達(dá)到兩個(gè)條件:一是保證環(huán)控氣流組織合理并使風(fēng)道最短以減少沿程與局部阻力;二是滿足室外與城市規(guī)劃的完美結(jié)合及噪聲達(dá)標(biāo)。目前國內(nèi)已運(yùn)行和正在建設(shè)的地鐵站的風(fēng)亭與冷卻塔的設(shè)置均不是很理想。其原因是:風(fēng)亭設(shè)計(jì)方案與站內(nèi)平面布局密切相關(guān),而平面布局受限于當(dāng)?shù)匾?guī)劃與建筑形式;設(shè)計(jì)前期建筑專業(yè)側(cè)重于城市規(guī)劃而環(huán)控專業(yè)參與配合滯后,往往建筑布置滿意、規(guī)劃也審批了,卻發(fā)現(xiàn)環(huán)控氣流存在問題。歸納一些地鐵審查意見,較普遍的問題為:1)新風(fēng)亭、冷卻塔、排風(fēng)亭與出入口距離較近,造成熱濕空氣或車站排煙倒流至車站。2)城市內(nèi)多為合建風(fēng)亭?！兜罔F設(shè)計(jì)規(guī)范》(ＧＢ50157—2003)第12.2.43條規(guī)定:“當(dāng)進(jìn)排風(fēng)亭合建時(shí),排風(fēng)口應(yīng)比進(jìn)風(fēng)口高出5ｍ,或錯(cuò)開方向布置,且進(jìn)排風(fēng)口最小間距應(yīng)大于5ｍ?！币话阍O(shè)計(jì)進(jìn)排風(fēng)口均能錯(cuò)開布置,但不易做到最小間距5ｍ,此時(shí)環(huán)控專業(yè)必須給建筑專業(yè)提供經(jīng)計(jì)算得到的風(fēng)口格柵及其安裝高度尺寸。此問題看似簡單,但在實(shí)際配合中往往容易出現(xiàn)問題,即該配合滯后于建筑規(guī)劃的審定,從而造成實(shí)施的困難。筆者計(jì)算得到的上海Ｍ8線中興路站的結(jié)果為:西端新風(fēng)口尺寸為3ｍ(寬)×4ｍ(高),風(fēng)速3.7ｍ/ｓ;排風(fēng)口5ｍ(寬)×4ｍ(高),風(fēng)速3.8ｍ/ｓ;設(shè)室外地面為±0.0,新風(fēng)口底2.0ｍ,頂6.0ｍ;排風(fēng)口底11.0ｍ,頂15.0ｍ。3)室外風(fēng)亭、冷卻塔噪聲超標(biāo)。設(shè)計(jì)必須對(duì)噪聲敏感點(diǎn)作現(xiàn)場勘察與環(huán)境影響評(píng)價(jià),以此作為設(shè)計(jì)依據(jù),合理選擇消聲設(shè)備,制定消聲方案。上海楊浦線環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果提出:全線選擇低噪聲優(yōu)質(zhì)冷卻塔;排風(fēng)口背向居民區(qū);排風(fēng)道消聲器加長至3.0ｍ。3設(shè)備選型優(yōu)化 地鐵車站環(huán)控設(shè)備負(fù)荷大,動(dòng)力電耗相對(duì)較大。標(biāo)準(zhǔn)地下兩層島式站和一島一側(cè)站環(huán)控總電耗分別約為1200～1360ｋＷ和1500～1650ｋＷ。環(huán)控設(shè)計(jì)應(yīng)該嚴(yán)格、合理地進(jìn)行各系統(tǒng)計(jì)算,優(yōu)化設(shè)備選型,舉例如下。1) 用于隧道機(jī)械通風(fēng)的可逆轉(zhuǎn)耐高溫軸流風(fēng)機(jī)(ＴＶＦ)(參數(shù)如表2所示) 由表2可見,風(fēng)量相同僅全壓降低100Ｐａ,電耗就減少22ｋＷ,如果設(shè)計(jì)時(shí)既優(yōu)化風(fēng)道又嚴(yán)格計(jì)算每個(gè)ＴＶＦ系統(tǒng),使其阻力降低100Ｐａ,那么一個(gè)車站4臺(tái)ＴＶＦ風(fēng)機(jī)就可節(jié)電88ｋＷ。2)用于車站公共區(qū)大系統(tǒng)回、排風(fēng)與火災(zāi)排煙的單向運(yùn)轉(zhuǎn)耐高溫軸流風(fēng)機(jī)(ＨＰＦ) 某地下車站初步設(shè)計(jì)中車站每端選用2臺(tái)雙速12Ａ型風(fēng)機(jī)(參數(shù)見表3),運(yùn)行方式為:每端平時(shí)2臺(tái)風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),火災(zāi)時(shí)切換成1臺(tái)風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn);施工圖設(shè)計(jì)時(shí),筆者將此改為車站每端選用2臺(tái)單速12Ａ型風(fēng)機(jī)(參數(shù)見表3),運(yùn)行方式為:平時(shí)與火災(zāi)時(shí)每端均運(yùn)轉(zhuǎn)2臺(tái)風(fēng)機(jī)。分析以上兩種方案(該系統(tǒng)風(fēng)道合用一套)可得,平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)量、風(fēng)壓相同的4臺(tái)單速風(fēng)機(jī),其電耗共減小12ｋＷ;火災(zāi)時(shí)2臺(tái)單速風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn),衰減后風(fēng)量與單臺(tái)高速風(fēng)量基本相同,風(fēng)壓也能滿足要求,此時(shí)4臺(tái)風(fēng)機(jī)電耗共減少14ｋＷ,還避免了火災(zāi)時(shí)的控制切換。由以上兩例不難看出設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性。3)重視專業(yè)配合 地下車站要達(dá)到設(shè)計(jì)方案優(yōu)秀、施工問題最少、運(yùn)營最滿意,需要各專業(yè)相互配合。筆者就環(huán)控專業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)如下:①孔洞預(yù)留。確定設(shè)計(jì)方案后,孔洞預(yù)留是一項(xiàng)非常重要的工作。地下四層站僅結(jié)構(gòu)各層板上的環(huán)控孔洞約80個(gè),地下兩層站至少也要40～50個(gè),其中最大尺寸為5ｍ×4ｍ。結(jié)構(gòu)中板和頂板一般分別為450ｍｍ和800ｍｍ厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,對(duì)每一個(gè)孔洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均要計(jì)算后對(duì)板做特殊處理,如果在提取資料時(shí)忘記給結(jié)構(gòu)留孔,從設(shè)計(jì)與施工程序上往往不易發(fā)現(xiàn),一般待土建完后的設(shè)備安裝階段才會(huì)發(fā)現(xiàn),這時(shí)問題就已嚴(yán)重:首先從施工周期上補(bǔ)洞是不可能的,影響了施工進(jìn)度,造成很壞的專業(yè)影響;結(jié)構(gòu)專業(yè)補(bǔ)洞處理先要在板上剔洞,經(jīng)計(jì)算后現(xiàn)澆補(bǔ)梁,還可能影響其他專業(yè)。因此,須注意孔洞的預(yù)留。②車輛限界。地下鐵路與地上鐵路一樣,車輛限界是設(shè)計(jì)中的法律性問題。任何設(shè)備、設(shè)施的安裝一定不能超出界限,這是基本原則。設(shè)計(jì)時(shí)首先要畫上限界圖,設(shè)備與限界之間至少要預(yù)留200ｍｍ,因?yàn)橥两ㄖＪ┕ぞ姓`差。當(dāng)工程竣工后測(cè)限界時(shí),不管什么原因只要超了限設(shè)備均要拆除。地鐵有效站臺(tái)車輛上方均有環(huán)控軌頂排熱風(fēng)道,風(fēng)道下掛有電力接觸網(wǎng);車站區(qū)間有些區(qū)段在軌頂或軌側(cè)設(shè)有環(huán)控射流風(fēng)機(jī);車站有效站臺(tái)外根據(jù)需要在軌頂設(shè)有環(huán)控風(fēng)道等,設(shè)計(jì)以上設(shè)施時(shí)均需計(jì)算限界并配合其他專業(yè)注意是否超限。③綜合管線。車站內(nèi)的綜合管線,無論在設(shè)計(jì)階段還是在施工后期裝修階段都是工程例會(huì)時(shí)問題最多的內(nèi)容。管線混亂會(huì)浪費(fèi)層高,不利于維修,還會(huì)影響車站最終的裝飾效果。環(huán)控風(fēng)道是綜合管線的主角,其次是電力、電信的電纜橋架、消防噴淋管道。環(huán)控設(shè)計(jì)首先要重視自己的系統(tǒng)管線,風(fēng)道斷面的大小要綜合計(jì)算并與設(shè)備選型協(xié)調(diào)至最經(jīng)濟(jì)、最合理。一個(gè)車站的環(huán)控大、小系統(tǒng)風(fēng)道與冷水管道交叉有時(shí)會(huì)有三四層界面,管線的合理分布與建筑平面、環(huán)控機(jī)房、孔洞預(yù)留位置的合理性分不開。因此,設(shè)計(jì)時(shí)環(huán)控先要做好綜合管線優(yōu)化方案,在此基礎(chǔ)上與其他各專業(yè)配合,才能做到心中有數(shù)。對(duì)要求的層高、立管孔位及需特殊處理的結(jié)構(gòu)梁、柱等均能主動(dòng)提出,這樣既保證了本專業(yè)方案的實(shí)施,也為建筑的最終裝飾效果提供了保證。參考文獻(xiàn)[1] 北京城建設(shè)計(jì)研究總院.ＧＢ50157—2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[Ｓ].北京:中國計(jì)劃出版社,2003
由表1可得出,初投資方面,徐家匯站采用集中制冷站比各新建站分別設(shè)置制冷機(jī)房增加投資60萬元,機(jī)房面積增加60ｍ2,如果考慮1號(hào)線既有系統(tǒng)的造價(jià),集中制冷站方案的初投資會(huì)低于分散方案;運(yùn)行能耗費(fèi)用方面,采用集中制冷站,系統(tǒng)每年可節(jié)電43.2萬ｋＷｈ,年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用27萬元,經(jīng)濟(jì)效益顯著,并且運(yùn)營管理與維護(hù)人員相對(duì)減少,設(shè)備維護(hù)集中方便,可進(jìn)一步節(jié)約運(yùn)營管理與維護(hù)費(fèi)用;社會(huì)效益方面,可以取消大量分散的冷卻塔及膨脹水箱,減少噪聲污染,優(yōu)化環(huán)境。 因此,按集中制冷站方案,雖然既有1號(hào)線徐家匯站的冷水系統(tǒng)被拆除,造成一定程度的浪費(fèi),但與采用該方案所帶來的各種效益比可以接受。2室外風(fēng)亭、冷卻塔設(shè)置的優(yōu)化 一個(gè)地鐵車站至少要設(shè)置活塞ＴＶＦ風(fēng)井4個(gè)(排活塞風(fēng)方案)、排風(fēng)井2個(gè)(Ｕ/Ｏ與回、排風(fēng)合用方案)、新風(fēng)井2個(gè)、冷卻塔2個(gè)。風(fēng)亭設(shè)計(jì)形式有高、低風(fēng)亭,獨(dú)立與合建風(fēng)亭。無論哪種方案都須使設(shè)計(jì)達(dá)到兩個(gè)條件:一是保證環(huán)控氣流組織合理并使風(fēng)道最短以減少沿程與局部阻力;二是滿足室外與城市規(guī)劃的完美結(jié)合及噪聲達(dá)標(biāo)。目前國內(nèi)已運(yùn)行和正在建設(shè)的地鐵站的風(fēng)亭與冷卻塔的設(shè)置均不是很理想。其原因是:風(fēng)亭設(shè)計(jì)方案與站內(nèi)平面布局密切相關(guān),而平面布局受限于當(dāng)?shù)匾?guī)劃與建筑形式;設(shè)計(jì)前期建筑專業(yè)側(cè)重于城市規(guī)劃而環(huán)控專業(yè)參與配合滯后,往往建筑布置滿意、規(guī)劃也審批了,卻發(fā)現(xiàn)環(huán)控氣流存在問題。歸納一些地鐵審查意見,較普遍的問題為:1)新風(fēng)亭、冷卻塔、排風(fēng)亭與出入口距離較近,造成熱濕空氣或車站排煙倒流至車站。2)城市內(nèi)多為合建風(fēng)亭?！兜罔F設(shè)計(jì)規(guī)范》(ＧＢ50157—2003)第12.2.43條規(guī)定:“當(dāng)進(jìn)排風(fēng)亭合建時(shí),排風(fēng)口應(yīng)比進(jìn)風(fēng)口高出5ｍ,或錯(cuò)開方向布置,且進(jìn)排風(fēng)口最小間距應(yīng)大于5ｍ?！币话阍O(shè)計(jì)進(jìn)排風(fēng)口均能錯(cuò)開布置,但不易做到最小間距5ｍ,此時(shí)環(huán)控專業(yè)必須給建筑專業(yè)提供經(jīng)計(jì)算得到的風(fēng)口格柵及其安裝高度尺寸。此問題看似簡單,但在實(shí)際配合中往往容易出現(xiàn)問題,即該配合滯后于建筑規(guī)劃的審定,從而造成實(shí)施的困難。筆者計(jì)算得到的上海Ｍ8線中興路站的結(jié)果為:西端新風(fēng)口尺寸為3ｍ(寬)×4ｍ(高),風(fēng)速3.7ｍ/ｓ;排風(fēng)口5ｍ(寬)×4ｍ(高),風(fēng)速3.8ｍ/ｓ;設(shè)室外地面為±0.0,新風(fēng)口底2.0ｍ,頂6.0ｍ;排風(fēng)口底11.0ｍ,頂15.0ｍ。3)室外風(fēng)亭、冷卻塔噪聲超標(biāo)。設(shè)計(jì)必須對(duì)噪聲敏感點(diǎn)作現(xiàn)場勘察與環(huán)境影響評(píng)價(jià),以此作為設(shè)計(jì)依據(jù),合理選擇消聲設(shè)備,制定消聲方案。上海楊浦線環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果提出:全線選擇低噪聲優(yōu)質(zhì)冷卻塔;排風(fēng)口背向居民區(qū);排風(fēng)道消聲器加長至3.0ｍ。3設(shè)備選型優(yōu)化 地鐵車站環(huán)控設(shè)備負(fù)荷大,動(dòng)力電耗相對(duì)較大。標(biāo)準(zhǔn)地下兩層島式站和一島一側(cè)站環(huán)控總電耗分別約為1200～1360ｋＷ和1500～1650ｋＷ。環(huán)控設(shè)計(jì)應(yīng)該嚴(yán)格、合理地進(jìn)行各系統(tǒng)計(jì)算,優(yōu)化設(shè)備選型,舉例如下。1) 用于隧道機(jī)械通風(fēng)的可逆轉(zhuǎn)耐高溫軸流風(fēng)機(jī)(ＴＶＦ)(參數(shù)如表2所示) 由表2可見,風(fēng)量相同僅全壓降低100Ｐａ,電耗就減少22ｋＷ,如果設(shè)計(jì)時(shí)既優(yōu)化風(fēng)道又嚴(yán)格計(jì)算每個(gè)ＴＶＦ系統(tǒng),使其阻力降低100Ｐａ,那么一個(gè)車站4臺(tái)ＴＶＦ風(fēng)機(jī)就可節(jié)電88ｋＷ。2)用于車站公共區(qū)大系統(tǒng)回、排風(fēng)與火災(zāi)排煙的單向運(yùn)轉(zhuǎn)耐高溫軸流風(fēng)機(jī)(ＨＰＦ) 某地下車站初步設(shè)計(jì)中車站每端選用2臺(tái)雙速12Ａ型風(fēng)機(jī)(參數(shù)見表3),運(yùn)行方式為:每端平時(shí)2臺(tái)風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),火災(zāi)時(shí)切換成1臺(tái)風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn);施工圖設(shè)計(jì)時(shí),筆者將此改為車站每端選用2臺(tái)單速12Ａ型風(fēng)機(jī)(參數(shù)見表3),運(yùn)行方式為:平時(shí)與火災(zāi)時(shí)每端均運(yùn)轉(zhuǎn)2臺(tái)風(fēng)機(jī)。分析以上兩種方案(該系統(tǒng)風(fēng)道合用一套)可得,平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)量、風(fēng)壓相同的4臺(tái)單速風(fēng)機(jī),其電耗共減小12ｋＷ;火災(zāi)時(shí)2臺(tái)單速風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn),衰減后風(fēng)量與單臺(tái)高速風(fēng)量基本相同,風(fēng)壓也能滿足要求,此時(shí)4臺(tái)風(fēng)機(jī)電耗共減少14ｋＷ,還避免了火災(zāi)時(shí)的控制切換。由以上兩例不難看出設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性。3)重視專業(yè)配合 地下車站要達(dá)到設(shè)計(jì)方案優(yōu)秀、施工問題最少、運(yùn)營最滿意,需要各專業(yè)相互配合。筆者就環(huán)控專業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)如下:①孔洞預(yù)留。確定設(shè)計(jì)方案后,孔洞預(yù)留是一項(xiàng)非常重要的工作。地下四層站僅結(jié)構(gòu)各層板上的環(huán)控孔洞約80個(gè),地下兩層站至少也要40～50個(gè),其中最大尺寸為5ｍ×4ｍ。結(jié)構(gòu)中板和頂板一般分別為450ｍｍ和800ｍｍ厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,對(duì)每一個(gè)孔洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均要計(jì)算后對(duì)板做特殊處理,如果在提取資料時(shí)忘記給結(jié)構(gòu)留孔,從設(shè)計(jì)與施工程序上往往不易發(fā)現(xiàn),一般待土建完后的設(shè)備安裝階段才會(huì)發(fā)現(xiàn),這時(shí)問題就已嚴(yán)重:首先從施工周期上補(bǔ)洞是不可能的,影響了施工進(jìn)度,造成很壞的專業(yè)影響;結(jié)構(gòu)專業(yè)補(bǔ)洞處理先要在板上剔洞,經(jīng)計(jì)算后現(xiàn)澆補(bǔ)梁,還可能影響其他專業(yè)。因此,須注意孔洞的預(yù)留。②車輛限界。地下鐵路與地上鐵路一樣,車輛限界是設(shè)計(jì)中的法律性問題。任何設(shè)備、設(shè)施的安裝一定不能超出界限,這是基本原則。設(shè)計(jì)時(shí)首先要畫上限界圖,設(shè)備與限界之間至少要預(yù)留200ｍｍ,因?yàn)橥两ㄖＪ┕ぞ姓`差。當(dāng)工程竣工后測(cè)限界時(shí),不管什么原因只要超了限設(shè)備均要拆除。地鐵有效站臺(tái)車輛上方均有環(huán)控軌頂排熱風(fēng)道,風(fēng)道下掛有電力接觸網(wǎng);車站區(qū)間有些區(qū)段在軌頂或軌側(cè)設(shè)有環(huán)控射流風(fēng)機(jī);車站有效站臺(tái)外根據(jù)需要在軌頂設(shè)有環(huán)控風(fēng)道等,設(shè)計(jì)以上設(shè)施時(shí)均需計(jì)算限界并配合其他專業(yè)注意是否超限。③綜合管線。車站內(nèi)的綜合管線,無論在設(shè)計(jì)階段還是在施工后期裝修階段都是工程例會(huì)時(shí)問題最多的內(nèi)容。管線混亂會(huì)浪費(fèi)層高,不利于維修,還會(huì)影響車站最終的裝飾效果。環(huán)控風(fēng)道是綜合管線的主角,其次是電力、電信的電纜橋架、消防噴淋管道。環(huán)控設(shè)計(jì)首先要重視自己的系統(tǒng)管線,風(fēng)道斷面的大小要綜合計(jì)算并與設(shè)備選型協(xié)調(diào)至最經(jīng)濟(jì)、最合理。一個(gè)車站的環(huán)控大、小系統(tǒng)風(fēng)道與冷水管道交叉有時(shí)會(huì)有三四層界面,管線的合理分布與建筑平面、環(huán)控機(jī)房、孔洞預(yù)留位置的合理性分不開。因此,設(shè)計(jì)時(shí)環(huán)控先要做好綜合管線優(yōu)化方案,在此基礎(chǔ)上與其他各專業(yè)配合,才能做到心中有數(shù)。對(duì)要求的層高、立管孔位及需特殊處理的結(jié)構(gòu)梁、柱等均能主動(dòng)提出,這樣既保證了本專業(yè)方案的實(shí)施,也為建筑的最終裝飾效果提供了保證。參考文獻(xiàn)[1] 北京城建設(shè)計(jì)研究總院.ＧＢ50157—2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[Ｓ].北京:中國計(jì)劃出版社,2003
