上海某地铁车站设备管理用房的通风空调设计案例

上海某地铁车站设备管理用房的通风空调设计案例

工程概况

城市轨道交通作为一种现代化的高效率、高运能、低污染的交通工具正在越来越多的城市中运营或建设。轨道交通一般的车站形式有地下站和高架站，车站主体分为公共区和设备管理用房区，车站公共区为站厅层售检票及乘客进出站的区域和站台层乘客候车区域，车站设备管理用房包括车站变电所、弱电控制用房等设备用房和站长室、车控室等管理人员用房。设备管理用房的通风空调的可靠性和舒适性直接影响到车站机电设备的正常运行和工作人员的工作环境。上海某地铁车站设备管理用房分为管理用房和设备用房。管理用房是地铁工作人员用房，设备用房包括变电所及地铁的弱电系统机房。

管理用房的组成及温湿度要求

地铁车站的管理用房包括：车站控制室、站长室、警务室、票务室、更衣室，休息室、会议室等。这些房间的温湿度标准为：

夏季室内计算参数：干球温度27℃，相对湿度40%～60%;

冬季室内计算参数：干球温度16℃～18℃;

通风换气标准：6次/h;

新风量标准为每人新风量为30m3/h。

设备用房的组成及温湿度要求(二级)

地铁车站的设备用房包括：降压变电所、牵引变电所、环控电控室、通信设备室、信号设备室、低压配电室、屏蔽门控制室等。

其中变电所的温湿度标准为：干球温度≤36℃，相对湿度：40%左右。

环控电控室、通信设备室、信号设备室、低压配电室、屏蔽门控制室等的温湿度标准为：夏季室内计算参数：干球温度27℃，相对湿度：40%～60%。

通风房间

地铁设备管理用房中还包括一些只需通风的房间，这些房间包括通风空调机房、冷冻机房、消防泵房、废水泵房等，这些房间的通风换气标准为4～6次/h，厕所、茶水间通风换气标准为10次/h。

地铁设备管理用房的分布特点(二级)

根据地铁车站一般的布局，设备管理用房主要设置在站厅层和站台层的两端，其中大部分房间集中设置于车站一端，此端也称为车站空调负荷集中端，而另一端的设备管理用房较少，一般只设置通风空调机房、环控电控室及配电间等。

通风空调系统设计

通风空调方式及系统划分

根据地铁设备管理用房的特点，一般采用全空气一次回风空调系统，按照房间位置的分布和不同的温湿度要求，将设备管理用房分为若干个空调系统，变电所房间需设置一独立空调系统，通风房间根据房间的分布设若干通风系统。典型车站的一端设备管理用房空调通风系统图见图1。图中所示为典型车站一端的设备管理用房，共设了二套空调系统和二套通风系统，其中站台层的混合变电所为一套空调系统，其余房间为另一套空调系统;通风空调机房和厕所分别设独立的通风系统。

图1 典型车站一端设备管理用房通风空调系统图

空调负荷计算

地铁设备管理用房位于地下，空调负荷主要由人员负荷，照明负荷，设备负荷，新风负荷组成。现以上海某地铁车站为例，计算设备管理用房的空调负荷。上海的室外空气计算参数：夏季室外计算干球温度：34℃;夏季室外计算湿球温度：28.2℃。

空调系统一由环控电控室、通信设备室、信号设备室、低压配电室、屏蔽门控制室、男女更衣室、车站控制室、站长室等房间组成，房间的负荷分析见表1。

表1 空调系统一负荷分析表

根据此负荷热湿比值为86885.5，取新风比为10%，送风温差为8℃画出焓湿图，见图2

由此计算得此系统的送风量为

空气处理设备需要处理得冷量为

空调系统二为混合变电所，由0.4KV开关柜室，35 KV开关柜室，整流变压器室组成，其负荷分析见

表2。

表2 混合变电所负荷分析表

根据此负荷画出焓湿图，见图3

由图3计算得出，该系统送风量为：

空气处理设备需要处理得冷量为：

根据计算所得数据，每套系统设空气处理机组，回/排风机和小新风机各1台，并设置相应的风阀，火灾时气体保护的房间的送排风管上均设电动防火阀。

空调冷源

设备管理用房的冷源可与车站公共区合用，也可独立设备一台冷水机组。设备用房如变电所，环控电控室、通信设备室、信号设备室、低压配电室等房间的空调均需24小时运行，与车站公共区的空调运行时间不一致，从运行的可靠性和节能的角度考虑，设备管理用房的冷源宜设置独立的冷水机组，根据车站的实际布局情况和设备管理用房负荷的大小，此冷水机组可与公共区的冷水机组一同设置在冷冻机房内，也可选用风冷冷水机组设置于地面。

通风量计算

通风机房、厕所、消防泵房等设置通风的房间，其通风量根据换气次数进行计算。

防排烟设计

设备管理用房的排烟量按60m3/h·m2 (含二个及以上防烟分区排烟系统按其最大防烟分区120m3/h·m2)计算，并按此选配排烟风机。按照地铁设计规范19.1.34要求，同一个防火分区内设备和管理用房总面积超过200 m2，或单个房间超过50 m2且经常有人停留的设备和管理用房设有排烟设施。长度超过20m的内走道需机械排烟。一般排烟系统由空调系统或通风系统兼用，如通风风量与排烟量相差较大，则设置专用的排烟风机。

空调系统控制及运行模式

通风空调系统的控制

设备管理用房的通风空调系统的控制由就地控制和车站控制二级组成。就地控制设置在车站环控电控室，具有优先权。车站控制设置在车站控制室，对通风空调设备进行有效监控。根据地铁内外空气温、湿度控制空调通风系统，监控各设备运行状态。

通风空调系统的运行模式

当室外空气温度>房间设计温度时，采用最小新风空调模式;当室外空气温度≤房间设计温也可根据室内外状况可采用连续通风或间歇通风。

若非气体灭火房间发生火灾时，排风系统对着火区域进行排烟，送风系统进行补风;若气体灭火房间发生火灾，则关闭该系统设备，同时关闭着火房间管路上的风阀，进行气体灭火，待确定灭火后，开启风阀和排风系统排除废气，开启送风系统补风。某一系统发生火灾时与其共用风井的其他系统的通风空调设备停止运行。

(1)地铁车站的设备管理用房的空调系统将直接影响到车站内机电设备和控制系统的运行以及工作人员的工作环境，是地铁空调系统的重要组成部分。

(2)地铁车站的设备管理用房的空调系统的划分和设计需结合车站房间的布置及温湿度要求综合考虑，合理布局。

(3)弱电系统的设备用房需24小时不间断运行空调，并且有较高的温湿度要求和可靠性，建议设独立的空调系统，或使用机房专用的恒温恒湿空气处理机组。