深圳機場旅客捷運系統(tǒng)通風空調設計與思考

朱琳琳

（深圳市市政設計研究院有限公司，廣東深圳 518000）

1 引言

2018 年全球旅客吞吐量排名前10 名的機場中，除東京羽田機場外，其余9 個機場均建有機場內部的捷運系統(tǒng)；2018 年全球旅客吞吐量前50 名的機場中， 有35 個機場修建了捷運系統(tǒng)。 其中，25 個機場采用旅客捷運系統(tǒng)（APM）；4 個機場同時采用了APM 和單軌、纜車、地鐵[1]。 由此可見，機場捷運系統(tǒng)是解決國際大型機場內部交通的主要方法之一。

我國已有30 多個機場的年旅客吞吐量達到1 000 萬人次以上。 從國際大型機場的發(fā)展趨勢來看， 我國的這些機場中，未來有很多都有建設捷運系統(tǒng)的需求。

機場捷運工程不完全等同于地鐵工程， 地鐵采用鋼軌鋼輪，車體寬、運載量大；APM 采用混凝土結構的行駛路面和鋼制導軌，以膠輪作為走行輪和水平導向輪，行駛振動小，爬坡能力強，但是載客量少[2]。

國內對其通風空調系統(tǒng)的研究鮮為少見，因此，對此類工程的設計經驗進行總結具有重要意義。

2 工程簡介

深圳機場旅客捷運系統(tǒng)， 主要承擔T3 航站樓至衛(wèi)星廳、T4 航站樓（遠期）的旅客和工作人員運送任務，全線設置T3航站樓站、衛(wèi)星廳站、T4 航站樓站（遠期）和一座運營維修車間，采用全地下敷設方式。

項目分兩期實施， 本期工程建設范圍為T3 航站樓站、衛(wèi)星廳站、T3 航站樓站～衛(wèi)星廳站區(qū)間、衛(wèi)星廳站至擬建工程北端區(qū)間及運營維修車間（含出入線）。其中，T3 航站樓站設于正運營的T3 航站樓內，T3 航站樓為該站預留了部分土建條件；衛(wèi)星廳站、運營維修車間、出入線為新建工程。

本工程采用膠輪車，24 h 不間斷全自動駕駛模式。 近、遠期編組形式采用獨立3 輛編組，穿梭模式采用4 輛編組。 列車最高速度：80 km/h； 近、 遠期最小行車間隔均為3.16 min，T3航站樓站、衛(wèi)星廳站列車停站時間均為1 min。

3 通風空調系統(tǒng)介紹

APM 系統(tǒng)作為一種新型的軌道交通系統(tǒng)， 目前國內沒有專用的規(guī)范指導設計，通風空調系統(tǒng)設計主要參考GB 50157—2013《地鐵設計規(guī)范》，已通過專家咨詢會審查。

3.1 與航站樓設計界面

以車站的站臺門為界，捷運線區(qū)間隧道通風系統(tǒng)、本線所需設備用房、 運營維修車間的通風空調及防排煙系統(tǒng)由捷運線設計單位負責。 T3 航站樓站的設計包含由捷運設備房需求引起的T3 航站樓內部改造。

T3 航站樓站、 衛(wèi)星廳站的冷源分別由各自的規(guī)劃能源中心提供。

3.2 隧道通風系統(tǒng)

3.2.1 區(qū)間隧道通風系統(tǒng)

衛(wèi)星廳站采用雙活塞風井，對應每條正線隧道出、入站端各設置一個面積不小于16 m2的活塞風道，并配置4 臺風量為66 m3/s 和50 m3/s 的隧道風機及相應閥門，每端通過不同位置閥門的開關實現(xiàn)2 臺隧道風機互為備用或并聯(lián)運轉。

受T3 航站樓預留條件限制，T3 航站樓站僅在左線的進站端、 右線的出站端各設置一條面積不小于16 m2的活塞風道，并配置2 臺風量為66 m3/s 和50 m3/s 的隧道風機及相應閥門。 為解決列車進出站隧道端部泄壓問題， 在端部設置16 m2泄壓風道。

在運營維修車間出入線端部設置1 處機械排煙風井及1 處泄壓風井，面積均為16 m2。

3.2.2 站內隧道通風系統(tǒng)

車站的站內隧道設置軌頂軌底排風系統(tǒng)， 平時排除列車停站時列車空調冷凝器及輪軌系統(tǒng)的散熱，火災時排除煙氣。為配合T3 航站樓、衛(wèi)星廳航站樓裝修效果（列車?？康牟糠终緝人淼牢挥诤秸緲侵型サ牡撞浚?，并兼顧列車冷凝器設置在車底， 首次提出并采用站內隧道的軌頂風口設置在列車?？空緝人淼赖亩瞬?。 T3 航站樓站在站內隧道的一端配置1 臺風量為45 m3/s 的排風機， 衛(wèi)星廳站在站內隧道的兩端各配置1 臺風量為23 m3/s 的排風機。

值得注意的是， 站內隧道排煙系統(tǒng)設計需滿足站內隧道“排煙口的位置與最遠排煙點的水平距離不應超過30 m[3]”。T3 航站樓站軌頂排風口與區(qū)間隧道機械風口的水平距離不大于60 m，站內隧道火災時啟動站內隧道排風機和區(qū)間隧道風機。

全線隧道通風系統(tǒng)原理圖如圖1 所示。

圖1 全線隧道通風系統(tǒng)原理圖

3.3 設備用房通風空調及防排煙系統(tǒng)

與地鐵車站設備用房設計原則一致， 滿足GB 50157—2013《地鐵設計規(guī)范》相關條款要求。

3.4 空調水系統(tǒng)

對于新建的衛(wèi)星廳站， 衛(wèi)星廳航站樓設計時將冷水管接至捷運線與航站樓土建分界處； 對于改造的T3 航站樓站，捷運線在T3 航站樓的冷水系統(tǒng)中找合適的接入點；兩站均不另設冷源。

4 設計與管理遇到的問題及思考

1）軌道交通的隧道通風系統(tǒng)，前期設計預留不到位，后期改造受限條件多，很難做出好的設計方案。

T3 航站樓內未預留捷運線隧道通風系統(tǒng)所需的機房、風道及風井。 隧道通風系統(tǒng)活塞風的路徑順暢程度對站臺門的開啟、關閉有直接影響；其機房、風道在軌道交通設備用房中占用空間最大，風井對地面景觀影響最大，由此可見，前期預留不到位，后期改造代價很大。 經多次現(xiàn)場踏勘、多方案研究對比后，將活塞風道設置在相對狹小、欠規(guī)則的空間內（原設計為預留庫房），將地面層的辦公室改造為隧道風機房。

思考：對類似的預留工程，建議請專業(yè)性較強的設計院配合做好前期預留設計， 必要時可布置大型設備的位置及主要管線的走向。

對設計單位而言，做好預留工程的設計，對工程后期的建設至關重要。

對業(yè)主單位而言， 建議在簽訂設計合同時加強對預留工程的管控力度。

2）同一個預留工程，委托兩家單位設計，改造內容易遺漏。

從工可、初設到招標設計，捷運線T3 航站樓站的機電設計內容未涉及T3 航站樓內的改造工程，原以為由捷運需求引起航站樓內機電系統(tǒng)的改造已納入T3 航站樓改造工程中，施工圖設計開展前，與總承包單位核對設計接口時發(fā)現(xiàn)T3 航站樓改造工程文件未包含此內容。

捷運線通風空調工程的改造， 不僅涉及捷運線預留工程不合適的部分，還涉及為T3 航站樓其他區(qū)域服務、經過捷運線所在空間的“過路”管線，此項工程的改造難度及改造量比預判大很多。 經估算，T3 航站樓的改造費用與新建費用相當。

思考：一個預留工程，多家設計單位，建議在工可階段做好改造界面的劃分工作，并將改造費用納入估算。

3）改造工程的設計輸入條件不合適，導致后期較多的施工圖變更。

T3 航站樓內捷運線所在的區(qū)域管線眾多， 未進行專業(yè)復測的條件下，改造的法定依據(jù)是T3 航站樓竣工圖。 在此前提下開展的改造工程設計， 本專業(yè)設備區(qū)的管線布置在施工配合階段做了較大調整，不僅增加了設計工作量，還給現(xiàn)場工期造成極大的影響。 究其原因主要有以下兩點：航站樓內既有管線的敷設大部分與竣工圖不一致； 綜合管線專業(yè)在做管線綜合時部分專業(yè)既有管線無法提供。

思考：對于改造工程，設計前期建議做好管線復測工作。若涉及管線較少，該項工作可由設計單位負責；若涉及管線較多，尤其是多專業(yè)管線疊加布置時，建議找專業(yè)的勘察單位負責該項工作。 對于既有工程管線較多且未設置照明的改造區(qū)域，建議提前設計臨電措施，保障復測工作的順利進行。

4）火災時航站樓內消防無關的通風空調系統(tǒng)的控制方式與捷運線不一致。

航站樓內火災時消防無關的通風空調系統(tǒng)設備、 閥門采用切非的方式停止運行， 捷運線采用電動關閉的方式停止運行（水系統(tǒng)除外）。

思考：若火災時捷運線消防無關的通風空調系統(tǒng)的控制方式與航站樓保持一致，需將一次回風空調系統(tǒng)的排風閥、回風閥、氣滅房間空調支管上的全電動防火閥納入消防控制系統(tǒng)。

原因如下：火災時，一次回風空調系統(tǒng)的排風閥、回風閥需電動關閉， 避免煙氣通過排風道蔓延至新風道及空調房間內；氣滅房間火災時，該房間通風支管上的全電動防火閥應能與自動滅火系統(tǒng)的啟動聯(lián)動關閉[4]。

5）設計界面劃分不合適導致現(xiàn)場返工。

現(xiàn)場巡查時發(fā)現(xiàn)在隧道通風系統(tǒng)的土建風道內設置了煙感及噴淋系統(tǒng)， 原因主要是航站樓設計單位把該部分空間納入自己的設計范圍，且不了解軌道交通設計相關情況。 為保證隧道通風系統(tǒng)火災時正常運行， 需拆除已安裝完成的煙感及噴淋。

思考：由多家單位聯(lián)合設計的綜合體工程，建議按各自系統(tǒng)所占用的建筑空間劃分設計范圍， 不能簡單地按建筑空間劃分，交叉區(qū)域設計應多方相互配合、審查、互簽對方的設計圖紙，避免設計錯誤或沖突。

5 結論

1）機場捷運系統(tǒng)的通風空調設計在專用規(guī)范發(fā)布前，可參考GB 50157—2013《地鐵設計規(guī)范》進行設計。

2）對于列車冷凝器設置在車底的軌道交通工程，在滿足消防設計的前提下， 可采用列車停靠的站內隧道上方不設置軌頂風道的設計方案。

3）機場捷運系統(tǒng)不是一個獨立的工程，與航站樓設計存在密切的聯(lián)系，處理好兩者的設計原則及接口關系至關重要。

4）軌道交通工程作為預留工程時，建議前期預留設計將隧道通風系統(tǒng)的機房、風道及風井一次預留到位。

5）預留工程設計時，建議工可階段考慮改造工程量。