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論文摘要:從市政基礎設施在歷史文化保護區內如何建設的角度,遵循歷史保護區保護的原則,針對北京南池子歷史保護區存在的交通狀況及防災能力差,保護四合院及文物古跡多,現況街區基礎設施較差等共性問題,提出了充分利用其周邊地形及各種現況基礎設施,合理布設各種市政管線及站點;在規范允許的范圍內難以達到時,充分利用各專業的新技術、新材料、新工藝及其它手段,并在有關專家、上級主管部門的指導下和各專業部門的支持下,經充分討論審查順利完成了市政工程綜合設計和工程實施工作。
論文關鍵詞:歷史文化保護區;市政基礎設施;管線綜合設計;北京市
前言北京,正如梁思成先生所歌頌的一樣,是“古代中國都市發展的結晶”。近年來北京市政府分三批劃定了40片歷史文化保護區,其總面積占舊城總面積的40%。
南池子歷史文化保護區研究工作由市規委組織規劃院、市政管委、市政管理處、市政院、市自來水集團、燃氣集團、供電公司、路燈管理處、通信管理局、通信公司、歌華有限等十多家單位共同完成。筆者參與了北京歷史文化保護區南池子試點片的市政工程綜合設計。
l南池子歷史文化保護區概況
南池子歷史文化保護區包括南池子、東華門大街兩個片區。該區位于舊皇城內東南部,北起東華門大街,南至長安街,西鄰故宮后河和勞動人民文化宮,東接南河沿大街。總面積34.5hm,其中重點保護區面積30.2hm2,建設控制區面積4.3hm2,現況居住用地19.92hm2,區內自然院落600多個,原有居民4351戶,戶籍人口9130人,人口密度為265人/hm2(圖1)。
1.1路網交通狀況及文物古跡狀況現況南池子大街為機動車由南向北單向行駛,東華門大街和南河沿大街機動車雙向行駛。街區內部有大小胡同17條,死胡同多且曲折,有場地臨時建筑,不能滿足消防車、緊急救護車的通行要求。保護區內大部分為舊城形式的四合院及部分后建的居民住宅,區內還有普渡寺、皇史殘、普勝寺等文物保護單位及市政協、市房管局、歐美同學會、東城商業學校等單位,具有一定車流量。
1.2市政設施狀況街區內的現況基礎設施條件較差,基本配套齊全的建筑物只占2O%左右。現況雨污合流,合流管經常出現堵塞;現況無暖氣、天然氣管線。
2市政基礎設施設計概要街區內部市政基礎設施的合理布局是小區規劃實現的重要環節。
2.1道路交通設計概要根據規劃,結合拆遷,滿足道路交通和市政管線布設需要。
(1)道路橫斷道路橫斷面寬度不小于3m,由于道路寬度較窄,為方便道路雨水排除,道路路拱坡度采用1.5%,一面坡,兩側設置平緣石,較低一側設雨水口。道路兩側除保留原有樹木外一般不設綠化帶,不設人行道。胡同內道路寬度為3~6m。
(2)道路控制標高建筑室內地坪標高高于院落外地面0.3m,豎向設計參照現況道路標高完成。
2.2市政管線設計概要市政管線設計本著“滿足居民現代生活需求,提高居民生活質量,保護歷史文化”的原則,合理布置市政管線。因道路較狹窄,不考慮敷設中水管線及熱力管線,居民采用燃氣采暖或電采暖。該工程中市政管線有:雨、污水、給水、燃氣、電力、電信、有線及路燈纜等八種管線。
2.2.1給水根據試點片周邊現況給水管線情況,擬從南池子大街及南河沿大街兩處引入給水,對寬度小于4m的胡同采用DN100給水管,其余采用DN200給水管。DN100給水管小區內每個路口均需設置消火栓,消火栓可置于路口附面布置不太緊張的地方。另經調查,普渡寺院內本身已設置消防管道及6個消火栓,其中4個消火栓分設于普渡寺院內四角,普渡寺內消防既可相對獨立,又可與其四周居民區消防相結合。
2.2.2雨水根據《南池子歷史文化保護區危改試點片外部市政工程排水規劃方案》,該街區屬于御河下水道的流域范圍。將該區雨水分東、西兩個方向分別經普渡寺西巷、燈籠庫胡同及磁器庫胡同等,最終排入南池子大街現況合流管和南河沿大街現況御河下水道內。確定街區內雨水排除以管道為主,路面徑流為輔。雨水管線設計參數:重現期P=1a,徑流系數=0.70。道路橫坡采用1.5%,一面坡向,管道位于道路單面坡的內側,雨水口串聯。根據《恢復菖蒲河(金水河~南河沿大街)工程規劃》以及《菖蒲河公園市政工程雨污水設計》等相關資料。對街區外部的市政雨水管線進行了合理的改造方案設計。
2.2.3污水根據相關規范,南池子試點片內生活用水定額采取240L/cap/d(平均日),澆灑道路、綠地和其它市政用水按綜合生活用水定額的20%考慮,則保護區內人均綜合用水定額為290L/cap/d。污水定額按用水定額的85%考慮。根據該街區內規劃的居住人口數量進行污水量計算,D300管道可滿足污水排除要求。
由于道路狹窄,化糞池及進水管置于院落內。小區內污水管管徑為D=300mm,污水經普渡寺西巷、燈籠庫胡同管排人南池子大街現況D=500污水管內。
2.2.4電力電力設計最終方案在試點片的北部和南部建設兩個地下變電室。根據市政府決定,以架空纜線全部人地的原則,采用直徑為10~150管道。
2.2.5電信、有線電視電信:由燈籠庫胡同自西向東引入,為12孔,交接箱設在燈籠庫胡同東北角的設備用房內,交接箱后電信按6孔設計。
有線電視:區域信號由磁器庫胡同引入,交接設備設在燈籠庫胡同東北角的設備用房內。有線電視按2孔設計,與電信置于同一位置。
2.2.6照明路燈纜埋設最淺,一般置于道路側邊距建筑物0.3m的位置,埋設在建筑物基礎之上。
路燈的設置可考慮采用。a.掛墻形式;b.在院落門及建筑凹處設置燈桿;c.在道路側邊設置燈桿。
2.2.7天然氣未考慮熱力管的引入,居民可利用燃氣或電進行采暖。
設計天然氣中壓管線從南池子大街由普渡寺西巷接入該設計區域內。在普渡寺西巷A區的西側設天然氣調壓箱。經調壓后的低壓天然氣引至各使用點。
3市政工程綜合設計中的特殊處理
該市政工程綜合設計中采用的規范主要是《城市工程管線綜合規劃規范》(GB50289—98)及《工程建設標準強制性條文》城鄉規劃部(建標[2002]179號)。
3.1實施目標與原則在滿足使用要求的基礎上盡量減短各種管線在道路上的鋪設長度,但仍導致部分管線之間的距離低于規范要求。對于違反規范要求的情況需要經過研究論證,以便于保證將來運行管理的安全性。論證著重于管線間距、檢查井尺寸以及市政站點等三方面,并提出有效的解決措施。
由于該工程中道路狹窄,在綜合設計中除遵循一般的原則外,在管線綜合設計中還遵循了以下原則:(1)污水由于埋設最深,置于路中設置,管材宜采用UPVC、HDPE等具有抗滲、抗漏能力較強的塑料管或膠圈承插口混凝土管,并使用砂基礎。
(2)雨水排除采用管道形式,一般靠路邊設置,且埋設較淺。管材宜采用UPVC、HDPE等塑料管或膠圈承插口混凝土管,采用砂基礎。
(3)路燈照明在“難于安裝燈桿的狹窄街道宜采用懸索布置”方式或墻掛布置方式,盡可能不設燈桿。
(4)電信與有線統一合槽布置。
(5)給水設置消火栓,消火栓井內徑一般按1200mm考慮,若平面位置很緊張而又必須設置消火栓時,要求其井徑縮小一號。
(6)燃氣按市規會【2002】271號“關于研究燃氣規范中有關問題專家論證會議紀要”執行外,在燃氣管線距給水管線及電力纜較近處,遇消火栓井、給水閘井或電力檢查井時,燃氣管線需做局部調整或加套管從井室中穿進。
3.2重要節點研究為了滿足居民現代生活的需要,該工程中布置了多達8種市政管線。由于道路狹窄,部分管線無法滿足建設部《工程建設標準強制性條文》城鄉規劃部(建標【2002】179號)和《城市工程管線綜合規劃規范》所規定的管線之間及其與建(構)筑物之間凈距的一般性規定的特殊情況。
3.3檢查井尺寸(1)污水檢查井:一般為內徑900mm的檢查井。
(2)電信檢查井:大部分按900mm×1200mm考慮。
(3)電力檢查井:由于電力檢查井較大,部分雨水管線需要走電力檢查井井室上方;E區電力入戶處檢查井平面尺寸比較緊張,檢查井需要縮小。
3.4市政站點燃氣調壓箱位于普渡寺西巷、A區西側。按燃氣設計要求,調壓箱距建筑物凈距應該不小于4.0m,距道路凈距不小于2.0m。該工程無法滿足規范距離要求,采用設置防爆墻以保證安全。
4針對具體問題采取的措施
(1)本次項目的占地面積約6.4hm。其中A~K共11個區的施工先于或同步于市政基礎設施的施工。
地下管線與建筑物、構筑物、道路的關系應保證施工、管理及維護,為此各種管線與構筑物及管線之間最小水平凈距取決于多種因素,包括管線的性能、埋深、大小、管材以及管線的施工順序和方法、土壤和水文地質條件、建筑物基礎深度等因素有關,國家特做出了有關規范和規定。管線在街道平面位置的占地的深度,大多由它們的檢查井斷面大小決定。《城市工程管線綜合規劃規范》中指出:工程管線之間及與建筑物之間的最小水平凈距,當受路寬度、斷面以及現狀工程管線位置等因素限制,難以滿足要求時,可根據實際情況采取安全措施后減少其最小水平凈距。為此,本管線綜合設計以城市管網總體規劃和各項管線工程設計方案資料為依據,并結合工程實際情況,經各級有關部門協商同意,局部做了調整。新晨
(2)由于該街區內道路狹窄,市政管線種類多,為保證市政管線的安全鋪設,雨水的排除與道路設計進行了緊密結合,充分利用地勢以減小管徑,盡量利用地面徑流、雨水口串聯等形式以節約水平空間。
通過多種雨水排除方案的比較,確定將該區雨水分東、西兩個方向分別經普渡寺西巷、燈籠庫胡同及磁器庫胡同等,最終排入南池子大街現況合流管和南河沿大街現況御河下水道內。由于街區道路狹窄,化糞池及其進水管與具體設計的建筑設計商榷,置于院落內。
(3)在H、J區有地下停車庫,出入口分別設在普渡寺的東南和西南墻外,并設有螺旋車道出入口。螺旋道外頂最小覆土約1.12m,部分管線設于螺旋道上部通過,綜合設計中盡量避免大管徑管線及埋設深的管線穿行。
(4)將電力規劃設計方案中的設有8個箱式變壓器的方案與電力設計商榷,確定為南、北側各設變電室一座,并在普渡寺西巷設總地下電力管道。由于電力線纜在安裝上的技術要求,變電室電力管道要分別設兩層,在進入變電室前需設站前井,該種站前井(該工程中又是三通井)在地下井構筑物中是最大最深的一種。為此在安排管線的平面時,盡量避讓電力站前井的位置。
(5)將電信及有線電視同路由鋪設,即同位不同井。
(6)因該工程中道路寬度為3~6m,其水平位置緊張,管線安排較緊湊,如遇井室與相鄰管線沖突可局部調整或從井室上方穿過。
(7)管線綜合中只考慮了路燈纜的位置。路燈的安裝方式及位置由路燈管理處根據道路實際情況及照明要求等相關規范,靈活布置。
5專家論證意見
為了既滿足居民現代生活的需要,又做到安全可靠,北京市規委和東城區房屋管理局先后于2003年1月l6日及3月8~9日兩次組織專家,對上述管線水平間距、檢查井及市政站點進行了充分論證。
(1)管線采取工程技術措施后,適當調整凈距是合理可行的,其管線布置滿足施工、運行的安全要求,可作為開展試點片市政工程規劃設計的依據。
(2)優先采用新技術、新材料、新工藝。
a.建議燃氣管道采用聚乙烯PE管(無熱力管線條件下)或鋼管(鋼管應提高防腐等級),增加壁厚、減少接口數量,局部加套管或隔墻以及加強質量檢驗等有效措施。
根據《城鎮燃氣設計規范GB50028—93》(2002年局部修訂條文)5.6.3條規定,調壓箱(柜)選址可行。
b.建議普渡寺西巷
四、普渡寺西巷五供水管線進一步優選管材,優化設計。應加強建筑物工程防護,確保供水管線安全運行和建筑物安全。
C.建議電信、有線電視等管道采用UPVC管材,統一路由,綜合布管。
(3)專家認為,在今后的歷史文化保護區改造過程中,市政規劃應與建筑修建性詳規同步進行;應及時總結經驗,形成相關的設計、施工、管理規定,指導其它歷史文化保護區的改造;應統一組織歷史文化保護區的管理、設計與施工。
通過兩次專家論證,原則同意我院所做南池子歷史文化保護區試點片市政基礎設施綜合規劃方案,采取有效工程技術措施保證市政管線及建筑物安全。
6工程建設的社會、經濟和環境效益
在北京市規委、東城區房屋管理局、各專業設計主管部門及施工單位的通力合作下,南池子歷史文化保護區試點片的市政基礎設施的施工得以順利進行。整個工程實施過程中體現出了團結致、協同作戰的精神。2003年5月開始動遷,2003年8月正式入住,使用期已達一年之久,社會各方面評價較高,取得了良好的社會、經濟和環境效益。
北京南池子歷史文化保護區試點片危改工程建成后,區域內部以普渡寺為核心,形成環路,消除了斷頭胡同,車行順暢。
各種管線均接入住宅,大大改善了居民的生活質量。各種站點位置安排合理,達到了設計效果。值得一提的是,2004年7月l0日北京下了罕見的大雨,由于南池子歷史文化保護區雨水管線設計的合理性,區內道路使用正常,未見大量積水。
7結語
北京南池子歷史文化保護區危改工程的完成和具體實施,只是北京市歷史文化保護區中40片之一,其在技術上采取的新工藝、新措施的結合是較為完美的,統一組織施工以及各單位的協同作戰是一個很好的典范。
通過該工程的順利實施,我們可從中得到以下設計經驗:在積極推進首都城市現代化的進程中,要針對其所處在地理位置和環境的特點,特別是在舊城區搞建設時,應認真研究和處理保護和開發的矛盾,充分利用周邊現有的設施,以減少管線鋪設長度、降低工程造價,在設計階段應在可靠的技術措施的前提下,充分利用各種條件。使道路縱斷及橫斷面設計與雨水、污水重力流管線的設計進行充分結合,考慮施工條件的限制,實現以人為本,提高居民生活質量,取得最佳的效益。