张领
ZHANG Ling
(北京城建设计发展集团股份有限公司)
(Beijing Urban Construction Design Development Group Co., Ltd.)
轨道交通相对于其它城市交通工具而言,具有安全舒适、快速环保、运力大和能源消耗少的特点,因此得到快速推广和发展。地铁建设过程是各方面、多专业配合完成的工作。在建设过程中,处理各专业间的接口问题往往是建设的关键。暖通专业的设备数量多、接口专业多,处理好暖通专业相关接口时应首先考虑整条线路的统一性,而后考虑不同线路的延续性。同时,地铁行业技术发展日新月异,还应保证地铁相关系统的可持续发展,在新技术应用时尽量减少改造工程量。
以某地铁线路的暖通系统设计作为工程实例对各相关专业接口进行研究。该线路在城市交通规划网线中占有非常重要的地位,在设计过程中主要涉及到暖通与动力照明、环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、供电等专业的接口。
地铁通风空调专业主要负责为车站公共区、设备管理用房区提供舒适的温湿度环境。包括人员候车环境、工作人员的工作环境、接口专业设备正常运行的环境条件等。同时通风空调专业还承担地铁车站及区间发生灾害情况下为人员提供新风、排除烟气的功能。
地铁动力照明专业为地铁车站所有用电设备提供对应的电源,为车站各个区域提供照明。根据设备不同的用电负荷进行分级配电。动力照明专业与暖通专业接口主要是其进行配电的功能。
地铁环境与设备监控系统(BAS)监控车站所有设备,根据不同情况对相应设备下达对应的控制指令,正常状态下监视各设备运行状态。地铁火灾自动报警系统(FAS)据烟气等状态对火灾进行报警,同时负责监视所有事故状态下设备,在事故状态下发送相应指令给对应设备。
地铁供电系统为车站提供总电源,其中包括列车运行所用的牵引用电及其他专业消耗的动力照明用电。其余暖通专业接口主要在其设备发热量较大,对空调负荷影响很大。
确定接口界面的前提是明确设备控制柜划归专业,本工程设备与设备的控制柜划归相同专业。且应明确本专业各设备需要实现的功能,例如风机是否为双向风机、是否需要变频运行等(见表 1)。
表1 某地铁暖通工程各专业接口界面及功能划分表
设计界面的确定,不但明确本专业的工作内容,同时也避免了设计过程中“漏项”问题的产生。
在地铁建设过程中,不光设计专业多,施工单位也复杂。接口界面清晰可使图纸表达明确,范围全面。在接口方面容易产生如下问题:
1)材料漏项问题
尤其在设备自带控制柜与现场操作箱自带的情况下,通风空调与动力照明专业接口容易遗漏箱体与设备本体之间的线缆。主要产生的原因为弱电控制专业的接口位置在控制柜/箱中,同时控制柜/箱也需配电接口,接口谈判的时候主要针对对象为控制柜/箱,因控制柜/箱与设备本体为同一供货单位,设计单位会认为是一个整体,漏掉控制柜/箱与本体之间的线缆。
2)端子接口与线缆型号不匹配问题
在设计过程中,暖通与动力专业的主要接口为用电负荷,但因地铁特殊性,线缆输送距离等问题,动力照明配电电缆会放大,而设备或控制柜供货时按标准负荷进行预留接线口,会导致线缆与端子接口不匹配。
3)信息丢包的问题
地铁暖通设备考虑到节能运行或不同季节不同运行工况等因素会选择变频设备。施工安装现场条件有限,控制线缆与变频器的距离不能完全保证,同时在接口过程中又容易忽视变频器谐波问题,导致环境与设备监控系统接收/发送的数据包丢失。
4)同时启动电流过大问题
地铁通风空调隧道通风设备用电负荷大,且需要多台设备联合运行。暖通专业在编制运行模式过程中未考虑到多台设备同时启动对变压器的负载问题,导致启动跳闸。
对于漏项问题,在设计接口谈判过程中做到详细化。接口到所有设备的物理位置,本专业的功能完全实现方可。
对于端子接口与设备型号不匹配问题,在设计联络阶段设计专业与设备供货单位应明确接口处的线缆型号与端子型号同时应满足设备运行用电负荷方可。本阶段配电的设计专业应考虑到线缆敷设长度导致的衰减问题。
对于信息丢包问题,在设备招标采购过程中应明确变频控制的供货单位对变频器进行谐波治理工作,若本阶段未明确,后期即便发现此类问题也需要进行变更整改,整改的费用及对工程工期的影响均不可估量。
同时启动电流的问题,各用电专业应提供将本专业所有情况下用电负荷最大的情况提供给供电专业,由供电专业核算。
[1]林晓伟,王侠.地铁通风空调系统的优化控制[J].城市轨道交通研究,2012,15(11):100-104.