地下城市的风水流转略

2020-10-18 16:40:52 来源: 桂林信息港

地下城市的风水流转 来自北京城建设计研究总院(现北京城建设计发展团体,下文简称北京城建总院)的地铁设计者正在为一个巨大的设计困难挖空心思。江南西站——计划于广州海珠区江南西路与江南大道交叉路口的地铁站点,上面是鳞次栉比的高层建筑和商业中心……

中国园林网5月23日消息:城市地铁为居民出行带来方便和快捷。而暖通空调专业设计者,正通过研究地下的风流动、水流动、气压变动、噪声状态和它们之间的联动,努力思考着如何通过技术和工艺的改进和创新,为居民创造出更舒适、更完善、更节能、更绿色的地下环境。在这里,风、水、电、气……一切都息息相关。动与静的转化中,蕴涵着人类在工程领域的大智慧。

江南西站——螺蛳壳里做道场

1998年,广州地铁2号线。

来自北京城建设计研究总院(现北京城建设计发展集团,下文简称北京城建总院)的地铁设计者正在为一个巨大的设计难题绞尽脑汁。江南西站——计划于广州海珠区江南西路与江南大道交叉路口的地铁站点,上面是鳞次栉比的高层建筑和商业中心。繁华的氛围映衬出这里的经济活力,却为地铁设计工作带来了巨大障碍。经实地考核发现,车站的位置布满市政管道,走线异常复杂,可用空间极其有限;工程不宜明挖或浅埋,施工涵洞不宜大……经过无数次比选,结构设计师决定用暗挖式工法进行地下结构施工。由于两侧上下行隧道间隔较宽,为了使车站范围更趋公道,他们肯定在分离的行车隧道中布置侧式站台,将地铁暗挖隧道的洞孔直径缩小至极限,以保证中间部分最大限度地支持路面,使江南大道交通保持畅通。有些部位还设置了站台间的联系通道,构成假岛式即分离式岛型车站。

上述方案下落了暗挖方案的施工难度及风险,有效勤俭了本钱。不过,结构设计师的奇妙构想却给后期透风空调系统设计带来麻烦:洞区和站台区狭窄窄仄,没法安置体型巨大的风道和空调箱。传统的设计经验没法实行,这让设计师们一筹莫展。

螺蛳壳里做道场,全靠创出新思维。结合国内外城市轨道交通建设和改造先例,经过研究,北京城建总院暖通空调小组设计人员决定,用一种全新模式解决江南西站透风空调系统的设计矛盾。简言之,他们利用空气—水空调系统原理,单独设置小的新风道、全新风道和排风道,与车站透风、排烟系统有机结合,构造出满足地下车站功能要求的新系统,从而达到正常透风、空调、火灾排烟三重功效的目的,成为新型的城市轨道交通透风空调系统简称新型空气—水空调系统。

据此,江南西站将全新系统的集中透风空调机房分散为若干小型机房。设计人员利用暗挖施工的拱形结构特点,奇妙地利用废弃的空间布置机房,将风机盘管布置在拱形结构上部和站台侧面的废弃空间;将空调冷水直接送入盘管,新风则通过专用风管送入车站。通风工况下,新风直接送入车站公共区;空调工况下,新风与回风混合后送入风机盘管进行冷处理,最后送入车站公共区。在此进程中,风机盘管的凝结水被引入行车隧道的排水明沟,通过蒸发冷却的方式到达着落隧道温度的目的。

这1设计终究减小透风空调机房面积约500平方米,车站结构断面从90平方米减小至50平方米,土建初投资勤俭300万元。2003年8月,该系统进行实际测试结果表明,车站空气环境的控制效果很好,全年运行费用比采取传统系统减少70多万元。

旧线改造——英国专家由疑至赞

事隔十年。恰逢2008年奥运会前夕,北京市政府带领专家组考察具有150年地铁历史的伦敦地铁运营及改建。在谈及老旧地铁暖通空调进行改造时,英国专家自豪地宣讲了刚刚改造终了的维多利亚车站项目。北京城建总院李国庆作为暖通空调专家,随后也介绍了当时正进行的北京地铁1、2号线改造方案。不过,当他表示“北京地铁38个车站、六大系统同时进行改造且不停运”时,英国专家满脸疑惑:“我们仅改造维多利亚一个地铁站都觉得很难,你们这样做绝对不可能。”

的确,北京地铁旧线的改造难度对于透风空调系统设计者而言是空前的。随着社会需求提高,空调已成为几近所有地铁车站的标配品。但是,这条始建于1965年的地铁线在设计之初并未斟酌过安装空调系统。装备和风道如何安置?曾担当过广州地铁2号线设备整体负责人的李国庆再次想到空气—水空调系统。这条地铁旧线虽然没有为空调系统预留空间,但苏式建设风格却让站台空间显得冗余。因而,这套曾运用于江南西站的系统经过改进,被成功移植到北京地铁改造工程中———设计者利用废弃空间布置机房,将风机盘管布置在车站结构上部,并通过将风道布置到站台行车道顶部空间内,使空调冷水直接送入盘管。这一系列举措,终究成为北京地铁1、2号线的透风空调系统得以全面提升的关键。

车站之外,冷却塔设置是摆在设计者眼前的又一道困难。在寸土寸金的“帝都”,冷却塔常成为制约车站建设整体进度、耗费大量资金的因素。其噪声也饱受诟病,运营进程中常为周围居民投诉。因此,在完成旧线改造的地下部份以后,设计者们便着手以蒸发式冷凝系统代替水冷式冷凝系统的新课题。蒸发式冷凝系统结合了风冷和水冷冷凝两种方式的优点,主要利用水蒸发吸收潜热传热热量。与前两种冷凝方式相比,美国医疗公司研发了一种微型可植入装置蒸发式冷凝器节能节水、占地面积小、环境污染小、运行费用低。同时,这类系统效力高,体积较冷却塔小。未来,将蒸发式冷凝器置于车站内亦成为可能。

2009年,当年曾对李国庆提出质疑的英国专家参观了改造完毕的北京地铁1号线。车站内干净、清新的空调风徐徐吹过,陪同参观的李国庆借机将新型空气-水空调系统原理和冷凝塔设置的想法解释给了英国专家。这次,对方的笑容舒展了,禁不住连连称赞,“unbelievable(不可思议)”

在英国专家的推介下,另外一位英国客人去年也悄悄造访了北京地铁1号线。他就是伦敦市长鲍里斯。虽然不清楚此行目的究竟是想亲身感受北京地铁改造的成效,还是为历史更悠久的英国地铁改造和运营寻求经验,但他的到来无疑向全球有力地诠释了以下结论:中国的地铁技术已走在世界前沿。

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