地铁通风空调系统工作原理研究分析

地铁通风空调系统工作原理研究分析
发布时间：2021-06-09T15:01:01.073Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：尤士猛
[导读] 摘要：如今，地铁已是我们出行最方便、最依赖的交通工具，由于地铁的特殊性，通风空调系统是地铁正常运转中不可或缺的一部分。

中铁一局集团新运工程有限公司陕西咸阳 712000
摘要：如今，地铁已是我们出行最方便、最依赖的交通工具，由于地铁的特殊性，通风空调系统是地铁正常运转中不可或缺的一部分。

因此，地铁通风空调系统的研究分析对未来的改进有着至关重要的作用。

1前言
地铁通风空调系统主要由隧道通风系统、大系统（车站公共区通风空调系统）、小系统（设备用房通风空调系统）三部分组成。

其运行直接保证了车站公共区及区间内空气环境的质量，为乘客提供良好的乘车环境，为地铁机电设备提供最佳的运行条件以及为地铁服务人员提供舒适的工作环境。

2隧道通风系统工作原理分析
隧道通风系统主要包括TVF风机、UO风机及风阀等相关设备，其主要作用有排除列车运行过程中的热量，保证隧道内的温度；实现隧道内通风换气，保证隧道内空气的新鲜度；隧道内事故、阻塞工况时及时送排风，同时辅助大系统和小系统通风排烟。

2.1隧道通风系统运行模式
隧道通风系统主要分为区间隧道通风系统和车站隧道通风系统两部分，其根据列车的运行模式可分为正常运行模式、阻塞运行模式和火灾事故模式三种。

2.1.1正常运行模式。

根据地铁运营时间控制相应系统模式的运行，系统通过运营开始时间与收车时间设定的时间模式来自动控制相应时间段的工作模式，分为早间运行、夜间运行和正常运行三种。

（1）早间运行：早间列车出库前，系统根据设定的时间段自动启动早间运行模式，区间隧道通风系统进入工作模式，进行一定时间（可设定）的纵向机械通风，利用站外日夜温差对区间进行蓄冷降温，保证区间温度的正常上升，当通风结束后，早间运行模式停止，进入正常运行模式。

（2）正常运行：列车正常运行期间，车站隧道通风系统根据行车密度及客流量进行变频运转。

同时，区间隧道通风系统通过轨顶风道排除隧道内的热量及行车风，进而控制区间内的温湿度。

（3）夜间运行：夜间收车后，系统根据设定的时间段模式自动启动夜间运行模式，区间隧道通风系统开始运转，一方面，利用机械通风排除隧道区间中的热量与废气；另一方面，利用站外日夜温差对区间进行蓄冷降温，进而控制隧道内温度的上升。

当通风结束后，所有风道中的风阀进入全开状态，对区间进行自然通风换气。

2.1.2阻塞运行模式。

当列车出现故障等原因导致停在区间超过一定时间时，根据信号系统的反馈信息及司机上报的现场状况，中央级给相关车站级下发模式启动命令，车站级控制阻塞运行模式的启动，对区间进行通风换气。

2.1.3火灾事故模式。

根据信号系统反馈的相关信息及司机上报的现场火灾情况，综合监控给相关车站的环境与设备监控系统下发火灾事故模式命令，启动火灾事故模式。

当着火列车运行到车站时，利用车站的隧道通风系统进行排烟，车站两端的区间隧道风机辅助排烟，同时联动大系统站台火灾模式；当着火列车停在区间时，离着火部位较近的车站处于排烟状态，离着火部位较远的车站处于送风状态，并在风向及疏散指示的引导下疏散乘客，乘客疏散方向始终与新风的风向相反。

3、车站大系统工作原理分析
车站大系统主要指站厅层和站台层公共区的通风空调系统，主要设备有组合空调、送风机、回排风机、排风机及各种风阀等。

车站两端的组合空调通过测量环境温湿度及其他相关参数的计算对比，控制二通调节阀来调节温湿度，为乘客提供良好的乘车环境。

3.1车站大系统运行模式
车站大系统运行模式主要有空调季节的小新风模式和全新风模式、非空调季节的全通风模式、夜间运行模式及火灾事故模式，其中空调季节与非空调季节模式由空气焓值来决定。

3.1.1空调季节小新风模式。

当站内公共区回风空气焓值比站外新风空气焓值小时，大系统开启空调季节小新风模式，此时，全新风阀和排风阀处于全关状态，启动小新风机，回风风阀处于全开状态，小新风与回风混合后通过风道输送至公共区。

3.1.2空调季节全新风模式。

当站内公共区的回风空气焓值比站外空气焓值小，且站外空气温度大于站内时，根据模式命令大系统开启空调季节全新风模式，小新风机停止运转，回风风阀进入全关状态，全新风阀与排风风阀处于全开状态，新风在空调机组的冷却处理后，通过风道输送至公共区，而回风在回排风机的作用下直接送至排风道。

3.1.3非空调季节全通风模式。

当站外空气温度小于室内空调送风温度时，车站大系统根据模式命令启动非空调季节全通风模式，冷水机组停止工作，外界空气直接通过空调机组送至站内公共区，不需要冷却处理，而回/排风通过排风道直接排出车站。

3.1.4夜间运行模式。

夜间收车入库后，大系统进入夜间模式，大系统空调机组停止运转，其相应的冷冻水管路进入关闭状态。

3.1.5冬季运行模式。

冬季站外气温较低，大系统根据公共区空气温湿度及CO2浓度采用间歇式机械通风方式完成通风。

当公共区温湿度和CO2浓度出现异常时，在一端的送风机作用下向站内输送新鲜空气，另一端的排风机向站外排气，实现公共区的通风换气，降低CO2浓度，提高公共区的空气质量。

3.1.6车站乘客过度拥挤模式。

当出现客流量过多、区间阻塞、线路问题等状况导致车站过度拥挤时，大系统启动乘客过度拥挤模式，相关设备根据实际情况按相应季节正常工作的满负载运行，加快公共区域空气的流动速率，保证公共区空气质量。

3.1.7火灾事故模式。

（1）当站台层发生火灾时，大系统根据反馈信息启动相应区域的火灾事故模式。

关闭小新风机和回排风机，组合式空调停止工作，站厅层排烟通道的电动风阀处于全关位置，站台层的电动风阀处于全开位置，启动车站两端排烟风机，站台排烟系统进入排烟状态，补风由出入口输送，同时车站隧道通风系统启动隧道风机，打开首尾屏蔽门进行辅助排烟。

（2）当站厅层发生火灾时，大系统根据反馈信息启动火灾事故模式。

站厅排烟系统处于排烟状态，站台内处于送风状态，自动关闭小新风机与回排风机，组合式空调停止工作，根据火灾区域启动排烟风机，打开火灾区域排烟通道的电动风阀，而其他防烟分区及站台层的电动阀处于关闭状态，补风由出入口
输送。

4、车站小系统工作原理分析
车站小系统包括车站内设备及管理用房的通风空调系统，主要包括组合空调、风机及风阀等相关设备。

车站柜式空调器通过测量相关房间的温湿度及相关参数的计算比较，通过控制二通调节阀来调节相关房间的温湿度，将设备及管理用房内的空气环境控制在适宜的范围内，为机电设备的工作提供最佳的运行条件，并为地铁服务人员提供舒适的工作环境。

4.1车站小系统运行模式
车站小系统的通风空调系统根据运行工况可分为正常运行模式和火灾事故运行模式。

4.1.1正常运行模式。

小系统由于房间设备的不同有着不同的运行工况。

当装有通风空调系统的设备房间采用全空气系统方式时，运行工况主要有空调季节小新风和全新风工况、非空调季节全通风工况；而只设通风系统的设备房间，始终按设定的通风模式进行通风，保证设备房间空气的流畅。

4.1.2火灾事故运行模式。

当车站设备管理用房出现火灾时，检测设备将火灾信息传送至综合监控系统，综合监控系统根据火灾信号下发火灾命令，根据区域火灾命令启动小系统相应火灾事故模式，以最快的速度排除烟气和隔断火源，根据火灾位置自动打开相关风阀风机进行送风排烟，同时相应的设备转化为应急状态。

5结语
地铁通风空调系统对车站环境质量有着重要的影响。

随着地铁的发展，对地铁通风空调系统有着更高的要求，只有对地铁空调系统进行不断研究与探索，才能够真正提升地铁通风空调系统的优化水平，让乘客享受到更好的优质服务。

参考文献
[1]虞文强.地铁车站通风空调系统设计[J].大科技,2020,(19):117-118.
[2]宋吉鹏，孙涛.浅谈地铁通风空调系统运行时间表制定[J].科技经济导刊,2017,(5):49，43.。