嘉興有軌電車客室內裝的設計

湯云哲 楊苑斐 郭英潔

1.上海軌道交通設備發展有限公司 上海 200245 2.中車長春軌道客車股份有限公司 長春 130062

1 嘉興有軌電車概述

嘉興有軌電車項目共規劃有七條線路,總長為98 km。正在建設的一期工程全長為15.6 km,共配置20列有軌電車,采用100%低地板、鋼輪鋼軌、無觸網超級電容供電有軌電車[1-2]。每列有軌電車由五節車廂組成,最高運營速度為70 km/h,總長度為34.8 m。有軌電車入口地板處距軌面高度不超過35 cm,基本與站臺齊平,方便老人、輪椅上下。有軌電車客室內部坡度小,可以方便乘客在客室內無障礙移動[3-5]。有軌電車采用大開窗,車內通透明亮,景觀形象佳[6-8]。有軌電車客室座椅和扶手滿足人機工程學要求,設有特殊人群區域[9]。有軌電車采用超級電容,可避免在城市上空架設電網,能源利用率高,節能環保。有軌電車美觀大方,載客量大,行駛平穩,為乘客帶來舒適的乘坐體驗[10]。

有軌電車五節車廂編組順序為Mc、F、Tp、F、Mc,如圖1所示。其中,Mc為安裝動車轉向架和司機室的動車模塊,Tp為安裝受電弓和拖車轉向架的拖車模塊,F為懸浮車體模塊。

圖1 嘉興有軌電車車廂具體布置

嘉興有軌電車技術參數見表1。

表1 嘉興有軌電車技術參數

2 客室內裝總體布置

嘉興有軌電車客室內裝效果如圖2所示。

圖2 嘉興有軌電車客室內裝效果

客室內裝包括側墻板、立罩板、內頂板、端墻間壁、客室安裝型材、地板橡膠墊、地板布、地板、隔聲隔熱材料[7-8]。

3 客室內裝設計原則

嘉興有軌電車客室內裝設計原則包括六方面。

(1)總體布局和裝飾美觀、協調。

(2)良好的密封,防水、防塵。

(3)使用不顯眼且沒有銳角的緊固件和裝配件,所有裝飾部位沒有銳角和銳邊,防止對乘客造成傷害。

(4)易磨損部位采用具有較高耐久性能的表面噴漆。

(5)材料、安裝方法、密封、地板布不受氣候條件影響。

(6)牢固可靠,易于保養和清潔。

4 底架內裝

地板采用19 mm厚的酚醛地板,防火性能滿足DIN 5510《軌道車輛防火保護措施》標準相關要求。動車車廂和拖車車廂的座椅間走道區域僅設有橡膠墊,其余區域地板下方與車體鋼底架間設有橡膠墊和鋁型材骨架。地板上方鋪有2.5 mm厚的聚氯乙烯地板布,壽命為15 a,地板周邊用密封膠密封。內裝地板結構如圖3所示。地板高度分為三種,門區入口處區域距軌面最高為35 cm,門區地板中部區域距軌面高度為38 cm,座椅間走道地板區域距軌面高度為45 cm。

圖3 內裝地板結構

聚氯乙烯地板布覆蓋在地板上,采用粘接安裝。盡量采用寬幅地板布,以減少接縫。聚氯乙烯地板布具有耐磨、防火、壽命長、不開裂、防滑等特性,并且具有美觀、易于清潔的特點。

5 座椅及扶手

動車及拖車轉向架上方均為座椅區,座椅區設置為兩列,共有16個橫向座椅,如圖4所示。懸浮車體模塊車廂窗區下一側為四人縱向座椅,另一側為兩人縱向座椅、腰靠及輪椅固定器。縱向座椅兩側有擋風扶手,橫向座椅上方有豎直扶手。每個立罩板及間壁上都有豎直扶手。

圖4 動車與拖車車廂橫向座椅

座椅采用不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維糊制,厚度不小于4 mm。座椅安裝在鋁合金座椅骨架上,保證座椅整體剛度和強度。座椅每個座位要求能夠承受150 kg均布載荷,不會導致損壞或永久變形。動車與拖車車廂座椅整體安裝在車體底架上,然后安裝前后圍板。懸浮車體模塊車廂安裝座椅時,直接通過螺栓連接在車體滑槽上。座椅安裝結構如圖5所示。

圖5 座椅安裝結構

圖6 扶手與吊環布置

6 側墻

側墻結構由側墻及立罩板組成。側墻采用3 mm厚的玻璃鋼材質,背后由鋁型材整體骨架支撐,保證剛度和強度,表面進行噴漆處理。側墻上部通過螺釘與車體固定,其余位置通過蘑菇搭扣與車體固定。動車車廂側墻安裝點如圖7所示。動車、拖車車廂四人座椅中間的側墻上有通用串行總線充電口,供乘客充電使用。

圖7 動車車廂側墻安裝點

立罩板只在懸浮車體模塊車廂內設置,采用3 mm厚的6063-T5鋁型材,表面噴漆。立罩板通過螺釘與車體緊固。立罩板上設有豎直扶手,供門區乘客使用。懸浮車體模塊車廂側墻及立罩板安裝點如圖8所示。

圖8 懸浮車體模塊車廂側墻及立罩板安裝點

7 車頂

車頂板由車頂二次骨架、中頂板、側頂板、格柵組成。車頂內裝結構斷面如圖9所示。

圖9 車頂內裝結構斷面

二次骨架為鋁合金結構,通過緊固件固定在車體上。相較于鎂鋁合金,鋁合金強度更高,能承載更大的載荷,并且耐腐蝕能力更強。為了隔斷熱橋,在車體與二次骨架間增加非金屬墊片,可以避免產生冷凝水。

中頂板由10 mm厚的鋁蜂窩制成,表面噴漆。縱向中頂板間隙為2 mm,與端墻的間隙為5 mm。中頂板兩側安裝在二次骨架上,一側采用方孔鎖和鎖墊板。打開方孔鎖,可以打開中頂板并檢查頂上設備。懸浮車體模塊車廂門區中頂板上開有缺口,以安裝V形屏及豎直扶手。

側頂板由10 mm厚的鋁蜂窩制成,表面噴漆。縱向側頂板間隙為2 mm,端部與端墻的間隙為5 mm。側頂板一側安裝在二次骨架上,另一側通過方孔鎖固定在側墻翻邊上,打開側頂板后,可以檢查內部門機構及電氣設備。

格柵采用鋁型材,表面噴塑。格柵兩側均安裝在二次骨架上,通過中頂板和側頂板的安裝型材翻邊將兩側螺釘孔遮蓋。格柵安裝方式如圖10所示。

圖10 格柵安裝方式

客室內裝所用方孔鎖為7 mm×7 mm不銹鋼壓緊鎖,鎖具疲勞次數不少于10萬次。為了保證表面美觀,鎖表盤厚度僅為1.5 mm,環形拉絲,表面粗糙度Ra為0.4μm。鎖表盤上有開閉位標記,紅色為鎖閉位置,綠色為打開位置。鎖芯的三角標記與開閉位標記對齊,箭頭代表鎖芯旋轉方向。方孔鎖如圖11所示。

圖11 方孔鎖

8 端墻

端部由客室間壁及司機室間壁組成。

客室間壁采用3 mm厚的玻璃鋼材料,背部采用鋁型材補強,司機室間壁采用20 mm厚的鋁蜂窩材料。間壁上安裝有扶手,供貫通道區域乘客使用。客室間壁分為上、左、右三塊,左、右間壁側面通過螺栓固定在車體側墻的安裝座上,上間壁通過螺栓緊固在車頂安裝座上。客室間壁安裝方式如圖12所示。

圖12 客室間壁安裝方式

司機室間壁為一整塊直接安裝,上部與車頂滑槽連接,左右兩側與動車車廂車頭處端墻安裝座連接,下部與鋼底架結構鑰匙孔滑槽連接,實現四周固定。司機室間壁安裝方式如圖13所示。

圖13 司機室間壁安裝方式

9 隔聲、隔熱材料

動車、拖車車體底架與內裝地板的間隙只有2 mm,空間十分有限,所以底部只有阻尼片及鋁板。在鋼底架結構上開孔,四周貼有長條阻尼膠,然后用鋁板覆蓋阻尼膠與鋼底架結構開孔。在鋼底架結構上沒有鋁板的區域粘貼地板橡膠墊,將地板放置在橡膠墊上。阻尼片、鋁板、橡膠墊布置如圖14所示,圖中紅色為車體底架,綠色為阻尼片,黑色為鋁板,藍色為橡膠墊。

圖14 底架阻尼片、鋁板、橡膠墊布置

座椅下方為轉向架區域,該區域設置10 mm厚的吸聲材料、0.8 mm厚的隔聲墊,以及阻尼片。在車頂、端墻、側墻處均貼有40 mm厚的預氧絲棉。為了提高整車隔熱性能,避免產生冷凝水,在車頂梁柱上貼有10 mm厚的隔熱保溫材料。

10 展望

由于嘉興有軌電車項目對于有軌電車質量的要求極高,因此有必要對內裝系統進行進一步輕量化設計。針對即將啟動的二期工程,可以考慮在結構上進行優化,減輕質量。

二次骨架用于連接車體的安裝座材料由不銹鋼改為鋁型材,扶手材料由不銹鋼管改為鋁合金型材。

此外,由于現代有軌電車對舒適度、美觀性、輕量化的要求較高,促進了許多新材料的應用。

(1)熱塑墻板。隨著表面處理技術的改進,塑料的防火、抗老化、耐候性能大大改善。塑料質量輕、生產環保的優點是玻璃鋼無法企及的。因此,熱塑墻板預計在有軌電車中將會有更大范圍的應用。

(2)玻纖預浸料墻板。相較于玻璃鋼,玻纖預浸料強度更高。在同等強度要求下,采用玻纖預浸料制成的墻板比玻璃鋼更薄,質量能夠減輕20%。

(3)凱夫拉纖維。凱夫拉纖維是一種芳綸復合材料,密度僅為1.44 g/cm3。凱夫拉纖維密度低,化學穩定性強,抗沖擊性能強,常應用于軍工領域,如防彈衣等。與玻璃鋼相比,在相同條件下,采用凱夫拉纖維,質量可以減輕為原來的一半。

11 結束語

嘉興有軌電車客室內裝采用人性化設計,100%低地板入口高度最大為35 cm,方便乘客上下。兩側采用大面積玻璃窗,通透性好。客室座椅和扶手滿足人機工程學要求,設有特殊人群區域。客室布置顯示屏幕,方便乘客觀看和收聽各種信息。嘉興有軌電車總體形象美觀,從人性化、防火性能、模塊化等方面進行充分考慮,給乘客以舒適、美觀、人性化的乘坐體驗。