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某新建地铁车站与既有车站换乘节点改造方案研究

2021-12-29薛婷婷上海申通地铁集团有限公司上海200030

建筑科技 2021年3期
关键词:新线消防泵消火栓

薛婷婷(上海申通地铁集团有限公司,上海 200030)

随着全国地铁建设的不断发展,城市地铁逐渐成网,路网中的换乘节点越来越多。因为规划原因,有些车站在设计和建设阶段预留了后期换乘接入条件。有些建设较早的线路则未预留后期换乘接入条件。因此,在换乘车站建设中常会存在着对既有线车站改造的情况。在换乘改造中,如何尽量减少对既有线的影响,并且节约造价、降低成本,值得深思研究。本文通过分析一座车站换乘节点的改造方案,提出相关思考和建议。

1 车站概况及换乘关系

某新建车站为地下 2 F 侧式车站,为换乘车站,新线和既有线关系为通道换乘。既有线为 20 世纪 90 年代初建成车站,新线为建设中车站。既有线未预留新线换乘通道孔洞,需进行结构改造。

由于新线站厅面积较大,接近 5 000 m2,故换乘通道无法与新线站厅划分为 1 个防火分区。考虑换乘通道与既有线站厅共用 1 个防火分区。

本车站既有线运营主体为 A 公司,新建线路运营主体为 B 公司。根据两家运营公司沟通结果,两线运营管理界面根据防火分区进行划分,故分界面位于新线与换乘通道分界处,分界处设置 2 道防火卷帘和 1 道管理卷帘。

2 换乘改造方案一

2.1 土建及装修改造内容

既有线未预留新线换乘通道孔洞需进行结构改造。对既有线地下墙及结构侧墙改造,打开换乘通道的门和换乘通道消防疏散口门洞。相应改造产生的装修破坏需重新进行装修,开门洞处需增加横截沟。因增加换乘,既有线车站内导向需调整。

2.2 机电改造内容

机电系统根据换乘车站机电系统资源共享和系统优化建设指导意见,以及结合现场情况,进行各相关专业方案设置。

2.2.1 通风与空调系统

换乘通道夹层设备房内设置了独立的环控机房,因此换乘通道通风空调及防排烟系统设备相对独立,机房内设计布置了组合式空调箱、空调新风机、回排风机、排烟风机各 1 台。

2.2.2 给排水系统

换乘通道内增加了消火栓,经设计计算既有线的消防水供水能力,不满足换乘通道使用。故换乘通道的消防水水源需要从新线一侧接入,发生火灾时要启动新线消火栓泵和喷淋泵,以满足消防水量和水压要求。

2.2.3 动力与照明

(1)换乘通道内负荷电源均引自新线变电所,在换乘通道夹层设备房内设置环控电控室,集中布置通道内环控、照明等各类设备的配电箱(配电柜),既有线区域配电范围不变。

(2)门洞打开处的设备移位及电路拆除。换乘通道打开处侧墙上的广告灯箱、疏散指示灯等需拆除移位,对应配电线路拆除。3 号出入口连接通道处有一处水泵控制箱需移位。

(3)换乘通道纳入既有线控制管理,换乘通道内机电设备控制线缆需引入既有线车控室。

2.2.4 FAS、EMCS 系统

(1)火灾自动报警系统(Fire Alarm System,FAS)。由于防火卷帘设置于换乘通道与新线主体交界处,换乘通道纳入既有线管理。既有线车站 FAS 系统需配合换乘通道的实施。根据换乘通道防火卷帘的设置位置,新增火灾探测器,并增设监控防火卷帘的模块。根据环控、给排水、动照等专业增设的设备,设置手动报警按钮、电话插孔、消火栓按钮、模块、声光警报器等设备;增设模块与新线互通火警信息。由于既有线火灾报警主机比较老旧,且消防规范对消防产品要求的提高,故换乘通道火灾报警采用新设 FAS 主机的方式接入。同时,对既有线车站及控制中心 FAS 系统进行软件修改及系统调试。

(2)机电设备监控系统(Electrical Monitoring and Control System,EMCS)。EMCS 系统对换乘通道内环控、给排水等专业设置的设备进行监控,经调研既有车站 EMCS 系统可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)备用点位充沛,考虑换乘通道设备监控接入既有车站,并对车站及中心系统进行软件修改及系统调试。

2.2.5 通信系统

通信系统涉及广播系统和视频监控系统。因既有线广播系统进行过大修改造,换乘通道内扬声器可以接进既有线广播系统中,满足消防要求。新线的视频监控系统采用数字全高清(1080P)制式视频监控系统架构,既有线采用的系统为标清制式系统架构。因系统原因,通道的新增摄像机无法接入既有线,只能接入新线,但是可以通过在既有线车控室内设置操作终端和调看终端解决该问题,满足技防要求。

2.3 方案存在问题及解决

2.3.1 存在问题

方案一原则上换乘通道管理纳入既有线管理,机电系统接入既有线系统。但是因为既有线的供电、消防水等负荷不满足换乘通道使用,故换乘通道的负荷电源、消防水需要从新线接入。而根据运营界面划分,换乘通道内的设备纳入既有线管理,故带来了系统归属与运营管理矛盾的问题。

相比较而言供电系统管理所属一家,根据与供电接收单位沟通,确认换乘通道内负荷电源可以由新线变电所供电的方案。

换乘通道内消防用水由新线消防泵房接入,而换乘通道由既有线运营公司管理。从后期运营维护角度,运营公司建议设备归属和管理界面需统一。

现方案换乘通道内消防设备的联动及报警纳入既有线管理,故换乘通道内的火灾 FAS、 EMCS 均采用接入既有线的方案,导致 FAS 的报警联动分界与消防水不匹配,即换乘通道内发生火灾需使用消火栓时,需要联动新线的消防泵,而根据目前换乘通道的 FAS 设置方案,将会联动既有线的消防泵,无法实现有效供水。

2.3.2 解决方案

为使换乘通道各专业的接入对既有车站影响降到最小,换乘通道内消防水等设备和系统的联动,通过两线 FAS 系统间的信息互通实现必要的联动。在换乘车站两线间设置模块接口互通火警信息的基础上,增加消防水泵等消防设备联动的模块接口。即当换乘通道内需使用消火栓时,由既有线FAS 系统将消防联动信号发送给新线 FAS 系统,由新线 FAS系统实现消防泵的联动控制。联动示意如图 1 所示。

图1 方案一 两线 FAS 联动示意图

通过上述方式,可以从技术上解决消防水设置情况与管理分界不一致的问题,但需两线运营单位制定相关的管理办法及操作规程。

3 换乘改造方案二

为解决机电系统与运营管理界面一致性问题,考虑对既有线进行改造,形成方案二。

3.1 土建及装修改造内容

除方案一改造之外,主要增加消防泵房改造,现消防泵房位于既有线西端,机房面积 32 m2。根据给排水计算要求增加 20 m2,需占用下方女更衣室房间。通道喷淋干管和通道消火栓稳压管需接自消防泵房,跨越既有线部分长度约120 m,其中穿越公共区长度约 110 m,涉及穿越的路径上的装修需同步调整。

3.2 机电改造内容

3.2.1 通风与空调系统

方案二与方案一内容一致。换乘通道夹层设备房内设置了独立的环控机房,因此换乘通道通风空调及防排烟系统设备相对独立,机房内设计布置了组合式空调箱、空调新风机、回排风机、排烟风机各一台。

3.2.2 给排水系统

原既有线消防泵房设置于 1 号出入口附近,消防泵房尺寸为 7.2 m × 4.5 m,内设 2 台消火栓泵,2 台喷淋泵。对消防泵房的改造主要包括以下几点。

(1)原消火栓主泵参数满足要求,保留使用;原喷淋水泵扬程不满足要求,水泵需更换。

(2)根据 GB 50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》11.0.4 条规定,消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关,或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵。为满足自动启泵功能,需补充设置稳压泵组 2 套(消火栓和喷淋各 2 台),经图纸和现场核查,现有泵房面积为 32 m2,泵房内已无条件设置稳压泵组,消防泵房面积需增大,房间长度需增至至少11 m。

(3)换乘通道内喷淋干管和通道消火栓稳压管需接自消防泵房,需跨越正在运营的既有线车站进行敷设水管,长度约 110 m。

3.2.3 动力与照明

除了方案一的改造之外,因既有线消防泵房内泵组改造,引起相关配电改造如下。

(1)原消防泵及其配套配电、控制柜及相关馈出至泵组、阀门的线缆需更换。

(2)由于总容量增大,原消防泵房进线电缆需更换为大线径电缆。

(3)变电所 400 V 两段至消防泵馈线抽屉需对应增大。

(4)配套对改造房间内照明、插座配电改造。

3.2.4 FAS、EMCS 系统

方案二相较于方案一,FAS、EMCS 的整体架构方案基本一致。换乘通道内消防设备的联动及报警纳入既有线运营公司 A 管理,故换乘通道内的 FAS、EMCS 均采用接入既有线的方案。换乘通道内消防水改为从既有线引接,对既有线泵房进行相应改造,确保了消防供水与两线管理界面一致。即换乘通道内发生火灾需使用消火栓时,换乘通道的 FAS 设置方案将会联动既有线的消防泵,实现有效供水,方便运营管理,联动示意图如图 2 所示。

图2 方案二 两线 FAS 联动示意图

3.2.5 通信系统

改造方案二与方案一内容一致,需同时满足消防与技房要求。

4 结 语

(1)方案一主要矛盾是消防泵房的管理界面。从技术上,通过 FAS 系统在两线车控室互通信息的方式,来解决消防水源和管理不一致的情况。土建和机电改造工程量较小,对既有线的运营影响也较小。

(2)方案二相比方案一而言,改造后使得换乘通道区域的报警、联动的管理等界面统一清晰,但对既有线改造影响较大。一方面管线穿越既有线站厅层需要拆除吊顶,另一方面消防泵房改造过程中,影响消防功能,对既有线的正常运营存在较大影响。消防泵房的改造,将导致相关装修、环控、动照、给排水专业系统均需进行相应改造。改造方案二相比于方案一而言,更加耗时、耗力、耗钱。

(3)换乘通道属既有线管理,通道内的设备、照明及动力电源是通过新线供电。但是因为供电系统后期属于一家公司维护管理,不存在管理界面问题。即可采用改造工程量小且对既有线影响小的方案一。

(4)因此建议换乘车站由一家运营单位进行管理,从而避免相关管理界面问题。各系统方案设计可简单化,减少改造工程量。该建议也与之前换乘枢纽建设管理研究结论一致。

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