胡郁捷 羅 驥
(中交第二公路勘察設計研究院有限公司)
湖涌停車場設置在佛山市城市軌道交通二號線中部,位于禪城區(qū)南莊,佛山一環(huán)以西、季華路以北,承擔二號線部分車輛停放任務。本項目通過TOD整體開發(fā),致力于打造一座城市綜合體,為地鐵創(chuàng)造更多客流,減少地方政府對地鐵運營補貼壓力。開發(fā)效果圖如圖1所示。
圖1 湖涌停車場與上蓋物業(yè)開發(fā)效果圖
湖涌停車總用地面積89902.08m2,總建筑面積137272.82m2,建筑基底面積67702.12m2,容積率為2.17,建筑密度為75.3%,綠地率為7.5%。地鐵停車場結合TOD物業(yè)開發(fā)方案采用架空方式處理,地上一層為TOD地面汽車庫層,地上二層為地鐵停車場層,地鐵停車場蓋板上方進行TOD物業(yè)開發(fā)。本項目豎向關系如圖2所示。
圖2 本項目豎向關系
湖涌停車場包括運用庫、運轉綜合樓、地面汽車庫層、綜合樓、洗車機棚及污水處理站、牽引降壓混合變電所、派出所等單體。其中,運用庫、運轉綜合樓、綜合樓、洗車機棚及污水處理站、牽引降壓混合變電所、派出所和門衛(wèi)等為車輛基地功能,除綜合樓、派出所設置于地面層外,其余單體在二層的地鐵停車場內設置。
湖涌停車場低壓配電系統(tǒng)設計過程中,吸取了武漢、青島等地已建成地鐵場段的成功經驗,結合湖涌停車場TOD開發(fā)的特點,盡量優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)設計中的不足。本文將設計過程中梳理出來的重難點、解決方案進行簡要描述,主要分為以下幾個方面:
1)地鐵停車場低壓配電方案的確定;
2)地鐵停車場及上蓋開發(fā)防雷接地設計;
3)蓋下運用庫及咽喉區(qū)內風機配電及控制設計;
4)蓋下運用庫及咽喉區(qū)內照明配電、控制設計;
5)出入場線區(qū)間照明設計。
由于湖涌停車場總長度超過700m,各單體分散布置在停車場的不同區(qū)域,如圖3所示,因此,停車場內降壓變電所布置方案對本項目的供電可靠性及造價影響巨大。
圖3 湖涌停車場平面布置圖
在前期配合過程中,主要考慮以下兩種配電方案。
方案一:僅設置一座牽引降壓混合變電所,如圖4所示。
圖4 單變電所低壓配電簡圖
方案二:設置一座牽引降壓混合變電所,同時在 運轉綜合樓設置一座跟隨所,如圖5所示。
圖5 雙變電所低壓配電簡圖
兩種方案各有優(yōu)缺點,僅設置一座變電所配電系統(tǒng)相對簡單,但運用庫內用電設備末端電壓降較大,供電可靠性降低,電能損耗增加,低壓電纜截面過大,造價過高;若在運轉綜合樓增加一座跟隨所,則運用庫及運轉綜合樓配電可就近引自跟隨所,上述缺點得到有效緩解,但增設跟隨所的同時會導致土建和高壓系統(tǒng)造價增高。
從供電可靠性方面考慮,增設跟隨所可有效提高運用庫及運轉綜合樓供電可靠性;從經濟成本方面考慮,運轉綜合樓內設置一個跟隨所成本大概在150萬左右,但由于電纜截面及長度降低,電纜造價可節(jié)省300萬。綜合上述因素,湖涌停車場采用方案二,設置一座牽引降壓混合變電所,同時在運轉綜合樓設置一座跟隨所。
湖涌停車場及上蓋TOD開發(fā)采用共用接地裝置,要求接地電阻不大于1Ω。本工程利用建筑物基礎作共用接地裝置,所有樁基、承臺、基礎梁(板)內鋼筋相互可靠連接。所有結構柱(含上部建筑結構柱)均作為防雷引下線,柱內鋼筋相互可靠連接(要求結構柱內2根φ16或4根φ12主筋通長焊接)。利用結構鋼筋網做接地體時,縱橫鋼筋交叉點宜采用焊接,所有接地裝置必須連接成電氣通路,所有接地裝置的焊接必須牢固可靠。
綜合樓和派出所為兩棟獨立建筑,本項目考慮這兩個小單體不能滿足綜合接地電阻不大于1Ω要求,故在湖涌停車場綜合接地網預留接口,通過接地扁鋼將綜合樓、派出所接地網與大庫下綜合接地網可靠連接,通過各單體接地網并聯方式使綜合樓、派出所接地網滿足各系統(tǒng)專業(yè)接地需求。
同時,考慮到本項目的建設周期較長,地鐵停車場及上蓋TOD開發(fā)未能同期實施,前期上部住宅未施工前,湖涌停車場按第二類防雷建筑物設置防雷措施,在停車場蓋板上屋面做好接閃措施。并在上部住宅投影范圍內結構柱網上外露部分主鋼筋,為上蓋TOD開發(fā)預留防雷引下條件,盡量避免后期返工。
湖涌停車場內風機采用環(huán)控柜集中配電控制和現場設置風機配電箱配電控制兩種方式。運用庫內風機采用環(huán)控柜集中配電,減少與BAS專業(yè)接口數量;各分散單體內采用配電箱配電,降低工程實施難度。
為減少運用庫對周邊TOD開發(fā)的噪聲影響,地鐵停車庫北、西、南側采用墻體封堵,局部開窗采光,東側敞開,與軌道咽喉區(qū)連通,上覆屋頂平臺。由于運用庫北、西側設置有高層住宅,不能利用開窗自然排煙。因此,運用庫四周環(huán)道上方夾層內設置有17臺排煙兼排風雙速風機。平時低速運行,供大庫通風使用;火災時高速運行,迅速降庫區(qū)內煙氣排出,以保證人員安全疏散。鑒于停車場庫區(qū)內通風空調系統(tǒng)設備較多,且根據消防疏散需求,不會同時多臺風機高速檔位運行,故考慮對非消防專用風機采用智能低壓配電系統(tǒng),以便于集中監(jiān)控和工程實施,降低工程造價。
綜合樓、派出所等單體內風機以及咽喉區(qū)專用排煙風機根據風機設置情況,現場設置配電箱就地配電控制,其中專用消防風機配電回路采用末端切換,滿足規(guī)范要求及風機控制需求。
湖涌停車場與國內現有的大部分停車場段存在很明顯的差異,運用庫、咽喉區(qū)均位于蓋下,難以像其他停車場段一樣充分利用自然采光,因此,湖涌停車場按不同區(qū)域照度要求在整個蓋下均勻設置照明設施。
湖涌停車場庫區(qū)內照明可以大致分為以下四塊:運用庫照明、檢修坑照明、咽喉區(qū)照明及場區(qū)環(huán)道照明。蓋下燈具數量大,按以往單回路供電的普通配電方式,難以滿足庫區(qū)內檢修作業(yè)對照明配電可靠性要求;若蓋下燈具同時開啟,不進行有效的控制,這將造成極大的能源浪費。針對上述配電可靠性及日常節(jié)能問題,本項目決定借鑒其他線路車站公共區(qū)配電的優(yōu)質方案來解決。具體措施如下:
1)在運用庫等照明可靠性要求較高地方,劃分區(qū)域配電,每個區(qū)域設置兩個照明配電箱,電源分別引自跟隨所內兩段不同母線,燈具配電由兩個配電箱分別饋出回路交叉配電,單回路故障斷電也不影響另一回路燈具正常工作,僅增加少量配電箱造價,提高運用庫照明可靠性,為庫區(qū)內檢修作業(yè)提供保障。
2)對蓋下運用庫照明、檢修坑照明、咽喉區(qū)照明及環(huán)道照明采用智能照明控制系統(tǒng)進行集中控制。根據運營需求,可預先設置多個不同場景,以滿足不同時間段、不同場合對庫區(qū)內照明需求,對整個停車場庫區(qū)內照明進行集中控制,降低能源損耗。
3)擴大LED光源使用范圍,環(huán)道、咽喉區(qū)、運用庫等場合采用大功率LED光源以進一步節(jié)約能源。
4)針對停車場內16條車輛檢修坑,采用24V安全電壓等級LED燈具。在土建配合階段預留好燈具安裝凹槽,避免后期燈具側墻明裝,影響人員檢修操作,最大限度保證運營人員的人身安全。
湖涌停車場地鐵層位于地上二層,出入場線從地下過渡到地面上,U型槽至停車場蓋下之間爬坡段上部未設置上蓋。
常規(guī)停車場位于地面一層,咽喉區(qū)均會設置有高桿投光燈,其照明可覆蓋出入場線露天段。但此照明方案不適用于此項目,湖涌停車場出入場線露天段照明燈具布置方案需另行設計。由于沒有上蓋,且兩側側墻較矮,結合高架區(qū)間設計方案,考慮在接觸網立柱上固定安裝,大樣圖詳見圖6。此方案避免了動照專業(yè)單獨設置燈桿,利用現有接觸網立柱進行安裝,不會侵入車輛限界,保證行車安全。
圖6 出入場線露天段燈具安裝大樣圖
同時,為了避免地下區(qū)間與高架區(qū)間亮度差異較大,在地下區(qū)間出地面段設置過渡照明,過渡段照明就近引自出入場線雨水泵房配電箱,設置時間繼電器,白天外界亮度較強時開啟過度照明,保證行車安全;夜間關閉過渡段照明,節(jié)約能源。
本文針對佛山地鐵2號線湖涌停車場低壓配電系統(tǒng)設計過程,對TOD綜合開發(fā)地鐵停車場設計中可能遇到的問題進行簡單描述,并給出了相應的解決方案。大型TOD綜合開發(fā)停車場項目應結合項目具體情況,制定合理的低壓配電方案,在滿足運營使用需求的前提下,力爭找到一個能耗與造價的平衡點。同時,除做好地鐵停車場設計工作外,需從整個項目的角度來看待問題,明確停車場與上蓋TOD開發(fā)部分的接口,比如預留好上蓋TOD開發(fā)建筑的10kV電纜接入條件,為上蓋TOD開發(fā)建筑提供防雷引下接引條件。在市區(qū)土地資源日益稀少的情況下,地鐵停車場設計中會越來越多地采取這種上蓋開發(fā)的形式,對設計人員要求也越來越高,本文結合湖涌停車場設計實例,對此類項目提出一些探討性意見,以供今后其他類似項目設計參考。