1 高速鐵路客運站電氣設計新理念與新思路
鐵路客運站作為公共交通基礎設施和功能性建筑，應追求先進性、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，早期我國鐵路客運站設計理念以“等候式”為主要特征。20世紀80年代后期，隨著客運量迅猛增長和工程技術水平的提高，鐵路客運站設計向綜合型客站設計發(fā)展，并可實現(xiàn)“零距離換乘”。然而，堅持“以人為本”的客站設計思想，應該由一貫追求功能性、實用性和經濟性的理念中解脫出來，與時俱進，高瞻遠矚，逐漸形成具有時代特色的全新設計理念。
建筑物的電氣設計內涵上主要體現(xiàn)在照明、電力供應、動力配電、自動控制、防雷接地、火災報警、弱電系統(tǒng)等方面。為適應時代風格、社會進步和國家產業(yè)政策的要求，電氣設計領域提倡照明設計“綠色”化、電力供應“節(jié)能”化、動力配電“智能”化、自動控制“集成”化、防雷接地“綜合”化、弱電系統(tǒng)“一體”化等一系列全新設計理念，為高速鐵路客運站電氣設計打開了一扇通向繽紛世界的大門。
近年來，我國高速鐵路迅速發(fā)展，客運站單獨招標對傳統(tǒng)設計模式產生了沖擊，但設計格局沒有從根本上得到改觀，或者說破而未立。現(xiàn)代客運站及其電氣設計特點為：
(1)建筑規(guī)模宏大。老站房低矮局促的空間、低效率的運營方式、嘈雜擁擠的環(huán)境給乘客帶來了諸多不便。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m2，可同時容納1萬人候車。建筑規(guī)模膨脹對電氣設計提出新的挑戰(zhàn)，空間的擴張尤其對照明設計提出苛刻要求——照明風格結合建筑定位、照度計算依托照明質量、照明器選擇滿足裝修風格，并在此基礎上進行渲染設計和照明專項設計。
(2)新客站在滿足運輸與乘客候車前提下，功能配套全面，系統(tǒng)設置復雜。在功能上，設有普通、貴賓、VIP等候車室，同時引入消費、休閑的小品屋等。針對特殊旅客，車站開設殘疾人、應急、雙語、團體等特殊售票窗口，并準備了醫(yī)療服務點。在沒施上，新客站設置自動咨詢機、自動存包機、自動取款機，以及手機快充設備，并優(yōu)化、擴容信息中心平臺，集中電話平臺，分類辦理問詢、訂票、送票等綜合服務項目，通信、信號、火災自動報警系統(tǒng)(FAS)、機電設備監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)、自動售檢票系統(tǒng)(AFC)等更趨完善。
各系統(tǒng)同類設備負荷等級各異、工藝控制特點千差萬別，用電設備數(shù)量龐大，若電氣設計仍停留在傳統(tǒng)的“配套專業(yè)”單一層面，則無法與上述發(fā)展相適應，在配套的同時必須進行有效的統(tǒng)籌與組織，可考慮從設計、招投標、實施到運營管理各方面，引入系統(tǒng)集成的新思路。
高速鐵路客運站設計對于“功能性、系統(tǒng)性、先進性、文化性、經濟性”原則的實現(xiàn)，應體現(xiàn)多樣性和靈活性，站房設計力圖創(chuàng)造具有全新概念的現(xiàn)代建筑，電氣照明設計需更多考慮光環(huán)境，動力配電與控制需考慮智能化，以實現(xiàn)以人為本的設計理念。
2 建立高速鐵路客運站電氣設計新模式
2.1 我國鐵路客運站設計原有模式
我國鐵路原有設計模式是由一家設計單位全程獨立包攬一條線路（包括客運站），內部按專業(yè)分工，依靠多年積累的“老套路”，在可行性研究（預可行性研究）、初步設計、技術設計和施工圖等各個設計階段，專業(yè)間常因界面不清而扯皮推諉。這種設計模式使各專業(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)間嚴重缺乏交流。對于電氣設計而言，新設備不斷涌現(xiàn)，技術不斷更新，客運站往往采取單獨招標方式，而工程實施卻多采用項目式管理，與設計時采用的職能式管理大相徑庭。
2.2 地鐵車站設計模式
地鐵車站與高鐵客運站存在許多相似點：地鐵車站規(guī)模大，一般在1萬m2以上；系統(tǒng)性強，各系統(tǒng)獨立打包，獨立設計、施工和安裝；復雜程度高，由于系統(tǒng)的細分，系統(tǒng)間如何配合形成一個有機整體，顯得十分重要。地鐵電氣設計通過網絡系統(tǒng)，應用自動化科技在系統(tǒng)間聯(lián)網、聯(lián)機、聯(lián)調以至最終的聯(lián)運，實現(xiàn)各專業(yè)有機結合。因此可以借鑒地鐵設計經驗，改進高鐵客運站電氣設計模式。
2.2.1 設計階段細分
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)詳細提供降壓變電所低壓開關柜室、通風空調電控室、照明配電室、應急照明蓄電池室、電纜井和電纜過軌通道等的面積需求，設備平面布置，工藝流程（以往鐵路客運站設計只提面積需求）。初步設計開始后，對以上資料細化的同時，由建筑專業(yè)牽頭，低壓配電專業(yè)與各管線專業(yè)進行管線綜合。在施工圖設計前增加兩個設計階段：設備招標設計（針對需招標的設備如低壓配電柜、通風空調電控柜和應急照明電源裝置等）和施工安裝招標設計。施工圖設計中，隨系統(tǒng)招標的完成，還增加了設計聯(lián)絡階段。
2.2.2 設計配合與管線綜合
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)設備用房面積，各系統(tǒng)間在用房位置上又相互不產生影響（如水與電、強電與弱電房屋不能設在一起等）。在用房功能方面需滿足工藝要求，成了一個既費時又繁瑣的“拼圖”過程。
由于系統(tǒng)管線多，從初步設計階段就應進行管線綜合。即便如此，有時在施工圖階段也難免由于前期配合不充分而使建筑布局“大動手術”，從而給設計帶來大量的反復工作。
2.2.3 系統(tǒng)接口談判
初步設計完成后，各系統(tǒng)間需進行設計接口談判，主要界定設計范圍、設計界面、專業(yè)間的銜接方式等內容。談得越細越透，后期工作則會越順暢。在設備招標聯(lián)絡階段，針對已招標的系統(tǒng)設備，結合設計接口，設計和系統(tǒng)承包商間需進行設備接口談判。電氣專業(yè)由于對所有用電系統(tǒng)存在供電與控制關系，因而接口圍繞配電容量、負荷級別、電壓要求、接火方式、接火點位置、控制方式、控制要求等展開，接口談判的成果即是下階段設計、施工、安裝及調試的實施綱要。
由此可見，客運站電氣設計階段不能簡單地按3階段劃分，應根據(jù)需要進行細分和增加；設計不能僅憑一紙資料單就能解決系統(tǒng)間的聯(lián)系，設計者要面對面交流研討，有效配合，共同設計。接口談判對電氣招標承包尤為重要，通過談判與其他專業(yè)的接口會更為清晰，系統(tǒng)從設計到實施尚可水到渠成。
2.3 建立高速鐵路客運站設計新模式
由于高速鐵路大型客運站設在大城市，在城市建設風格、市政工程效應及投資規(guī)模上，與地鐵有許多相似之處。國內地鐵車站設計已走過20多年的歷程，設計模式從摸索、形成以至得到長足發(fā)展，在工程設計領域開創(chuàng)了先河，不僅在交通運輸領域，對整個建筑設計領域均有一定借鑒作用。高速鐵路應從地鐵車站設計技術中取長補短，發(fā)揚光大，以項目式管理取代職能式管理，并在實踐中逐漸充實和發(fā)展。
3 地鐵電氣設計的啟示
設計理念、設計思路需要設計模式支持，而設計手段則是理念變?yōu)楝F(xiàn)實的途徑。電氣為建筑設計照明，為各系統(tǒng)配電，執(zhí)行動力控制，因此對系統(tǒng)工藝流程、運行工況的掌握程度直接決定設計是否到位。以下列舉地鐵車站電氣設計的幾種處理措施，為鐵路客運站改進設計方法提供參考。
3.1 管線綜合設計
地鐵空間限制了管線敷設路徑，地鐵管線敷設于站臺板下1.5m以下的空間、站廳與站臺吊頂內。鐵路客運站地下不設夾層，有些站臺頂上甚至不設吊頂，管線又不能裸露在外，所以從管線敷設角度講，空問資源并不比地鐵車站富裕，管線綜合設計必要性更加突顯。研究地鐵設計方法，在車站管線綜合時，動力照明、通信信號、FAS和BAS等共用電纜橋架的設計方案見圖1。圖中豎向布置適用于橫向空間受限時，設置豎向共用橋架；橫向布置適用于垂直空間受限時，設置橫向共用橋架。兩種方式各有所長，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 接口細化工作
地鐵低壓配電變頻器和BAS系統(tǒng)接口關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)招標和配置設備而定。
(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置的變頻器和BAS系統(tǒng)的接口關系，其他接口關系均可參考上述方法界定。
3.3 車站動力照明分層系統(tǒng)圖設計
車站動力照明分層系統(tǒng)圖在車站低壓配電與照明系統(tǒng)設計中具有綱領性，系統(tǒng)設計后續(xù)圖紙都將圍繞該圖展開。系統(tǒng)圖需標明：負荷名稱、負荷容量、負荷等級、配電箱類型（以符號區(qū)分）、變電所0.4kV低壓供電母線、配電電纜參數(shù)（型號、規(guī)格、長度和敷設方式）等數(shù)據(jù)。在建筑電氣設計要求基礎上，還應注重軌道交通的功能特點，地下車站的地域性等因素。
通過車站動力照明分層系統(tǒng)圖，可以總覽照明系統(tǒng)設置、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)系圖等細化設計均以此圖展開，該圖也是變電所設計的依據(jù)，圖中每個節(jié)點對整個電氣設計起到牽一發(fā)而動全身的影響，在客運站設計中應給予足夠重視。
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（含通風空調配電柜）、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，甚至要調整建筑方案。考慮到客運站對乘客候車空間盡量增加，設備管理用房面積則受到限制，而系統(tǒng)發(fā)展對用房要求將越來越多，如果在方案階段向建筑專業(yè)及時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 照明設計與車站裝修設計緊密配合
高速鐵路客運站的候車室、進出站廳、貴賓室等場所更加注重裝飾效果，照明設計尤為關鍵。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置；或照明專業(yè)先設計好配電系統(tǒng)、燈頭和接線位置，裝修專業(yè)設計燈具，實施前由照明專業(yè)檢算照明質量，以期達到最佳效果。通過緊密配合，使裝修與照明相輔相成、相得益彰。
4 結束語
高速鐵路大型客運站設計應體現(xiàn)文化特征，具有時代感、現(xiàn)代感、地域特征，在現(xiàn)代建筑學基礎上，融入光學、聲學、美學、環(huán)境學等各類學科。在電氣設計中融匯貫通新技術、新方法、新材料，使之在充分滿足人性化需求的基礎上，盡量實現(xiàn)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的新要求。
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本文標題：高速鐵路客運站電氣設計模式探討
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