轨道交通车站及区间综合管线设计技术方案

1、轨道交通车站及区间综合管线设计技术方案1.1设计目的1）协调各系统（专业）管线布置，合理利用管线布置的有限空间，避免施工中各专业管线“打架”的现象。2）充分利用有限的地下空间，合理控制站厅、站台层层高，最大限度降低工程造价。3）从工序安排上指导施工，杜绝因工序安排的不合理给后续管线施工造成不便甚至返工的现象。4）减少设计变更，提高工程设计和施工质量。5）综合考虑管线的维护检修空间及以后扩展的空间。1.2设计依据1）地铁设计规范（GB50157-2003）2）城市轨道交通技术规范（GB50490-2009）3）市政公用工程设计文件编制深度规定建质200416号4）综合布线系统工程设计规范（GB/

2、T50311-2007）5）电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）6）CAD工程制图规则（GB/T18229-2000）7）房屋建筑CAD制图统一规则（GB/T18112-2000）1.3车站管线综合车站管线综合专业在轨道交通设计项目开展中的主要工作内容是根据车站主体建筑空间条件，对所有设备管线在空间内合理分布敷设，解决各设备专业管线标高冲突的表面问题，配合各设备专业出图。还要对各设备专业的管线布置提出具有综合性、可操作性、合理的技术要求。对建筑、结构专业提出能够使管线布置最优的房间布局、预留安装条件等技术要求，使管线的布置与车站建筑布局、结构形式和空间紧密结合，并为装修提供良好的实

3、施条件。指导现场施工,便于运营管理维修。车站管线综合图是一个综合性的并具有指导性的设计文件。综合性是指它对多个专业的管线位置经过协调和平衡后，再以简化的形式汇总，指导性是指各个专业的管线设计和施工安装都必须服务从于车站管线综合设计图的整体安排车站管线综合能够使车站空间得到更加合理、有效的利用，同时管线综合图又是建筑装修设计的基础资料。图1.3-1车站管线设3安装实施效果图1.3.2车站综合管线包含的内容1）通风与空调系统：包含送风管、排风管、排烟管、冷却水供水管、冷却水回水管、冷冻水供水管、冷冻水回水管、冷凝水管、冷媒管等管线；以及送风机、排风机、排烟风机、空调机组、多联机、冷水机组、冷冻水泵

4、、冷却水泵、消声器等设备。2）动照系统：包含动照电缆桥架。3）供电系统：包含供电桥架、车站内环网电缆路径等。4）给排水及消防系统：包含生活给水管、生活污水管、废水管、通气管、压力污水管、压力废水管、消火栓给水管等。5）通信、信号系统：包含通信、信号桥架。6）火灾自动报警系统（FAS）、环境与设备监控系统（BAS）、综合监控（ACS）、自动售检票等系统：包含以上所有系统的电缆桥架。7）气体灭火系统：包含气体灭火管线。1) 综合管线布置的空间要求。车站管线综合安装高度(含支、吊架所占用空间)必须在装修吊顶上皮标高以上。所有管线的布置高度应综合协调考虑，在可能的条件下应尽可能布置于高处，同时所有管线

5、的布置应避开设备吊装孔、设备运输预留门洞，以满足运营期间设备检修和更换、运输的要求。2) 管线与管线相对位置布置原则。(1) 在地下车站站厅、站台公共区的吊顶内，管线综合相对位置的布置原则主要遵守平行设置的原则，即通风干管、共用电缆桥架及共用水管支架采用平行布置方式。(2) 管线综合相对位置的布置原则主要为“风上、电中、水下”，即送风管、排风管道布置在上层，共用电缆桥架布置在中间，共用水管支架布置在下层；其中强弱电电缆共用桥架时动照电缆在上，弱电电缆在下。各设备专业管线应尽量少交叉或不交叉。(3) 各专业管线间的距离应符合各专业的设计规范要求，在管线位置冲突时，应按照有压管让无压管，小管线让大

6、管线的原则调整各专业及系统的管线位置。(4) 在管线相碰处应按照下列原则处理：小管径的让大管径的；软管让硬管；弱电让强电；压力管让自流管；工程量小让工程量大的。（5）供电管线与其他系统管线间距不应小于0.15m,其他各类管线间距不应小于0.20mo电缆桥架上部至顶棚或其他障碍物不应小于0.30m,电缆桥架与一般工艺管道平行最小净距0.40m。强电与弱电电缆桥架平行敷设时，应尽量不小于0.5m的间距，强电与弱电电缆桥架交叉敷设时，应保持不小于0.2m的间距。（6）弱电各系统桥架应合理综合，信号、通信电缆应共用桥架；BAS、安防等系统应共用桥架，弱电系统桥架宜共用支架。通号电缆桥架与其它弱电系统共

7、用桥架时，通号电缆桥架建议设置在最下层。（7）强电系统主桥架布置宜简洁，桥架应共用支吊架,宜在走道，或一般房间内布置，不宜通过通信机械室、信号机械室、车控室、公网通信机房、警用通信机房。桥架吊支架要注意接地。3）管线与设备相对位置的布置原则。（1）高、低压设备用房内严禁与设备无关的管线在设备的正上方布置，风管与变电所设备间的最小水平距离应不小于800mm；弱电设备用房内空调送排风口的投影线必须在设备轮廓线以外，电气房间内不应有与其无关管道和线路通过，其他房间与设备无关的管线也应尽量避免从设备上方通过。（2）各专业管线与屏蔽门间的距离不得小于700mm,施工时必须先安装屏蔽门，再敷设管线。4）管

8、线穿越房间的布置原则。任何高、低压及弱电设备用房内严禁穿越各类水管，弱电用房当釆用风机盘管必须置于房间内时，其风机盘管和接水管应远离设备。车站控制室和气瓶室内一般不应穿越与之无关的各类管线，只允许空调通风的末端支管进入。供电系统和低压电缆一般情况下不宜穿越弱电系统的设备用房。5）管线与土建相对位置布置原则。（1）轨行区的管线布置必须满足限界要求。（2）风管穿墙及楼板与建筑结构专业配合，减少与构造柱及圈梁冲突现象。（3）管道在结构板上的预留孔洞尺寸应比管道尺寸大100mm（_边大50mm）为宜，过大造成土建不易封堵，小了不易施工。（4）各专业管线在穿过防火墙及楼板时应采取防火封堵措施，电力电缆穿

9、过普通墙体时也应进行封堵。（5）各专业管线穿越屏蔽门端门时需进行封堵。6）管线的维修、检修要求。车站内布置的所有管线均应考虑其维修、检修要求，若管线的宽度不大于l.2m时，可考虑从单侧进行维检修，若管线的宽度大于l.2m时，应考虑从两侧均能够进行维检修,维检修的空间一般应满足0.6m,困难情况下不应小于0.4mo1.4区间管线综合1.4.1区间管线综合概述区间管线综合即区间轨旁设备辅助系统，是将区间轨行区所涉及的供电、触网、通信、信号、给排水等所有机电设备电缆的安装、布置进行集成设计的专业。轨旁辅助设备系统专业，对轨道交通领域，在国内是一个新兴专业，但在国际知名设计咨询公司专业设置中，是一个非

10、常重要的专业，一般由资深高级工程师担当负责人。轨旁辅助设备专业，将所有的轨旁辅助设备进行统一集成设计，并统一协调、安排，制作轨旁所有断面的机电设备协作图（CSD）,预留及预埋孔洞、管线图纸（SEM）,对轨旁所有辅助设备的安装具有非常强的指导意义。1.4.2设计界面划分区间管线设备综合专业工作范围限定于线路正线及辅助线。（1）与车辆段（停车场）管线综合设计范围分界为：车辆段（停车场）线路与正线设计里程分界点。（2）与车站管线综合设计范围分界在车站站台层轨道旁。1.4.3区间管线综合设计原则（1）满足本工程限界设计要求。（2）满足各种电缆敷设路径要求。（3）满足各种轨旁设备安装位置要求。（4）兼顾

11、各专业设备、管线布置要求，合理安排轨旁有效空间。（5）协调设备管线合理路径，减少电缆、管线过轨频率。（6）合理安排管线路径及设备布置空间，减少设备、管线对土建断面的影响，降低工程造价。1.4.4区间轨旁辅助设备、管线布置情况结合限界断面管线设备的总体布置情况，原则弱电电缆及设备和强电电缆及其设备分开布置。在地下隧道：通信电缆及设备、信号电缆及设备、消防水管、FAS、BAS管线及设备、漏泄同轴电缆及设备布置在行车方向右侧；供电及动力照明电缆及其附属设备布置在行车方向左侧。对于电缆的过轨道，原则尽量避免。对于道岔区必须过轨的电缆，原则强电电缆从隧道顶部吊架方式过轨，弱电电缆从道床埋管通过。接触轨原

12、则布置在行车方向左侧，靠强电布置，在道岔区方可换边至方向右侧。1.4.5区间轨旁辅助设备、管线布置设计流程（1）通信、信号、供电、FAS、BAS、无线通信、区间给排水专业等提出本专业、系统的电缆敷设路径、轨旁辅助设备的尺寸大小及安装要求。（2）各土建工点院提供全线轨行区的结构平面、横剖面、纵剖面图纸。（3）轨旁辅助设备专业据此在土建断面上（不是限界断面），在满足限界要求下合理布置各种轨旁辅助设备及管线。（4）对特殊地段（如联络通道、道岔区、电缆过轨区、消防水管过轨区、区间轨旁管线设备孔洞预留、预埋区）出详细平、剖面、立面安装图。（5）各设备系统专业配合提供相关技术资料，并对轨旁辅助设备专业图纸

13、进行对图、会签。（6）轨旁辅助设备专业图纸一经相关专业确认、会签后，各专业的轨道旁辅助设备、电缆管线安装将严格按照轨旁辅助设备专业图纸执行，特殊需要更改地段，需经相关专业同意后，并报业主批示后，方可更改。1.4.6区间管线综合主要设计内容1）区间参与区间所有通信、信号、供电系统电缆横穿轨道的预埋管道协调。参与区间所有通信、信号、供电系统电缆横穿人防门洞的管线、孔洞预留，预埋设协调。负责区间所有区间管线设备综合的管线综合及协调。2）车站负责车站范围轨旁的管线、设备综合设计。3）参与阶段区间管线设备综合专业涉及确定土建断面尺寸和工程造价，参与阶段为初步设计及施工设计阶段。4）主要图纸（1）各种区间

14、矩形隧道轨旁管线设备综合图（2）各种区间圆形隧道轨旁管线设备综合图（3）区间出洞口U形槽区间轨旁管线设备综合图（4）各种区间隧道人防隔断门预埋管线及位置图（5）地下各车站轨旁管线设备综合图（6）地面车站轨旁管线设备综合图（7）全线区间轨旁各种电缆及水管敷设路径、轨旁设备平面布置综合图1.5基于BIM技术的管线综合设计1.5.1BIM的概念BIM（BuildingInformationModeling）即为建筑信息模型。建筑模型的数据以多种数字技术为依托，从而以这个数字信息模型作为各个建筑项目的基础，去进行各个相关工作。建筑工程与之相关的工作都能够从这个建筑信息模型中拿出各自需要的信息，即可指导

15、相对应工作又能将相对应工作的信息反馈到模型中。建筑信息模型不是简单的将数字信息进行集成，它还是一种数字信息的应用，并能够用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，能够使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。图1.5-1BIM的全生命周期图在建筑工程整个生命周期中，建筑信息模型能够实现集成管理，所以这个模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。所以在一定范围内，建筑信息模型能够模拟实际的建筑工程建设行为，例如：建筑物的日照、外部围护结构的传热状态等。同时BIM能够四维模拟实际施工

16、，以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题，来提前处理，为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时能作为施工的实际指导，也能作为可行性指导，以提供合理的施工方案及人员、材料使用的合理配置，从而来最大范围内实现资源合理使用。1.5.2BIM的特点BIM建筑信息模型不同于仅仅个设计绘图软件或者出图工具的CADo真正的BIM应该符合以下五个特点。(1)可视化可视化即“所见所得”的形式，BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前；现在建筑业也有设计方面出效果图的事情，但是这种效果图是分包给专业的效果图制作团队进行识读设计制作出的线条式

17、信息制作出来的，并不是通过构件的信息自动生成的，缺少了同构件之间的互动性和反馈性，BIM提到的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视，在BIM建筑信息模型中，因为整个过程都是可视化的，所以，可视化的结果不但能够用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。图1.5-2BIM的可视化效果(2)协调性BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。当然BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题，它还能够解决例如：电梯井布置与其他设计布置及净空要求之协调，防火分区与其他设计布置

18、之协调，地下排水布置与其他设计布置之协调等。（3）模拟性模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型，还能够模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段，BIM能够对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验，例如：节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段能够进行4D模拟（三维模型加项目的发展时间），也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而来确定合理的施工方案来指导施工。同时还能够进行5D模拟（基于3D模型的造价控制），从而来实现成本控制；后期运营阶段能够模拟日常紧急情况的处理方式的模拟，例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。图1.5-3BIM的4D模拟(4) 优

19、化性事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系，但在BIM的基础上能够做更好的优化、更好地做优化。优化受三样东西的制约：信息、复杂程度和时间。没有准确的信息做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在。复杂程度高到一定程度，参与人员本身的能力无法掌握所有的信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。(5) 可出图性BIM并不是为了出大家日常多见的建

20、筑设计院所出的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，能够帮助业主出如下图纸：1) 综合管线图(经过碰撞检查和设计修改，消除了相对应错误以后)；2) 碰撞检查侦错报告和建议改进方案。图1.5-4BIM二维、三维协同出图1.5.3BIM技术与车站管线综合二维车站管线综合是将各专业的平面管线布置图，按照一定的原则确定各种系统管线的相对位置，进而确定各管线的定位和标高，再针对关键部位绘制局部的剖面图。在此背景下，二维管线难以克服几大缺陷。第一，管线交叉的地方靠人眼观察，难以进行全面的分析，碰撞无法完全曝露及避免；第二，管线交叉的处理均为局部调整，很

21、难将管线的连贯性考虑进去，时常会顾此失彼；第三，管线标高多为原则性确定相对位置，大量管线没有全面精确地确定标高；第四，多专业叠合的二维平面图纸图面复杂繁乱，不够直观；第五,在净空要求紧张的情况下，二维的管线综合设计方式无法满足因地制宜地变通布置方式的需要。传统二维管线综合设计存在的不足，让釆用BIM技术进行的三维管线综合设计方式拥有了广阔的发展空间。BIM包含了基于工程三维模型的设计、施工、维护、关联等完整的信息，是应用于建设项目生命周期各阶段管理的现代化工具。管线综合是BIM技术在城市轨道交通工程的重要应用方向之一。BIM技术的出现，为设备管线综合提供了非常好的解决方案。BIM技术的协同设计

22、、可视化特点、碰撞检查以及将来有可能实现的管线自主排布等功能能够大大提高了管线综合的工作效率与质量。综合管线BIM技术能对地铁管线进行三维模拟仿真设计，显示各管线的走向及连接情况，模拟图形在车站设备及管理用房区的走廊区域釆用了综合吊架的设计方案，预留了设备检修通道，以此为模版进行实际工程安装，实现管线综合设计与安装的位置吻合。通过在施工过程中的三维指导施工，在管线安装过程中实现了安装进度快，管线安装一次到位，与装修吻合等众多目标期望，特别是走廊内管线也较好的预留了检修维护空间。BIM技术可轻松实现不同角度，任意剖面的管线空间效果，二维，三维同步互转。如图10-68o完整的BIM模型就相当于建筑

23、的一次虚拟建造，将设计图纸以三维的方式直观预演出来，从而能够发现及避免很多图纸上的问题。BIM技术的发展使三维管线综合的设计方式得以实现。图1.5-6 BIM的漫图1.4-5BlM的任意视角效果图游空间互提淹料|I别戚磯攀|业主及话佐提交三蟻起果文件|意见修改及优化|车站旨线够赢工正戏出图1）BIM技术管线综合设计及指导施工的流程|三饒以讦单位対车站舌应合施工正式图选行确认图1.5.7BIM三维设计及指导施工的流程2）BIM技术在实际工程中的应用效果（1）站厅层管线整体规划路由通畅，一次安装就位。（2）车站站厅走廊内，为管线安装及运营维护留岀了中间大于500mm的检修通道。图1.5-8BlM指导施工的站厅安装效果图1.5-9BIM指导施工的走廊检修空间3) BIM协同二维设计图纸，使现场管线安装层序分明。图1.5-10BIM实现的三维管线走廊图1.5-11BIM协同二维设计及现场安装4）三维反馈管线综合设计，杜绝碰撞。图1.4-13BIM协同检测二维设计管线碰撞1.5.4使用综合管线BIM技术进行设计的预期前景使用BIM技术的管线综合设计模式能够实现三维设计，并能根据3D模型生成各种图形和文档，而且始终与模型逻辑相关。当模型发生变化时，与之关联的图形和文档将自动更新。使用BIM技术设