地下城市的风水流转光叶蔷薇

地下城市的风水流转

5月23日消息：城市地铁为居民出行带来方便和快捷。而暖通空调专业者，正通过研究地下的风流动、水流动、气压变动、噪声状况以及它们之间的联动，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、更完美、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——规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。繁荣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。经实地考查发现，车站的位置布满市政管道，走线异常繁杂，可用空间极其有限；工程不宜明挖或浅埋，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，为了使车站规模更趋合理，他们确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撑路面，使江南大道交通保持畅通。有些部位还设置了站台间的联络通道，形成假岛式即分离式岛型车站。

上述方案降低了暗挖方案的施工难度及风险，有效节约了成本。不过，结构设计师的巧妙构想却给后期通风空调系统设计带来麻烦：洞区和站台区狭小窄仄，无法安置体型巨大的风道和空调箱。传统的设计经验无法实施，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通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，与车站通风、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，从而达到正常通风、空调、火灾排烟三重功效的目的，成为新型的城市轨道交通通风空调系统?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通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，巧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。在此过程中，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达到降低隧道温度的目的。

这一设计最终减小通风空调机房面积约500平方米，车站结构断面从90平方米减小至50平方米，土建初投资节约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，全年运行费用比采用传统系统减少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拥有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完毕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通风空调系统设计者而言是空前的。随着社会需求提高，空调已成为几乎所有地铁车站的标配品。然而，这条始建于1965年的地铁线在设计之初并未考虑过安装空调系统。设备和风道如何安置？曾担任过广州地铁2号线设备总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。于是，这套曾应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，最终成为北京地铁1、2号线的通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面前的又一道难题。在寸土寸金的“帝都”，冷却塔常成为制约车站建设总体进度、耗费大量资金的因素。其噪声也饱受诟病，运营过程中常为周围居民投诉。于是，在完成旧线改造的地下部分之后，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，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，这种系统效率高，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、清爽的空调风徐徐吹过，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”?

在英国专家的推介下，另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世界有力地诠释了如下结论：中国的地铁技术已走在世界前沿。

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