天津市地铁管理处天津市300384
摘要:通风空调系统是地铁工程中重要的设备系统之一,承担着通风空调与防排烟的功能,内部外部接口多且复杂,如果处理不好接口问题,不注重工程细节,将会在工程实施过程中出现各种各样的问题,影响后期的运营维护及系统功能。本文结合工程实际经验,提出了通风空调系统的接口要点及实施建议,值得在后续工程中借鉴参考。
关键词:接口;配合;运营维护;细节;
引言
对于地铁工程来说,需要各个主管部门、配合单位、设计单位、设备供货商、施工单位、监理验收单位的协调与配合,而在协调配合的过程中必然会产生接口,分清责任。如何处理好各个接口关乎地铁工程建设进度、建设质量、运营维护便利性等一系列问题。
通风空调系统作为地铁工程重要的设备系统之一,接口配合单位多、专业多、内容多,接口实施的好坏直接影响土建和其他相关系统的投资、功能实现。因此,与相关专业、相关部门、相关设备供货商的接口配合是地铁工程通风空调系统的重点、难点及主要控制点,重视并处理好通风空调专业的接口,做好上下序专业的有效衔接显得至关重要。
1.与土建专业的接口要点分析
通风空调机房占地面积大、通风风亭对地面景观影响大,通风专业孔洞尺寸大,因此,通风空调专业是土建配合阶段最重要的系统专业,由于土建工程施工在前,一旦实施完成,很难更改,因此,也更体现了与土建专业配合的重要性。在与土建专业配合时,需要合理确定空间净高、孔洞位置、孔洞尺寸、孔洞数量、预埋条件、运输措施、安装空间、检修条件,要做到互相兼顾,不能顾此失彼。
1.1房间布置及预留孔洞要求
(1)通风空调机房布置需要结合系统制式、设备形式、安装维护空间等方面综合考虑,不能太过于局促,也不能浪费面积。按照相关规范要求,超过200㎡的通风空调机房需设置机械排烟系统,因此,为了减少系统复杂性,需合理控制房间面积。
(2)各风亭的尺寸位置应在满足通风空调系统功能的前提下,结合地面条件及车站建筑形式,与建筑设计人员进行沟通配合,尽量减小对占地及景观的要求。但对于严寒地区来说,同时要考虑雨雪天气对风井的影响,尽量设置为高风亭。
(3)通风空调管道穿车站结构板应预留孔洞,在风管穿过需要封闭的防火、防爆的墙体或楼板时,应设预埋管或防护套管,其钢板厚度不应小于1.6mm,风管与防护套管之间,应用不燃且对人体无危害的柔性材料封堵。
电动组合风阀执行器不便检修
(6)车站内的通风空调孔洞应综合考虑上下层的关系,避免出现上层孔洞在下层落到隔墙上、污水泵房、废水泵房吊钩等处。孔洞不应设置在下层设备的正上方,以避免渗水对设备造成损害,影响行车及运营维护。
(7)孔洞预留时,应校核结构柱、梁及腋角的位置,避免孔洞开在结构梁上,尤其应注意变跨、变柱间距等非常规结构柱等处。
(8)通风孔洞不应设置在变形缝上,如建筑条件较为紧张,可在变形缝两侧分别设置。
1.2设备基础预留预埋要求
通风空调专业的设备多,体积大,各种设备基础尺寸、基础高度要求、预埋条件、连接要求等不尽相同,需要在土建配合阶段进行细致的考虑,并在设备招标完成后结合选型情况进行细致的配合。
(1)隧道风机设备基础应根据稳定的建筑资料,结合设备供货商提供的预留预埋条件进行布置。尤其要注意的隧道风机基础的高度需要结合与其连接的消声器高度进行反算,以保证现场连接的可靠性。
(2)立式安装电动组合风阀四周应留有不小于300mm的安装空间,风阀电动执行机构要求在风阀墙体外侧留有不小于1200mm的空间。
(3)卧式安装电动组合风阀需设置钢筋混凝土基础,并在基础四周预埋钢板,以保证风阀的安装可靠性。电动组合风阀的执行器应有不小1200mm的操作空间。
(4)结构片式消声器基础长度与消声器长度一致,宽度按照消声器两端距离风道隔墙各留100mm考虑,以保证风道内积水的排出。
(5)一般来说,结构式消声器均有可移动部分方便人员通过,但对于检修人员来说很不方便。因此,结构式消声器不应阻挡风道内人员通道,尽量在消声器前后均设置防火门,方便人员进出。如土建无条件,可在消声器侧面设置一道防火门。
(6)风道内应在合适的位置设置防火密闭门,保证人员能够无遮挡地到达风道内任意一处。该布置很容易在设计接口及土建配合阶段忽略,需要引起足够的重视。
1.3运输路径及吊运设施
为方便设备安装初期及后期运营检修维护的运输需求,应在土建预留阶段考虑设备的运输路径及吊运装置。
(1)单独设置的吊装孔平时应严密封堵,一般不考虑采用水泥板,采用硬质、耐风压性能好,安全可靠的封堵措施,便于运营人员操作。
(2)吊装孔周围宜设置围护栏杆,且围护栏杆应便于移动或拆卸,以方便使用时进行相应转换。
(3)吊装孔周围应设置挡水台,防止渗漏水影响下方房间。挡水台高度一般不低于200mm。
(4)吊装孔的设置位置应综合考虑设备运输路径、设备尺寸、上下层建筑布置形式等因素,宜专设吊装平台。吊装孔避免设置在接触网上方、设备区走道管线密集处,吊装孔周围应考虑人员站立操作空间。
(5)吊装孔宜独立设置,当风孔上未设置电动组合风阀等设备时,可合并设置,但要以满足吊装需求的尺寸为前提。
(6)吊装装置应结合吊装设备的特点综合确定,工字钢吊梁宜设置在结构板底部,当与结构梁冲突时,宜设置在梁底,并由结构专业考虑相应的安装及固定措施。
(7)为避免设备吊运过程中,工字钢导轨滑块脱落,工字钢导轨端部宜设置挡块。
(8)专用吊装孔上方应设置吊钩,吊钩应设置在吊装孔的几何中心;当设备承重需求过大时,吊钩宜在吊装孔处分若干点设,以提高吊钩的受力形式及安全可靠性。
(9)运输路径上的墙体宜设置可拆墙,可拆墙的范围按照满足设备运输最大的尺寸需求确定。
(10)可拆墙范围内的墙体不应设置有就地控制箱等设备、运输空间范围内不应敷设各类管线。
(11)可拆墙也可考虑采用方便拆卸的抽拉式高强度复合防火板。
(12)为避免上层存水、渗漏水通过风管孔洞滴落到下层空间,必须在孔洞周围设置挡水台。同时,为了避免出现通过孔洞跌落事故,在敞开式孔洞周围应设置围护栏杆。
(13)设置围护栏杆的范围一般包括活塞风孔、排热风孔、吊装孔、连通新排风道的新排风孔等为设置电动组合风阀及风管的敞开式孔洞。
(14)当有一侧或两侧风管距墙较近时,挡水台可简化设置,以阻挡水渗漏到下层空间为原则。
(15)围护栏杆的高度不宜小于1.2m,且应根据孔洞的性质考虑栏杆的可移动需求。
风室内孔洞未设置挡水台
1.4与装修专业配合要点
装修工程作为地铁车站的“门面”工程,有着其特殊的重要性。装修方案与管线关系密切,稍不严加控制就会影响整个车站的管线敷设及装修施工。由于装修造型方案的特殊性,各设备专业务必在前期与装修单位进行充分的沟通,以保证装修设计方案能够满足车站管线安装。
(1)一般来说,车站站厅、站台公共区与设备区交接处管线密集横穿,应严格控制管线的最低标高,考虑管线支吊架、保温等的影响。
(2)出入口、换乘通道处的管线一般都是从车站公共区引出,因此应注意出入口、换乘通道与车站公共区相接处的装修处理。
车站出入口与公共区交界处装修与管线关系示意图
(3)应注意风管与特殊装修造型处的衔接。由于装修吊顶与风管都需要设置独立吊架,因此,应结合装修图纸,与装修专业沟通装修吊顶的吊装方式,合理布置通风管道、风口,避开装修造型的结合部位,为后期的管线及装修吊顶施工带来便利。
(4)装修方案及图纸确定后,需及时跟踪吊顶的颜色、灯具布置等,并作为设计的输入参考资料,以便保持整体装修风格和谐一致。
(5)要结合设备管理用房的吊顶形式及布置布置调整风管、风口、室内机布置。
(6)考虑到风管、风口、室内机布置的一致性及美观性,同侧或走道两侧的房间吊顶布置尽量要保持横平竖直在一条直线上,以便于风管的穿越及风管上开口。
(7)应注意吊顶高度对房间开门的影响,以便于及时提醒相关专业进行调整。
设备区走道内装修与关系、房门布置关系图
2.与设备专业的接口要点分析
通风空调专业与地铁工程中的每一个设备专业均有接口关系,接口内容包括设备用房的通风空调要求、设备配电需求、设备发热量、设备布置、运行模式与监控需求、给水排水需求等,专业间的接口内容琐碎,需要引起足够的重视。
2.1与动力照明的接口要点
(1)在提资配电需求时,应该明确通风空调设备的用电电压、功率及负荷等级、是否为消防负荷、设备的特性(事故通风用或正常工况用),以便动力照明专业进行合理的动力配电设计及柜排列布置。
(2)需要结合特殊设备的特性及用电特点,考虑周全的配电方案。如空调机组内部箱体照明、多联机设备模块、变频电机的散热风扇等特殊配电要求,不能遗漏,方便检修维护。
(3)通风空调专业的各类传感器、水流开关、多联机控制线缆等一般由设备供货商提供,动力照明专业安装,因此需要对线缆的规格型号,接线方式等进行提前约定,以保证线缆的可靠连接。
(4)动力照明专业的箱体一般沿墙挂设,因此通风专业的风口需尽量远离房间隔墙,避免冷凝水的结露造成影响。
(5)在满足车站管线综合的前提下,应重点对接吊钩、吊梁下方是否布置有影响设备吊装运输的动照桥架,并与动照专业及时沟通,改移桥架的布置。
2.2与监控专业的接口要点
环境与设备监控系统(简称BAS)及火灾自动报警系统(简称FAS)是地铁车站控制系统的主要部分,与通风空调系统的正常运行、事故运行模式控制息息相关。接口配合时应注意如下要点:
(1)通风专业应提供准确的受控设备清单及设备位置、控制功能、运行模式具体需求。
(2)通风空调机房内设置的BAS模块箱尺寸较大,应重点核实BAS专业图纸的模块箱布置是否与人员通路、设备运输路径、设备布置相冲突。
(3)专用消防设备(包括风机、各类风阀)应提供给FAS专业监视/监控,其余受控设备应提供给BAS专业监视/监控。
(4)排烟风机入口处的总管上设有280℃排烟防火阀,该排烟防火阀与排烟风机连锁,与FAS系统有监视、控制接口要求,阀门执行器提供的接线端子应满足FAS系统的自动控制功能。
(5)车站公共区、区间隧道的温湿度测点、CO2浓度测点需要提供给BAS专业,不能遗漏。
2.3与给排水专业的接口要点
(1)需在通风空调机房、冷冻机房、多联机室外机等处设置冲洗水池,水池大小宜结合需清洗设备的最大尺寸进行配置。同时需考虑便利的上下水设施及外接高压水枪的接口功能。
(2)冷却塔、膨胀水箱、定压补水等地面设备的补水及排水措施需要进行周全考虑,并要与市政给排水接口进行配合,不能散排。
(3)风道内的给排水专业水管较多,在布置时需要与给排水专业进行对接,水管不能遮挡通风风孔、且在人防门上方的排布要进行合理的管线综合。
(4)站厅层卫生间排水管需接至站台层污水泵房,因此在站厅层的风管下穿站台并在站台层污水泵房上方水平敷设时,需考虑给排水管道的敷设空间,一般应预留至少600mm的净空。
(5)风管布置时应注意避开消防泵房、污水泵房、废水泵房等房间内的水泵吊钩。
2.4与其他设备系统配合要点
与其他设备系统的配合主要是设备布置及设备发热量等,需在各个阶段进行明确,以便于准确开展设计工作,确定通风空调系统负荷、风管尺寸、风口、室内机的位置等。
3.与设备供货商的接口要点分析
3.1设计联络
(1)设计联络阶段应将较为重要且生产周期较长,对后续接口联络及设计影响较大的通风空调设备时间安排提前,一般材料类或接口较少的可适当延后。
(2)每个设备的设计联络结束后,应及时确定设备设计参数,以便由设备供货商进行选型,确定设备功率(提供给动力照明专业);确定设备尺寸及孔洞要求(提供给土建专业);确定通信及接口要求(提供给FAS、BAS专业)。
(3)设计联络每个环节都是相关的,应注意前后的顺序,统筹时间,合理利用设计联络间隙期进行设备选型及专业间提资。
3.2深化设计
多联机分体空调、消声器设备较为特殊,需要进行深化设计,以确定设备的管道尺寸、控制形式、降噪措施。深化设计的提资及配合准确性直接影响通风空调专业施工图、设备选型以及设备生产制造。
3.3生产指令
设计联络结束后,结合施工图设计及设备选型情况下发设备生产指令是工程施工安装前的重要环节,通风设备的功能、结构形式、接管方向、接线类型、安装方式准确与否将对后期施工带来重大的影响,需要引起特别的重视。
(1)需认真核对设备选型参数、设备编号是否与设计方案及图纸一致。
(2)需认真核对设备的左右式、外形尺寸是否与土建预留条件一致。
(3)需认真核对设备的接口形式、端子类型及尺寸是否与配套的动照专业一致。
(4)已经生产的设备现场无法安装或者匹配不上时,宜在全线正施工的车站内进行调换,以减少浪费,无调换的需返厂更换重新下发生产指令。
4.与相关部门的接口要点分析
通风空调系统涉及众多外部接口,要配合政府职能部门完成相关的审查、汇报、验收等工作。
(1)参加消防部门组织的防灾设计交流,汇报防排烟设计内容及措施;提交消防报审文件及设计图纸;
(2)对于特殊车站,根据消防部门要求进行防排烟性能化设计,并将性能化设计结果以报告形式提交消防部门审查;
(3)参与车站防排烟系统消防检测与消防验收。
(4)配合环保部门进行车站通风空调系统的环保验收工作,验证房间、风亭口部的噪声及消声效果;对车站空调水系统水质、车站站内的CO2浓度、可吸入颗粒物等进行检测,提供必要的设计图纸及文件。
(5)配合节能检测部门对车站通风空调系统的节能指标、房间温湿度、新风标准等进行检测,提供必要的设计图纸及文件。
5.其他接口实施建议
(1)接口关乎设计质量及设计细节,要注意接口的及时性,在不同的设计阶段要配合不同的接口内容,不能遗漏,否则后面很难再进行弥补。
(2)接口要进行过程的控制,并落实互相确认程序,不能仅做口头谈判,否则后续难以追溯和定责。
(3)接口稳定越早越好,但是有些接口由于条件不具备,边界条件不稳定很难在早期稳定。因此,在制定接口内容后,需要对接口内容进行分类,根据轻、重、缓、急的原则逐渐稳定。
(4)随着各专业、系统的设计不断深入、完善,原来假设或初步确定的接口条件可能会发生较大变化且该接口对系统设计有非常大的影响时,要注意及时反馈。在设计过程中全程注意跟踪相关专业、系统变化的信息非常重要,务必使信息传递顺畅、有效。
参考文献
[1]GB50157-2013地铁设计规范(S)
[2]设计接口文件
[3]工程经验总结