地铁通风空调系统方案

地铁通风空调系统

【摘要】简述了地铁通风空调系统和设备控制模式

【关键词】地铁通风空调系统控制模式

1概述

地铁通风空调系统一般分为开式系统、闭式系统和屏蔽门式系统。根据使用场所不同、标准不同又分为车站通风空调系统、区间隧道通风系统和车站设备管理用房通风空调系统。

1.1

开式系统

开式系统是应用机械或“活塞效应“的方法使地铁部与外界交换空气，利用外界空气冷却车站和隧道。这种系统多用于当地最热月的月平均温度低于25℃且运量较少的地铁系统。

1.1.1

活塞通风

当列车的正面与隧道断面面积之比（称为阻塞比）大于0.4时，由于列车在隧道中高速行驶，如同活塞作用，使列车正面的空气受压，形成正压，列车后面的空气稀薄，形成负压，由此产生空气流动。利用这种原理通风，称之为活塞效应通风。

活塞风量的大小与列车在隧道的阻塞比、列车行驶速度、列车行驶空气阻力系数、空气流经隧道的阻力等因素有关。利用活塞风来冷却隧道，需要与外界有效交换空气，因此对于全部应用活塞风来冷却隧道的系统来说，应计算活塞风井的间距及风赶时井断面授尺寸，使有效换气量达到设计要求。实验表明：当风井间距小于300m、风道的长度在25m以、风道面积大于10㎡时，有效换气量较大。在隧道顶上设风口效果更好。由于设置许多活塞风井对大多数城市来说都是很难实现的，因此全“活塞通风系统”只有早期地铁应用，现今建设的地铁多设置活塞

通风与机械通风的联合系统。

1.1.2

机械通风

当活塞式通风不能满足地铁除余热与余湿的要求时，要设置机械通风系统。

根据地铁系统的实际情况，可在车站与区间隧道分别设置独立的通风系统。车站通风一般为横向的送排风系统；区间隧道一般为纵向的送排风系统。这些系统应同时具备排烟功能。区间隧道较长时，宜在区间隧道中部设中间风井。对于当地气温不高，运量不大的地铁系统，可设置车站与区间连成一起的纵向通风系统，一般在区间隧道中部设中间风井，但应通过计算确定。

2.1

闭式系统

闭式系统使地铁部基本上与外界大气隔断，仅供给满足乘客所需的新鲜空气量。车站一般采用空调系统，而区间隧道的冷却是借助于列车运行的“活塞效应”携带一部分车站空调冷风来实现。

这种系统多用于当地最热月的月平均温度高于25℃、且运量较大、高峰时间每小时的列车运行对数和每列车车辆数的乘积大于180的地铁系统。

2.2

屏蔽门系统

在车站的站台与行车隧道间安装屏蔽门，将其分隔开，车站安装空调系统，隧道用通风系统（机械通风或活塞通风，或两者兼用）。若通风系统不能将区间隧道的温度控制在允许值以时，应采用空调或其他有效的降温方法。

安装屏蔽门后，车站成为单一的建筑物，它不受区间隧道行车时活塞风的影响。车站的空调冷负荷只需计算车站本身设备、乘客、广告、照明等发热体的散热，及区间隧道与车站间通过屏蔽门的传热和屏蔽门开启时的对流换热。此时屏蔽门系统的车站空调冷负荷仅为闭式系统的22%～28%，且由于车站与行车隧道隔开，减少了运行噪声对车站的干扰，不仅使车站环境较安静、舒适，也使旅客更为安全。

地铁环控系统一般采用屏蔽门制式环控系统或闭式环控系统。屏蔽门制式系统

即：站台和轨行区分开，车站为独立的制冷、除湿区、因此有安全、节能和美观等优点。由于屏蔽门的隔断，屏蔽门制式环控系统形成了两个相对独立的系统——车站空调通风系统和隧道通风系统。

2.2.1

车站空调通风系统区分为：

(1)车站公共区空调通风系统（兼排烟系统），简称大系统；

(2)车站设备管理用房空调通风系统（兼排烟系统），简称小系统；

(3)车站制冷空调循环水系统，简称水系统；

2.2.2

隧道通风系统区分为：

(1)区间隧道活塞风与机械通风系统（兼排烟系统），简称TVF系统；

(2)车站围、屏蔽门外站台下排热和车行道顶部排热系统，简称UPE/OTE系统。

2.2.3

隧道通风系统

(1)活塞风和机械通风TVF系统

区间隧道活塞风与机械通风系统（TVF系统），简称区间隧道通风系统（兼排烟、阻塞工况通风和早晚换气、排除空气异味、改善空气质量）。列车正常运行时，利用列车产生的活塞风与室外空气进行置换，排除区间隧道余热、余湿。对不设隔墙的两站区间，正常运行工况也需采用机械通风方式，从车站两端的活塞风井进风，使用TVF风机排风。当发生火灾时，列车停在区间隧道。则开启火灾区两端的TVF风机、射流风机，提供新风，诱导乘客撤离火灾现场。根据列车火灾部位决定排烟方向，最小的气流速度为2m3/s。当列车被阻塞在区间隧道时，视情况开启TVF风机，保证列车空调器能正常工作。正常情况下，每日地铁运营前0.5h和运营结束后0.5h运作风机，作早晚清洁通风用，排除空气异味，改善空气质量。

(2)站台排热系统

站台层公共区每端设备两根送风管，风管布置在吊顶，通过风口向下送风，站台

层排风由列车顶排风和站台下排风组成。列车顶排风布置在车行道上方，列车顶排风口与列车空调冷凝器位置对应；站台下排风为土建风道，站台下排风口与列车下发热位置对应，列车顶排风管兼作排烟风管，气流组织为上送/下回方式。

2.3

排烟系统

2.3.1

排烟系统按车站站厅和站台、区间隧道及设备管理用房分别设置。

(1)站厅、站台的排烟系统。一般是正常通风的排风系统兼用的。该系统应满足正常排风及火灾时排烟的要求；

(2)区间隧道的排烟系统宜用纵向一送一排的推拉式系统。排烟设施最好与平时的隧道通风兼顾。一般在车站的两个端部各设机房，一台风机对一孔隧道，二台风机互为备用，亦可并联运行。见机为可逆式轴流风机，正转可排烟。反转时的风量与风压应满足排烟要求；

(3)设备管理用房的排烟设计是根据管理用房的要求设置的，应根据相同的使用要求划分在一个系统中。最好与平时排风系统兼用；

2.3.2

排烟系统的运行应根据地下铁道防灾系统的指令进行，由防灾中心统一安排。一般是根据不同的火灾地点决定不同的运行方式，分为：

(1)车站站台着火时，应在站台排烟，由站厅送风，使站台的楼梯口处形成一股由站厅流向站台的气流，其速度应大于3m/s。乘客由站台向站厅方向撤离；(2)站厅着火时，由站厅排烟，站台送风，使站台保持一定的正压。新鲜空气由站厅的出入口进入站厅，乘客迎着新鲜空气流进方向，由出入口向地面撤离；（3）列车在区间隧道着火时，应尽可能将列车驶至车站，让乘客撤离。此时由该车站站端的风机排烟，并按站台着火的方式运行。一旦列车不能驶至车站，出现下列3种情况时，采取不同的运行方式：

①列车头部着火时：列车因故停留在单线区间隧道时，乘客不可能从列车的侧向撤出，只能由尾部安全门进入隧道向出站方向的车站撤离。此时由列车进站方向的事故风机排烟，由出站方向的事故风机送风引导乘客迎着新风撤离；