1 高速鐵路客運(yùn)站電氣設(shè)計(jì)新理念與新思路
鐵路客運(yùn)站作為公共交通基礎(chǔ)設(shè)施和功能性建筑，應(yīng)追求先進(jìn)性、完備性、安全性與舒適性，并全方位滿足人的生理和心理需求，充分體現(xiàn)人性化。因受客觀條件制約，早期我國(guó)鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)理念以“等候式”為主要特征。20世紀(jì)80年代后期，隨著客運(yùn)量迅猛增長(zhǎng)和工程技術(shù)水平的提高，鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)向綜合型客站設(shè)計(jì)發(fā)展，并可實(shí)現(xiàn)“零距離換乘”。然而，堅(jiān)持“以人為本”的客站設(shè)計(jì)思想，應(yīng)該由一貫追求功能性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的理念中解脫出來(lái)，與時(shí)俱進(jìn)，高瞻遠(yuǎn)矚，逐漸形成具有時(shí)代特色的全新設(shè)計(jì)理念。
建筑物的電氣設(shè)計(jì)內(nèi)涵上主要體現(xiàn)在照明、電力供應(yīng)、動(dòng)力配電、自動(dòng)控制、防雷接地、火災(zāi)報(bào)警、弱電系統(tǒng)等方面。為適應(yīng)時(shí)代風(fēng)格、社會(huì)進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的要求，電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域提倡照明設(shè)計(jì)“綠色”化、電力供應(yīng)“節(jié)能”化、動(dòng)力配電“智能”化、自動(dòng)控制“集成”化、防雷接地“綜合”化、弱電系統(tǒng)“一體”化等一系列全新設(shè)計(jì)理念，為高速鐵路客運(yùn)站電氣設(shè)計(jì)打開了一扇通向繽紛世界的大門。
近年來(lái)，我國(guó)高速鐵路迅速發(fā)展，客運(yùn)站單獨(dú)招標(biāo)對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式產(chǎn)生了沖擊，但設(shè)計(jì)格局沒有從根本上得到改觀，或者說(shuō)破而未立。現(xiàn)代客運(yùn)站及其電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：
(1)建筑規(guī)模宏大。老站房低矮局促的空間、低效率的運(yùn)營(yíng)方式、嘈雜擁擠的環(huán)境給乘客帶來(lái)了諸多不便。為克服以上不足，新客站建筑規(guī)模力求宏大，如南京站主體建筑東西長(zhǎng)270m，南北寬54.5m，檐寬63.5m，地下1層，地上3層，站房總建筑面積41000m2，候車室面積近2萬(wàn)m2，可同時(shí)容納1萬(wàn)人候車。建筑規(guī)模膨脹對(duì)電氣設(shè)計(jì)提出新的挑戰(zhàn)，空間的擴(kuò)張尤其對(duì)照明設(shè)計(jì)提出苛刻要求——照明風(fēng)格結(jié)合建筑定位、照度計(jì)算依托照明質(zhì)量、照明器選擇滿足裝修風(fēng)格，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行渲染設(shè)計(jì)和照明專項(xiàng)設(shè)計(jì)。
(2)新客站在滿足運(yùn)輸與乘客候車前提下，功能配套全面，系統(tǒng)設(shè)置復(fù)雜。在功能上，設(shè)有普通、貴賓、VIP等候車室，同時(shí)引入消費(fèi)、休閑的小品屋等。針對(duì)特殊旅客，車站開設(shè)殘疾人、應(yīng)急、雙語(yǔ)、團(tuán)體等特殊售票窗口，并準(zhǔn)備了醫(yī)療服務(wù)點(diǎn)。在沒施上，新客站設(shè)置自動(dòng)咨詢機(jī)、自動(dòng)存包機(jī)、自動(dòng)取款機(jī)，以及手機(jī)快充設(shè)備，并優(yōu)化、擴(kuò)容信息中心平臺(tái)，集中電話平臺(tái)，分類辦理問詢、訂票、送票等綜合服務(wù)項(xiàng)目，通信、信號(hào)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AFC)等更趨完善。
各系統(tǒng)同類設(shè)備負(fù)荷等級(jí)各異、工藝控制特點(diǎn)千差萬(wàn)別，用電設(shè)備數(shù)量龐大，若電氣設(shè)計(jì)仍停留在傳統(tǒng)的“配套專業(yè)”單一層面，則無(wú)法與上述發(fā)展相適應(yīng)，在配套的同時(shí)必須進(jìn)行有效的統(tǒng)籌與組織，可考慮從設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、實(shí)施到運(yùn)營(yíng)管理各方面，引入系統(tǒng)集成的新思路。
高速鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)對(duì)于“功能性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、文化性、經(jīng)濟(jì)性”原則的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)體現(xiàn)多樣性和靈活性，站房設(shè)計(jì)力圖創(chuàng)造具有全新概念的現(xiàn)代建筑，電氣照明設(shè)計(jì)需更多考慮光環(huán)境，動(dòng)力配電與控制需考慮智能化，以實(shí)現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念。
2 建立高速鐵路客運(yùn)站電氣設(shè)計(jì)新模式
2.1 我國(guó)鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)原有模式
我國(guó)鐵路原有設(shè)計(jì)模式是由一家設(shè)計(jì)單位全程獨(dú)立包攬一條線路（包括客運(yùn)站），內(nèi)部按專業(yè)分工，依靠多年積累的“老套路”，在可行性研究（預(yù)可行性研究）、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖等各個(gè)設(shè)計(jì)階段，專業(yè)間常因界面不清而扯皮推諉。這種設(shè)計(jì)模式使各專業(yè)之間往往難以有效溝通與配合，互提資料僅從各自專業(yè)角度出發(fā)，上下游專業(yè)間嚴(yán)重缺乏交流。對(duì)于電氣設(shè)計(jì)而言，新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，技術(shù)不斷更新，客運(yùn)站往往采取單獨(dú)招標(biāo)方式，而工程實(shí)施卻多采用項(xiàng)目式管理，與設(shè)計(jì)時(shí)采用的職能式管理大相徑庭。
2.2 地鐵車站設(shè)計(jì)模式
地鐵車站與高鐵客運(yùn)站存在許多相似點(diǎn)：地鐵車站規(guī)模大，一般在1萬(wàn)m2以上；系統(tǒng)性強(qiáng)，各系統(tǒng)獨(dú)立打包，獨(dú)立設(shè)計(jì)、施工和安裝；復(fù)雜程度高，由于系統(tǒng)的細(xì)分，系統(tǒng)間如何配合形成一個(gè)有機(jī)整體，顯得十分重要。地鐵電氣設(shè)計(jì)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，應(yīng)用自動(dòng)化科技在系統(tǒng)間聯(lián)網(wǎng)、聯(lián)機(jī)、聯(lián)調(diào)以至最終的聯(lián)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)有機(jī)結(jié)合。因此可以借鑒地鐵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)高鐵客運(yùn)站電氣設(shè)計(jì)模式。
2.2.1 設(shè)計(jì)階段細(xì)分
從可行性研究（建筑方案）階段開始，電氣專業(yè)就需向建筑專業(yè)詳細(xì)提供降壓變電所低壓開關(guān)柜室、通風(fēng)空調(diào)電控室、照明配電室、應(yīng)急照明蓄電池室、電纜井和電纜過軌通道等的面積需求，設(shè)備平面布置，工藝流程（以往鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)只提面積需求）。初步設(shè)計(jì)開始后，對(duì)以上資料細(xì)化的同時(shí)，由建筑專業(yè)牽頭，低壓配電專業(yè)與各管線專業(yè)進(jìn)行管線綜合。在施工圖設(shè)計(jì)前增加兩個(gè)設(shè)計(jì)階段：設(shè)備招標(biāo)設(shè)計(jì)（針對(duì)需招標(biāo)的設(shè)備如低壓配電柜、通風(fēng)空調(diào)電控柜和應(yīng)急照明電源裝置等）和施工安裝招標(biāo)設(shè)計(jì)。施工圖設(shè)計(jì)中，隨系統(tǒng)招標(biāo)的完成，還增加了設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)階段。
2.2.2 設(shè)計(jì)配合與管線綜合
由于地下空間所限，如何最大限度地節(jié)省空間，既能滿足各系統(tǒng)設(shè)備用房面積，各系統(tǒng)間在用房位置上又相互不產(chǎn)生影響（如水與電、強(qiáng)電與弱電房屋不能設(shè)在一起等）。在用房功能方面需滿足工藝要求，成了一個(gè)既費(fèi)時(shí)又繁瑣的“拼圖”過程。
由于系統(tǒng)管線多，從初步設(shè)計(jì)階段就應(yīng)進(jìn)行管線綜合。即便如此，有時(shí)在施工圖階段也難免由于前期配合不充分而使建筑布局“大動(dòng)手術(shù)”，從而給設(shè)計(jì)帶來(lái)大量的反復(fù)工作。
2.2.3 系統(tǒng)接口談判
初步設(shè)計(jì)完成后，各系統(tǒng)間需進(jìn)行設(shè)計(jì)接口談判，主要界定設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)界面、專業(yè)間的銜接方式等內(nèi)容。談得越細(xì)越透，后期工作則會(huì)越順暢。在設(shè)備招標(biāo)聯(lián)絡(luò)階段，針對(duì)已招標(biāo)的系統(tǒng)設(shè)備，結(jié)合設(shè)計(jì)接口，設(shè)計(jì)和系統(tǒng)承包商間需進(jìn)行設(shè)備接口談判。電氣專業(yè)由于對(duì)所有用電系統(tǒng)存在供電與控制關(guān)系，因而接口圍繞配電容量、負(fù)荷級(jí)別、電壓要求、接火方式、接火點(diǎn)位置、控制方式、控制要求等展開，接口談判的成果即是下階段設(shè)計(jì)、施工、安裝及調(diào)試的實(shí)施綱要。
由此可見，客運(yùn)站電氣設(shè)計(jì)階段不能簡(jiǎn)單地按3階段劃分，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行細(xì)分和增加；設(shè)計(jì)不能僅憑一紙資料單就能解決系統(tǒng)間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)者要面對(duì)面交流研討，有效配合，共同設(shè)計(jì)。接口談判對(duì)電氣招標(biāo)承包尤為重要，通過談判與其他專業(yè)的接口會(huì)更為清晰，系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到實(shí)施尚可水到渠成。
2.3 建立高速鐵路客運(yùn)站設(shè)計(jì)新模式
由于高速鐵路大型客運(yùn)站設(shè)在大城市，在城市建設(shè)風(fēng)格、市政工程效應(yīng)及投資規(guī)模上，與地鐵有許多相似之處。國(guó)內(nèi)地鐵車站設(shè)計(jì)已走過20多年的歷程，設(shè)計(jì)模式從摸索、形成以至得到長(zhǎng)足發(fā)展，在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域開創(chuàng)了先河，不僅在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，對(duì)整個(gè)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域均有一定借鑒作用。高速鐵路應(yīng)從地鐵車站設(shè)計(jì)技術(shù)中取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揚(yáng)光大，以項(xiàng)目式管理取代職能式管理，并在實(shí)踐中逐漸充實(shí)和發(fā)展。
3 地鐵電氣設(shè)計(jì)的啟示
設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路需要設(shè)計(jì)模式支持，而設(shè)計(jì)手段則是理念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的途徑。電氣為建筑設(shè)計(jì)照明，為各系統(tǒng)配電，執(zhí)行動(dòng)力控制，因此對(duì)系統(tǒng)工藝流程、運(yùn)行工況的掌握程度直接決定設(shè)計(jì)是否到位。以下列舉地鐵車站電氣設(shè)計(jì)的幾種處理措施，為鐵路客運(yùn)站改進(jìn)設(shè)計(jì)方法提供參考。
3.1 管線綜合設(shè)計(jì)
地鐵空間限制了管線敷設(shè)路徑，地鐵管線敷設(shè)于站臺(tái)板下1.5m以下的空間、站廳與站臺(tái)吊頂內(nèi)。鐵路客運(yùn)站地下不設(shè)夾層，有些站臺(tái)頂上甚至不設(shè)吊頂，管線又不能裸露在外，所以從管線敷設(shè)角度講，空問資源并不比地鐵車站富裕，管線綜合設(shè)計(jì)必要性更加突顯。研究地鐵設(shè)計(jì)方法，在車站管線綜合時(shí)，動(dòng)力照明、通信信號(hào)、FAS和BAS等共用電纜橋架的設(shè)計(jì)方案見圖1。圖中豎向布置適用于橫向空間受限時(shí)，設(shè)置豎向共用橋架；橫向布置適用于垂直空間受限時(shí)，設(shè)置橫向共用橋架。兩種方式各有所長(zhǎng)，既走通了管線路徑，又節(jié)約了車站空間。
圖1 共用電纜橋架的兩種解決方案
3.2 接口細(xì)化工作
地鐵低壓配電變頻器和BAS系統(tǒng)接口關(guān)系的描述方法示例如下。
(1)界面劃分：BAS與車站變頻器接口劃分見圖2。
圖2 BAS與車站變頻器的接口劃分
(2)物理接口：BAS與變頻器的物理接口見表1。
表1 BAS與變頻器的物理接口表
(3)軟件協(xié)議：根據(jù)系統(tǒng)招標(biāo)和配置設(shè)備而定。
(4)功能接口：BAS與變頻器的功能接口見表2。
表2 BAS與變頻器的功能接口表
圖2和表1，表2清晰地表述出低壓配電設(shè)置的變頻器和BAS系統(tǒng)的接口關(guān)系，其他接口關(guān)系均可參考上述方法界定。
3.3 車站動(dòng)力照明分層系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)
車站動(dòng)力照明分層系統(tǒng)圖在車站低壓配電與照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有綱領(lǐng)性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)后續(xù)圖紙都將圍繞該圖展開。系統(tǒng)圖需標(biāo)明：負(fù)荷名稱、負(fù)荷容量、負(fù)荷等級(jí)、配電箱類型（以符號(hào)區(qū)分）、變電所0.4kV低壓供電母線、配電電纜參數(shù)（型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度和敷設(shè)方式）等數(shù)據(jù)。在建筑電氣設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)上，還應(yīng)注重軌道交通的功能特點(diǎn)，地下車站的地域性等因素。
通過車站動(dòng)力照明分層系統(tǒng)圖，可以總覽照明系統(tǒng)設(shè)置、變電所出線回路、配電箱的配置以及總配電箱同路劃分原則等，之后的配電箱系統(tǒng)圖、照明平面圖以及電纜聯(lián)系圖等細(xì)化設(shè)計(jì)均以此圖展開，該圖也是變電所設(shè)計(jì)的依據(jù)，圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)電氣設(shè)計(jì)起到牽一發(fā)而動(dòng)全身的影響，在客運(yùn)站設(shè)計(jì)中應(yīng)給予足夠重視。
3.4 與建筑專業(yè)共同布置電力用房
用房面積和設(shè)備布置需在方案階段就提給建筑專業(yè)，降壓變電所、低壓配電室（含通風(fēng)空調(diào)配電柜）、照明配電室、電纜井及電纜溝等都要考慮，一旦有疏漏，后期很難追加，甚至要調(diào)整建筑方案。考慮到客運(yùn)站對(duì)乘客候車空間盡量增加，設(shè)備管理用房面積則受到限制，而系統(tǒng)發(fā)展對(duì)用房要求將越來(lái)越多，如果在方案階段向建筑專業(yè)及時(shí)提供用房面積和布置要求，并共同與建筑專業(yè)綜合考慮，統(tǒng)籌布局，將在滿足功能的前提下大大節(jié)省建筑空間。
3.5 照明設(shè)計(jì)與車站裝修設(shè)計(jì)緊密配合
高速鐵路客運(yùn)站的候車室、進(jìn)出站廳、貴賓室等場(chǎng)所更加注重裝飾效果，照明設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。地鐵車站采取的方式是：裝修專業(yè)先出方案，照明專業(yè)和裝修專業(yè)配合布置燈具，最后由照明專業(yè)完成配管配線和配電箱設(shè)置；或照明專業(yè)先設(shè)計(jì)好配電系統(tǒng)、燈頭和接線位置，裝修專業(yè)設(shè)計(jì)燈具，實(shí)施前由照明專業(yè)檢算照明質(zhì)量，以期達(dá)到最佳效果。通過緊密配合，使裝修與照明相輔相成、相得益彰。
4 結(jié)束語(yǔ)
高速鐵路大型客運(yùn)站設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)文化特征，具有時(shí)代感、現(xiàn)代感、地域特征，在現(xiàn)代建筑學(xué)基礎(chǔ)上，融入光學(xué)、聲學(xué)、美學(xué)、環(huán)境學(xué)等各類學(xué)科。在電氣設(shè)計(jì)中融匯貫通新技術(shù)、新方法、新材料，使之在充分滿足人性化需求的基礎(chǔ)上，盡量實(shí)現(xiàn)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的新要求。
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本文標(biāo)題：高速鐵路客運(yùn)站電氣設(shè)計(jì)模式探討
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