某新建地鐵車站與既有車站換乘節(jié)點改造方案研究

薛婷婷（上海申通地鐵集團有限公司，上海 200030）

隨著全國地鐵建設(shè)的不斷發(fā)展，城市地鐵逐漸成網(wǎng)，路網(wǎng)中的換乘節(jié)點越來越多。因為規(guī)劃原因，有些車站在設(shè)計和建設(shè)階段預(yù)留了后期換乘接入條件。有些建設(shè)較早的線路則未預(yù)留后期換乘接入條件。因此，在換乘車站建設(shè)中常會存在著對既有線車站改造的情況。在換乘改造中，如何盡量減少對既有線的影響，并且節(jié)約造價、降低成本，值得深思研究。本文通過分析一座車站換乘節(jié)點的改造方案，提出相關(guān)思考和建議。

1 車站概況及換乘關(guān)系

某新建車站為地下 2 F 側(cè)式車站，為換乘車站，新線和既有線關(guān)系為通道換乘。既有線為 20 世紀 90 年代初建成車站，新線為建設(shè)中車站。既有線未預(yù)留新線換乘通道孔洞，需進行結(jié)構(gòu)改造。

由于新線站廳面積較大，接近 5 000 m2，故換乘通道無法與新線站廳劃分為 1 個防火分區(qū)。考慮換乘通道與既有線站廳共用 1 個防火分區(qū)。

本車站既有線運營主體為 A 公司，新建線路運營主體為 B 公司。根據(jù)兩家運營公司溝通結(jié)果，兩線運營管理界面根據(jù)防火分區(qū)進行劃分，故分界面位于新線與換乘通道分界處，分界處設(shè)置 2 道防火卷簾和 1 道管理卷簾。

2 換乘改造方案一

2.1 土建及裝修改造內(nèi)容

既有線未預(yù)留新線換乘通道孔洞需進行結(jié)構(gòu)改造。對既有線地下墻及結(jié)構(gòu)側(cè)墻改造，打開換乘通道的門和換乘通道消防疏散口門洞。相應(yīng)改造產(chǎn)生的裝修破壞需重新進行裝修，開門洞處需增加橫截溝。因增加換乘，既有線車站內(nèi)導(dǎo)向需調(diào)整。

2.2 機電改造內(nèi)容

機電系統(tǒng)根據(jù)換乘車站機電系統(tǒng)資源共享和系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)指導(dǎo)意見，以及結(jié)合現(xiàn)場情況，進行各相關(guān)專業(yè)方案設(shè)置。

2.2.1 通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)

換乘通道夾層設(shè)備房內(nèi)設(shè)置了獨立的環(huán)控機房，因此換乘通道通風(fēng)空調(diào)及防排煙系統(tǒng)設(shè)備相對獨立，機房內(nèi)設(shè)計布置了組合式空調(diào)箱、空調(diào)新風(fēng)機、回排風(fēng)機、排煙風(fēng)機各 1 臺。

2.2.2 給排水系統(tǒng)

換乘通道內(nèi)增加了消火栓，經(jīng)設(shè)計計算既有線的消防水供水能力，不滿足換乘通道使用。故換乘通道的消防水水源需要從新線一側(cè)接入，發(fā)生火災(zāi)時要啟動新線消火栓泵和噴淋泵，以滿足消防水量和水壓要求。

2.2.3 動力與照明

（1）換乘通道內(nèi)負荷電源均引自新線變電所，在換乘通道夾層設(shè)備房內(nèi)設(shè)置環(huán)控電控室，集中布置通道內(nèi)環(huán)控、照明等各類設(shè)備的配電箱（配電柜），既有線區(qū)域配電范圍不變。

（2）門洞打開處的設(shè)備移位及電路拆除。換乘通道打開處側(cè)墻上的廣告燈箱、疏散指示燈等需拆除移位，對應(yīng)配電線路拆除。3 號出入口連接通道處有一處水泵控制箱需移位。

（3）換乘通道納入既有線控制管理，換乘通道內(nèi)機電設(shè)備控制線纜需引入既有線車控室。

2.2.4 FAS、EMCS 系統(tǒng)

（1）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（Fire Alarm System，F(xiàn)AS）。由于防火卷簾設(shè)置于換乘通道與新線主體交界處，換乘通道納入既有線管理。既有線車站 FAS 系統(tǒng)需配合換乘通道的實施。根據(jù)換乘通道防火卷簾的設(shè)置位置，新增火災(zāi)探測器，并增設(shè)監(jiān)控防火卷簾的模塊。根據(jù)環(huán)控、給排水、動照等專業(yè)增設(shè)的設(shè)備，設(shè)置手動報警按鈕、電話插孔、消火栓按鈕、模塊、聲光警報器等設(shè)備；增設(shè)模塊與新線互通火警信息。由于既有線火災(zāi)報警主機比較老舊，且消防規(guī)范對消防產(chǎn)品要求的提高，故換乘通道火災(zāi)報警采用新設(shè) FAS 主機的方式接入。同時，對既有線車站及控制中心 FAS 系統(tǒng)進行軟件修改及系統(tǒng)調(diào)試。

（2）機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（Electrical Monitoring and Control System,EMCS）。EMCS 系統(tǒng)對換乘通道內(nèi)環(huán)控、給排水等專業(yè)設(shè)置的設(shè)備進行監(jiān)控，經(jīng)調(diào)研既有車站 EMCS 系統(tǒng)可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC）備用點位充沛，考慮換乘通道設(shè)備監(jiān)控接入既有車站，并對車站及中心系統(tǒng)進行軟件修改及系統(tǒng)調(diào)試。

2.2.5 通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)涉及廣播系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。因既有線廣播系統(tǒng)進行過大修改造，換乘通道內(nèi)揚聲器可以接進既有線廣播系統(tǒng)中，滿足消防要求。新線的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字全高清（1080P）制式視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)，既有線采用的系統(tǒng)為標清制式系統(tǒng)架構(gòu)。因系統(tǒng)原因，通道的新增攝像機無法接入既有線，只能接入新線，但是可以通過在既有線車控室內(nèi)設(shè)置操作終端和調(diào)看終端解決該問題，滿足技防要求。

2.3 方案存在問題及解決

2.3.1 存在問題

方案一原則上換乘通道管理納入既有線管理，機電系統(tǒng)接入既有線系統(tǒng)。但是因為既有線的供電、消防水等負荷不滿足換乘通道使用，故換乘通道的負荷電源、消防水需要從新線接入。而根據(jù)運營界面劃分，換乘通道內(nèi)的設(shè)備納入既有線管理，故帶來了系統(tǒng)歸屬與運營管理矛盾的問題。

相比較而言供電系統(tǒng)管理所屬一家，根據(jù)與供電接收單位溝通，確認換乘通道內(nèi)負荷電源可以由新線變電所供電的方案。

換乘通道內(nèi)消防用水由新線消防泵房接入，而換乘通道由既有線運營公司管理。從后期運營維護角度，運營公司建議設(shè)備歸屬和管理界面需統(tǒng)一。

現(xiàn)方案換乘通道內(nèi)消防設(shè)備的聯(lián)動及報警納入既有線管理，故換乘通道內(nèi)的火災(zāi) FAS、 EMCS 均采用接入既有線的方案，導(dǎo)致 FAS 的報警聯(lián)動分界與消防水不匹配，即換乘通道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)需使用消火栓時，需要聯(lián)動新線的消防泵，而根據(jù)目前換乘通道的 FAS 設(shè)置方案，將會聯(lián)動既有線的消防泵，無法實現(xiàn)有效供水。

2.3.2 解決方案

為使換乘通道各專業(yè)的接入對既有車站影響降到最小，換乘通道內(nèi)消防水等設(shè)備和系統(tǒng)的聯(lián)動，通過兩線 FAS 系統(tǒng)間的信息互通實現(xiàn)必要的聯(lián)動。在換乘車站兩線間設(shè)置模塊接口互通火警信息的基礎(chǔ)上，增加消防水泵等消防設(shè)備聯(lián)動的模塊接口。即當(dāng)換乘通道內(nèi)需使用消火栓時，由既有線FAS 系統(tǒng)將消防聯(lián)動信號發(fā)送給新線 FAS 系統(tǒng)，由新線 FAS系統(tǒng)實現(xiàn)消防泵的聯(lián)動控制。聯(lián)動示意如圖 1 所示。

圖1 方案一 兩線 FAS 聯(lián)動示意圖

通過上述方式，可以從技術(shù)上解決消防水設(shè)置情況與管理分界不一致的問題，但需兩線運營單位制定相關(guān)的管理辦法及操作規(guī)程。

3 換乘改造方案二

為解決機電系統(tǒng)與運營管理界面一致性問題，考慮對既有線進行改造，形成方案二。

3.1 土建及裝修改造內(nèi)容

除方案一改造之外，主要增加消防泵房改造，現(xiàn)消防泵房位于既有線西端，機房面積 32 m2。根據(jù)給排水計算要求增加 20 m2，需占用下方女更衣室房間。通道噴淋干管和通道消火栓穩(wěn)壓管需接自消防泵房，跨越既有線部分長度約120 m，其中穿越公共區(qū)長度約 110 m，涉及穿越的路徑上的裝修需同步調(diào)整。

3.2 機電改造內(nèi)容

3.2.1 通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)

方案二與方案一內(nèi)容一致。換乘通道夾層設(shè)備房內(nèi)設(shè)置了獨立的環(huán)控機房，因此換乘通道通風(fēng)空調(diào)及防排煙系統(tǒng)設(shè)備相對獨立，機房內(nèi)設(shè)計布置了組合式空調(diào)箱、空調(diào)新風(fēng)機、回排風(fēng)機、排煙風(fēng)機各一臺。

3.2.2 給排水系統(tǒng)

原既有線消防泵房設(shè)置于 1 號出入口附近，消防泵房尺寸為 7.2 m × 4.5 m，內(nèi)設(shè) 2 臺消火栓泵，2 臺噴淋泵。對消防泵房的改造主要包括以下幾點。

（1）原消火栓主泵參數(shù)滿足要求，保留使用；原噴淋水泵揚程不滿足要求，水泵需更換。

（2）根據(jù) GB 50974－2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》11.0.4 條規(guī)定，消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)，或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號應(yīng)能直接自動啟動消防水泵。為滿足自動啟泵功能，需補充設(shè)置穩(wěn)壓泵組 2 套（消火栓和噴淋各 2 臺），經(jīng)圖紙和現(xiàn)場核查，現(xiàn)有泵房面積為 32 m2，泵房內(nèi)已無條件設(shè)置穩(wěn)壓泵組，消防泵房面積需增大，房間長度需增至至少11 m。

（3）換乘通道內(nèi)噴淋干管和通道消火栓穩(wěn)壓管需接自消防泵房，需跨越正在運營的既有線車站進行敷設(shè)水管，長度約 110 m。

3.2.3 動力與照明

除了方案一的改造之外，因既有線消防泵房內(nèi)泵組改造，引起相關(guān)配電改造如下。

（1）原消防泵及其配套配電、控制柜及相關(guān)饋出至泵組、閥門的線纜需更換。

（2）由于總?cè)萘吭龃?，原消防泵房進線電纜需更換為大線徑電纜。

（3）變電所 400 V 兩段至消防泵饋線抽屜需對應(yīng)增大。

（4）配套對改造房間內(nèi)照明、插座配電改造。

3.2.4 FAS、EMCS 系統(tǒng)

方案二相較于方案一，F(xiàn)AS、EMCS 的整體架構(gòu)方案基本一致。換乘通道內(nèi)消防設(shè)備的聯(lián)動及報警納入既有線運營公司 A 管理，故換乘通道內(nèi)的 FAS、EMCS 均采用接入既有線的方案。換乘通道內(nèi)消防水改為從既有線引接，對既有線泵房進行相應(yīng)改造，確保了消防供水與兩線管理界面一致。即換乘通道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)需使用消火栓時，換乘通道的 FAS 設(shè)置方案將會聯(lián)動既有線的消防泵，實現(xiàn)有效供水，方便運營管理，聯(lián)動示意圖如圖 2 所示。

圖2 方案二 兩線 FAS 聯(lián)動示意圖

3.2.5 通信系統(tǒng)

改造方案二與方案一內(nèi)容一致，需同時滿足消防與技房要求。

4 結(jié) 語

（1）方案一主要矛盾是消防泵房的管理界面。從技術(shù)上，通過 FAS 系統(tǒng)在兩線車控室互通信息的方式，來解決消防水源和管理不一致的情況。土建和機電改造工程量較小，對既有線的運營影響也較小。

（2）方案二相比方案一而言，改造后使得換乘通道區(qū)域的報警、聯(lián)動的管理等界面統(tǒng)一清晰，但對既有線改造影響較大。一方面管線穿越既有線站廳層需要拆除吊頂，另一方面消防泵房改造過程中，影響消防功能，對既有線的正常運營存在較大影響。消防泵房的改造，將導(dǎo)致相關(guān)裝修、環(huán)控、動照、給排水專業(yè)系統(tǒng)均需進行相應(yīng)改造。改造方案二相比于方案一而言，更加耗時、耗力、耗錢。

（3）換乘通道屬既有線管理，通道內(nèi)的設(shè)備、照明及動力電源是通過新線供電。但是因為供電系統(tǒng)后期屬于一家公司維護管理，不存在管理界面問題。即可采用改造工程量小且對既有線影響小的方案一。

（4）因此建議換乘車站由一家運營單位進行管理，從而避免相關(guān)管理界面問題。各系統(tǒng)方案設(shè)計可簡單化，減少改造工程量。該建議也與之前換乘樞紐建設(shè)管理研究結(jié)論一致。