地鐵通風空調系統技術分析

李雅鈴

摘 要：隨著我國經濟的發展和科學技術的進步，地鐵交通的不斷建設，地鐵通風空調工程在地鐵工程中起著非常重要的作用，它不僅起著改善地鐵環境品質的作用，而且為地鐵工程防災、救災保駕護航。本文從當前主要應用于地鐵工程的通風空調技術出發研究，分析目前地鐵通風空調系統設計選擇技術的標準和基本要求，對地鐵工程中常用的主要設備性能進行簡明扼要的分析和介紹。

關鍵詞：地鐵 通風空調 技術分析

中圖分類號：U270.383 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0046-01

1 地鐵通風空調的需求分析

由于地鐵地下線路位置的特殊性，主要地下線路都與外界隔絕，自然通風散熱比較困難，又加上地鐵列車的散熱，風機、水泵、變配電箱等機電設備散熱，成千上萬的乘客散熱，以及大量的照明燈具都會產生大量的熱量（其中，機車散熱主要來源于機車制動產生的熱量和車廂內擴散到環境的熱量，占總負荷的50%～70%）。大量熱量的集聚，必將造成地鐵內空氣溫度的升高。同時，隧道內土壤通過維護結構的滲透量也較大，若不及時排除，車站和隧道內的空氣濕度也會增大，直至達到乘客難以忍受的程度。還有列車、風機產生的噪聲，活塞效應造成的擾動，潮濕環境帶來的腐爛等危害都會污染環境。因此，為了保證乘客的舒適環境和地鐵系統設備的安全運轉，必須對地鐵內部的空氣環境進行控制。地鐵通風空調系統選擇或劃分與地鐵車站的功能劃分密切相關，受車站的結構形式影響比較大，同時要兼顧考慮如何提高地鐵的防災、救災防排煙能力。

2 地鐵通風空調的主要技術

2.1 三種空調系統形式的比較

2.1.1 開式系統

開式系統的特點是地鐵隧道內的空氣與外界大氣是連通的，通風換氣主要靠列車運行時活塞效應以及采取機械通風等方式進行，這種系統比較節能，運行簡單。

2.1.2 閉式系統

閉式系統就是地鐵隧道與外界基本上隔絕，一般在車站進行空調系統運行，隧道內環境溫度主要靠列車的運行帶去的冷負荷進行調節。

2.1.3 屏蔽門系統

屏蔽門系統的發展，改變了地鐵空調系統的制式，該系統不僅有利于空調統節約運行費用，而且有利于安全防護，地鐵環境相對比較舒適。屏蔽門系統也存在初投資大，對地鐵結構有一定的要求等特點。屏蔽門系統相比開/閉式系統，多一套車站隧道通風系統，其綜合年能耗與閉式系統相比，節省不到60%。根據廣州地鐵二號線的計算數據及運營情況，屏蔽門系統比開/閉式系統節省能耗為25%～40%。

2.2 風亭方案的比較

2.2.1 單風亭

單風亭就是只在車站的列車出站端設置一個活塞風井，每站共兩個活塞風井。單風亭方案可以節約大量的土建、設備的初投資，車站長度可縮短，出地面的活塞風井面積也可以減少一半，對環境的影響更小。但區間溫度相對于雙風亭方案會升高1 ℃～ 2 ℃，環境溫度變化不大，空氣品質相對較差。隧道內溫度的升高，對選用空調列車的空調系統產生負面影響。

2.2.2 雙風亭

雙風亭就是在車站兩端對應每條隧道均設置活塞井，每個車站共4個活塞風井。雙風亭方案增加土建的工程量，設備的初投資。但與單風亭方案比較相對比較節能、環保。如果條件允許盡量選擇雙風亭方案。

2.3 UO風機與TVF風機分設方案的比選

UO風機是可逆轉耐高溫變頻軸流風機，主要用在車站車行區排熱工況；TVF是可逆轉耐高溫軸流通風機，主要用在隧道通風工況。根據UO風機所負擔的熱負荷，由于安裝了變頻器，達到了節能，降低了運營成本。隧道通風系統是地鐵工程常用的通風方式，在目前地鐵工程中都在使用，我們從節能的目標考慮，來分析兩種方案：

方案一：UO風機與TVB風機分開設置。

方案二：UO風機與TVB風機合并設置，其中一臺TVF風機設置變頻器。

（1）初投資。方案一占地面積比方案二占地面積要多；方案二減少了排熱風機、電動控制風閥、消音器及控制柜等。初投資，方案二占優。

（2）節能。根據風機的特性，風機合用風機效率降低，而且UO風機大多數情況下處于低效率運行工況。兩種風機合并后，效率大概要低10%左右，由于風機的電機功率與風機的效率成反比，所以風機的電功率大概增加10%以上。運行費用增加。方案一節能。

（3）功能。UO風機與TVF風機分開設置，均能同時滿足UO風機與TVF風機的正常、阻塞、火災工況時設備的運行，當列車阻塞于上行區間，TVF風機送風或排風來保證上行阻塞區間的溫度，UO風機仍能保證下行的列車正常運行。

3 結語

由于地鐵工程所處的特殊環境，決定了地鐵通風空調系統的特點，要滿足地鐵“正常運營狀況、阻塞狀況及火災狀況”的基本功能需要，地鐵站廳、站臺、隧道區域的通風空調具有各自的特點和要求，技術方案的確定及設備的選型受各種因素影響比較大，本文通過對地鐵通風空調主要技術形式進行的分析比較，地鐵的通風空調系統應根據工程項目功能的要求，堅持方案優化比選的原則，持續改進應因地制宜，持續完善的理念進行比選。

參考文獻

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