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   棕紅色的外表，醒目的十字交叉，矗立在珠江路與中山路交界處的地鐵大廈是如此的奪目。地鐵1號線從它身下經(jīng)過，監(jiān)控地鐵運(yùn)行的中心控制室在它的中心，這里就是南京地鐵運(yùn)行、控制、防震和電力調(diào)度的指揮中樞，是南京地鐵的心臟。

    南京地鐵大廈，是江蘇省第一棟高層全鋼結(jié)構(gòu)建筑。記者在施工方中建八局工作人員的帶領(lǐng)下，從它的地上27樓一層層走下地下負(fù)三樓，它未完成的內(nèi)部裝飾、已安裝的設(shè)備，都盡收眼底。本期“建筑”版，。為你全方位解析南京地鐵大廈，揭開它亮麗外表下的秘密。

    地鐵大廈身上醒目的交叉“錯號”，深深吸引了市民的目光，而采用這一爭議頗大的方案原因何在?記者采訪了分別承擔(dān)外觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩位建筑師：中大建筑設(shè)計院的周寧和東南大學(xué)建筑設(shè)計研究院的王志明，他們解釋，不論是外觀還是結(jié)構(gòu)，采用這種交叉的“錯號”都是有其深意的。周寧介紹，當(dāng)初這些十字交叉的圖形還引起了很多爭議，理由是“錯號”在中國人心目中是代表著否定的意思，如此負(fù)面的含義自然無法得到投資方的認(rèn)同，部分專家也不認(rèn)可。而她的理由是：地鐵大廈是地鐵的心臟，“錯號”是為了表現(xiàn)一種力度；而到了結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段，才發(fā)現(xiàn)這些“錯號”不只具有美學(xué)上的價值，還具有實(shí)際使用的功能。

    擔(dān)任結(jié)構(gòu)設(shè)計的王志明博士解釋：一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑，都會在中央部位設(shè)置一個“核心簡”，作為整個建筑的中心，起到抗震防風(fēng)的作用；而全鋼結(jié)構(gòu)的地鐵大廈則取消了這個“核心筒”，抗震防風(fēng)性能下降了，也會使結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，因此需要這種“錯號”起到加固的作用。當(dāng)然，外表上的那些“錯號”只是裝飾，真正起到實(shí)際作用的隱藏在它們的下面，由此，外觀與結(jié)構(gòu)也形成了一種內(nèi)在的呼應(yīng)。

    此外，雖然主樓和裙樓上都有“錯號”，但裙樓上的“錯號”就只是裝飾作用了，主樓上那從上到下氣勢恢弘的10個“錯號”則是真正起作用的。

    外表為什么是棕紅色?

    一身“紅裝”的地鐵大廈無疑是珠江路、中山路上眾多高層建筑中最惹眼的：棕紅色的鋁塑板，中間嵌入藍(lán)色的雙層中空玻璃，充分體現(xiàn)了全鋼結(jié)構(gòu)建筑的力與美。擔(dān)任外觀與功能設(shè)計的周寧介紹，選擇棕紅色的外衣，原因在于南京建筑的顏色實(shí)在太灰暗，因此最終定下了這種亮麗的色彩。果然，從高樓上望去，棕紅色的地鐵大廈一下子在眾多灰色、白色、淡黃的建筑中脫穎而出。

    5300余噸鋼鐵鑄成“鋼鐵巨人”

    地鐵大廈總投資1．85億元，大廈結(jié)構(gòu)采用鋼框架支撐結(jié)構(gòu)體系，用鋼總量5300噸。這些數(shù)據(jù)，足以證明這是一個“鋼鐵巨人”。

    緣起：采用全鋼結(jié)構(gòu)是建筑外觀與結(jié)構(gòu)設(shè)計互動的結(jié)果。周寧介紹，地鐵是與鐵軌、纜線等聯(lián)系在一起的，是速度、力量與工業(yè)的象征，地鐵大廈是地鐵的心臟，它的外形也應(yīng)當(dāng)讓人聯(lián)想到地鐵，因此，簡潔有力的外形、堅(jiān)不可摧的骨架也就順理成章了。

    優(yōu)勢：而到結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，王志明博士對她的提議也非常認(rèn)同。他說，雖然全鋼結(jié)構(gòu)耗費(fèi)了大量的鋼材，似乎造價提高了不少，但綜合造價卻降低了。他算了一筆賬：這幢樓采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，柱子的直徑是直1．4米，而采用全鋼結(jié)構(gòu)，柱子的直徑只需要60厘米，每根柱子節(jié)省了1．6平方米的面積，大廈里有20多根柱子，27層樓算下來，節(jié)省了幾百個平方!在這種寸土寸金的地方，幾百個平方米的使用面積絕對不容忽視!

    此外，全鋼結(jié)構(gòu)的工期短也是優(yōu)勢之一。據(jù)施工人員介紹：一根鋼柱長十余米，因此大廈一建就是三層；只需要搭鋼架，不需要砌磚墻，速度又提升了不少……而社會效益也不容忽視：沒有水泥、黃沙、磚頭，施工造成的粉塵污染減少了不少。

    難度：較之鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，全鋼結(jié)構(gòu)的施工更精細(xì)，難度也更高：18噸的鋼柱吊裝上去，需要直接對準(zhǔn)接口，工人直接焊接，操作吊裝的工人都不敢上；沒有水泥的抓力，電梯與玻璃幕墻的安”裝就比較麻煩，因?yàn)樗�有的受力只能通過焊接來支撐，對焊接的技術(shù)要求又上了一層樓……

    防火：說到全鋼結(jié)構(gòu)，許多人—立刻就聯(lián)想到紐約世貿(mào)大廈，全鋼結(jié)構(gòu)的世貿(mào)大廈在“9·11”中化為廢墟，不得不讓人對其消防能力產(chǎn)生懷疑。事實(shí)上，在地鐵大廈建設(shè)過程中，曾經(jīng)遭到消防部門，的反對，并專門為此組織過一次全國性的權(quán)威專家論證，得出的結(jié)論是消防能力可以得到保證。

    王志明介紹，在防火能力上，鋼板確實(shí)不如混凝土，300度的高溫就會引起鋼結(jié)構(gòu)軟化，即使涂上防火材料，也只能維持3個小時，而混凝土可以維持四五個小時。但是全鋼結(jié)構(gòu)也有優(yōu)勢：它是柔性的屬性，即使軟化也是緩慢的；而鋼筋混凝土一旦承受不住高溫，斷裂就是一瞬間的事，到時可比全鋼結(jié)構(gòu)危險得多!

    主控制室：地鐵核心的核心

    地鐵大廈是地鐵的核心，而五樓的主控制室就是核心的核心了這里將放置地鐵置1、2、3號線的控制臺。大廳高10米，寬28米，長度則達(dá)到四五十米，其中一面墻上將懸掛超大屏幕顯示器，對地鐵運(yùn)行情況進(jìn)行全方位的實(shí)時監(jiān)控。全部設(shè)備到位后，這里將成為“禁地”，非工作人員只能透過玻璃墻在室外的觀光走廊上觀看主控制室的運(yùn)行情況。

    主控制室的地面也大有講究：地板是防靜電地板，每平方米地面可承重600公斤。據(jù)介紹，2-8層的地面都是按照這個承重標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，而一般辦公樓地面只要求承重200公斤。由此可見，控制中心里安放的儀器，分量著實(shí)不輕。

    設(shè)備：

    地底就像一個迷宮

    地鐵大廈的地下，比起普通辦公樓內(nèi)容可豐富了許多：平面上，比地上部分面積大了一倍有余，足有4000多平方米；立體上，分三層，負(fù)一、負(fù)二層為立體停車場，負(fù)三層則存放各種設(shè)備。走進(jìn)去，就像進(jìn)了一個地底迷宮，一個房間套一個房間，如果不是工作人員帶路，絕對迷路。地鐵坑道的通風(fēng)口，大得讓人無法想象的水箱，貼著紅封條的高危配電房……每一個房間都讓人驚嘆。

    4米高的“噴氣機(jī)”

    對于行駛中的地鐵來說，通風(fēng)是非常重要的，因此在地鐵大廈的負(fù)三層里發(fā)現(xiàn)這個4米高的通風(fēng)扇也就不足為怪了：足有兩三個人高的風(fēng)扇葉片，怎么看都：像噴氣式飛機(jī)的發(fā)動機(jī)!直徑約有2米的管道將風(fēng)送到面積足有4平米見方的濾風(fēng)板上，再透過通風(fēng)窗傳到坑道中，當(dāng)?shù)罔F呼嘯而過的時候，車廂內(nèi)的人就能感受到一縷清新的風(fēng)。

    水箱一眼望不到頭

    負(fù)三層的巨大的水箱，高約2米，寬約4米；至于多長，實(shí)在說不清楚!工作人員指著那一眼望不到頭的墻說：水箱的“身體”都藏在那個后面!

    氣體滅火：殺人只要3秒鐘

    對于遍布高科技儀器的控制中心來說，僅僅靠自動噴淋設(shè)備防火，顯然是太落伍了，在禁止人員進(jìn)入的儀器室里，采用的是最先進(jìn)的氣體滅火裝置；一旦起火，立刻從屋頂噴出大量氣體瞬間將火焰撲滅，其劇毒程度在3秒之內(nèi)就能置人于死地！

    據(jù)介紹，這種氣體滅火設(shè)備非常先進(jìn)：房間里安置的是1人多高的氣瓶，噴氣嘴安在屋，頂，起火時，所有噴嘴一齊打開，滅火氣體瞬間充滿整個房間，火焰能在極短時間內(nèi)撲滅，從而最大程度保護(hù)了珍貴儀器。最神奇的是，噴出的氣體量是根據(jù)每個房間而定的，比如房間的空間是10立方米，那就正好噴出10立方米的氣體，一點(diǎn)也不浪費(fèi)�；鸨粨錅绾�，地面的通風(fēng)系統(tǒng)會將所有滅火氣體抽走，此時房門不能打開，否則就會立刻發(fā)生爆炸!聽起來真是驚心動魄，不過，最為可怕的是，這種滅火設(shè)備只安裝在部分禁止人員進(jìn)入的控制室，因?yàn)闇缁饸怏w本身含有劇毒，假設(shè)控制室當(dāng)時有人在，在3秒鐘內(nèi)就會死去!

    空調(diào)機(jī)箱有數(shù)噸重

    樓頂安放了五座巨大的空調(diào)機(jī)箱(美國頓漢布什dunham—bush)，為整座大廈提供冷暖氣。每一組機(jī)箱重達(dá)數(shù)噸。

    生靈禁足的高壓配電房

    整個地鐵大廈的供電，都要依賴負(fù)三層的這個房間，據(jù)工作人員介紹，目前地鐵大廈的用電，已經(jīng)由臨時用電改為正式用電，也就是說，供電設(shè)備已經(jīng)到位了。由于每個機(jī)箱都含有3．5萬伏的高壓電流，屬于極危險地帶，因此這里已經(jīng)被嚴(yán)格看管，所有人員一概不得人內(nèi)!

    立體停車場面目初現(xiàn)

    負(fù)一、負(fù)二層都是立體停車場，目前，負(fù)二層已經(jīng)建好。每個車位都可以停兩輛車，當(dāng)車開進(jìn)來的時候，電子升降設(shè)備會自動將車抬到空中。
    鐵路由于數(shù)十年的線路改造，加之近年來的電氣化建設(shè)，使得在鐵路上各種干擾源交叉覆蓋，對鐵路上所使用的各種監(jiān)控設(shè)備都存在較大影響。輕則無法正常工作，重則導(dǎo)致設(shè)備損壞、老化速度加快等。其中，表現(xiàn)比較明顯的有如下幾種現(xiàn)象
    1、監(jiān)視器的畫面上出現(xiàn)一條黑杠或白杠，并且或向上或向下慢慢滾動；
    2、監(jiān)視器上出現(xiàn)木紋狀的干擾；
    3、監(jiān)視器上產(chǎn)生較深較亂的大面積網(wǎng)紋干擾，以至圖像全部被破壞，形不成圖像和同步信號；
    4、無圖像或畫面全白、全灰；
    5、控制設(shè)備（云臺、鏡頭）自動工作；
    6、控制設(shè)備（云臺、鏡頭）控制延時；
    7、某些設(shè)備有時間規(guī)律的出現(xiàn)損壞。

    
    干擾的分類
    根據(jù)干擾源種類主要可分為三大類，脈沖干擾、交流聲干擾及電磁輻射方式干擾。
    脈沖干擾是由于脈沖器件產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場耦合進(jìn)入信道所致：開關(guān)電源時均會產(chǎn)生60Hz－2MHz的干擾，這些干擾的諧波分量會落入音、視頻頻帶內(nèi)；閃電還會產(chǎn)生2KHz－100MHz的脈沖噪聲。
    交流聲干擾主要是由于地線系統(tǒng)設(shè)計不合理，不同接地點(diǎn)間存在電位差，使得地電流形成回路所造成的；高壓輸電線路和交流電氣化鐵路會引起交流聲干擾，如交流電氣化鐵路產(chǎn)生的干擾除50Hz基頻外，還有(2N＋1)×50Hz等奇次諧波通過輻射方式干擾該頻段內(nèi)的通訊設(shè)備。
    現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)其本身就是強(qiáng)烈的電磁干擾源，主要通過輻射方式干擾該頻段內(nèi)的通信設(shè)備，長期處于電磁輻射干擾情況下，設(shè)備壽命被大大縮短。除去閃電、礦物質(zhì)等產(chǎn)生的輻射干擾外，人為原因干擾主要有以下幾種；
    1、脈沖放電。例如切斷大電流電路時產(chǎn)生的火花放電,其瞬時電流變率很大,會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。它在本質(zhì)上與雷電相同，只是影響區(qū)域較小。
    2、工頻交變電磁場。例如在大功率電機(jī)、變壓器以及輸電線等附近的電磁場，它并不以電磁波形式向外輻射，但在近場區(qū)會產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾。
    3、射頻電磁輻射。例如無線電廣播、電視、微波通信等各種射頻設(shè)備的輻射，頻率范圍寬廣，影響區(qū)域也較大。
    經(jīng)過近年來的發(fā)展，鐵路上也發(fā)展了大量的專用的抗干擾設(shè)備，來解決鐵路各種設(shè)備的控制和通訊、視頻信號的干擾問題，如鐵路專用線纜、高頻無線收發(fā)設(shè)備、地線回路平衡設(shè)備等等。
    對于己經(jīng)出現(xiàn)問題的設(shè)備及線路，由于鐵路現(xiàn)場返工難度大，以及專用設(shè)備造價成本高，使得很多的工程商在出現(xiàn)問題后對于問題的徹底解決望而卻步。導(dǎo)致故障的重復(fù)發(fā)生。工程商也疲于解決發(fā)生的各種問題。通過一些常規(guī)的技術(shù)，也可以在一定程度上解決鐵路上發(fā)生的干擾問題，在一定程度上解決或降低干擾所帶來的影響。
    

    干擾的抑制
    1、脈沖干擾的抑制
    對于脈沖干擾，采取的解決辦法就是加裝濾波網(wǎng)。在火線端和整流電源的輸出端分別對地接入耐高壓、大容量的電容器，形成低通濾波電路。
    2、交流聲干擾的抑制
    交流聲干擾主要是由于地電流形成回路，通過傳導(dǎo)方式作用于視頻接收設(shè)備的。為此可以通過傳輸線變壓器隔離視頻源和接收端。
    傳輸線變壓器的具體設(shè)計方法可以參照有關(guān)"高頻電子線路"有關(guān)內(nèi)容的書籍，在此不再敷述。
    為抑制交流聲干擾，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
    (1)避免將2個地電位可能不同的設(shè)備間的信號地線直接連通或形成地線環(huán)路。
    (2)盡量避免或減弱兩設(shè)備間電的直接聯(lián)系。
    (3)把電氣連接的部分屏蔽在一個體系中，信號地線或屏蔽層在該體系一側(cè)接地。
    (4)遠(yuǎn)距離傳送信號采用平衡變壓器傳輸方式。兩端都要有平衡變壓器，屏蔽層一端接地，也可懸空不接。接地可以起到屏蔽作用，也可防止明電搭接時發(fā)生觸電事故。不接地時，兩端平衡變壓器可起到絕緣隔離作用，平衡變壓器中心接地，可泄放靜電。
    3、電磁輻射方式干擾的抑制
    電磁污染傳遞途徑有兩種：通過空間直接輻射和借助電磁耦合由線路傳導(dǎo)。
    對于通過空間直接輻射的電磁干擾，其主要防護(hù)手段是在電磁場傳遞的途徑中安設(shè)電磁屏蔽裝置，使有害的電磁場強(qiáng)度降低至容許范圍以內(nèi)。電磁屏蔽裝置一般為金屬材料制成的封閉殼體。當(dāng)交變的電磁場傳向金屬殼體時,一部分被金屬殼體表面所反射,一部分被殼體吸收，這樣透過殼體的電磁場強(qiáng)度便大幅度衰減。
    電磁屏蔽的效果與電磁波頻率、殼體厚度和屏蔽材料特性等有關(guān)。一般地說，頻率越高，殼體越厚，材料導(dǎo)電性能越好，屏蔽效果也就越大。
    電磁屏蔽可分有源場屏蔽和無源場屏蔽兩類。前者是把需保護(hù)設(shè)備用良好接地的屏蔽殼體包圍起來，以防止外界環(huán)境對殼體內(nèi)部環(huán)境的影響；后者不進(jìn)行接地處理。
    對于不同的屏蔽對象和要求，應(yīng)采用不同的電磁屏蔽裝置或措施。主要有：
    （1）屏蔽罩。對小型儀器或器件適用，一般為銅制或鋁制的密實(shí)殼體。對于低頻電磁干擾，則往往用鐵或鈹鉬合金等鐵磁性材料制作殼體，以提高屏蔽效果。在低溫條件下進(jìn)行精密電磁測量，用超導(dǎo)材料可以起完滿的電磁屏蔽作用。
    （2）屏蔽室。對大型機(jī)組或控制室等適用，一般為銅板或鋼板制成的六面體。當(dāng)屏蔽要求較低時，可用一層或雙層金屬細(xì)網(wǎng)來代替金屬板。
    為抑制借助電磁耦合由線路傳導(dǎo)方式的干擾影響，通常采用接地措施，常用的接地方式有兩種，分散接地和聯(lián)合接地：
    分散接地方式
    分散接地就是將通信大樓的防雷接地、電源系統(tǒng)接地、通訊設(shè)備的各類接地以及其他設(shè)備的接地分別接入相互分離的接地系統(tǒng)，由于地線系統(tǒng)不斷增多，地線間潛在的耦合影響往往難以避免，分散接地反而容易引起干擾。同時主體建筑物的高度不斷增加，其接地方式所帶的不安全因素也越來越大。當(dāng)某一設(shè)施被雷擊中，容易形成地下反擊，損壞其他設(shè)備。
    聯(lián)合接地方式
    聯(lián)合接地方式也稱單點(diǎn)接地方式，即所有接地系統(tǒng)共用一個共同的"地"。聯(lián)合接地有以下一些特點(diǎn)：
    (1)整個大樓的接地系統(tǒng)組成一個籠式均壓體，對于直擊雷，樓內(nèi)同一層各點(diǎn)位比較均勻；對于感應(yīng)雷，籠式均壓體和大樓的框架式結(jié)構(gòu)對外來電磁場干擾也可提供10－40dB的屏蔽效果；
    (2)一般聯(lián)合接地方式接地電阻非常小，不存在各種接地體之間的耦合影響，有利于減少干擾；
    (3)可以節(jié)省金屬材料，占地少。
    后期接入設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)救，可以在一定程度上減輕或者解決各種干擾對監(jiān)控系統(tǒng)的影響。但是最根本的方法，還是參照鐵路上電氣標(biāo)準(zhǔn)，選用專用的設(shè)備。一次性投入，可以在后期省下較多氣力。