地鐵通風空調系統的優化措施

□文/楊秀娟

地鐵通風空調系統的優化措施

□文/楊秀娟

地鐵通風空調系統是目前所有設備系統中占用面積最大，設備較多，能耗最高的系統，其用電量占總地鐵耗電量的40%左右，如何找到相應的措施使通風空調系統在設備選型、運行等多方面得到進一步優化是一個重要的問題。文章對通風空調系統做了一個簡單的介紹并闡述了在設計方面對目前存在的問題所采取的幾種優化措施。

地鐵；通風；空調系統；優化措施

1　地鐵通風空調系統概述

1.1功能

地鐵通風空調系統是地鐵內部的重要設備系統之一，擔負著調節地鐵內部環境的功能。在地鐵內部環境中，空氣的溫度、濕度、流速以及壓力和動平衡起到重要的作用。當列車阻塞在一定的區間時，地鐵通風空調系統會為其提供相應的通風量，保證列車內人員的安全疏散。當火災發生時，會及時排除地鐵環境內的煙氣并補給人員所需的新鮮空氣量。在正常運行模式下，不僅為乘客和地鐵工作人員提供較舒適的環境并為其他設備用房的設備運行提供較好的溫、濕度條件。

1.2組成

地鐵通風空調系統主要由4部分組成。

1）公共區通風空調及排煙系統。這個系統主要對公共區進行日常的空氣流轉置換以及應急情況下，尤其是發生火災時進行煙氣的排放等。

2）設備管理用房通風空調及防排煙系統。這個系統主要是依據設備及管理用房的通風空調以及防排煙的需求所設置。

3）隧道通風及排煙系統。主要指的是在運行的隧道內進行通風和排煙的系統設置。

4）空調冷水循環系統。即地鐵空調支持系統。

這4部分中的前3個為風的系統，主要是進行相應的氣體置換和流動。

1.3原理

地鐵車站通風空調系統由大系統、小系統和水系統構成，大系統和小系統負責車站公共區和設備管理用房的通風、排煙以及車站溫、濕度的控制。水系統為車站空調系統提供冷源，使空調設備完成熱交換過程，從而實現地鐵車站溫、濕度調節。

2　常見的地鐵通風空調系統分析

2.1開式系統

早期的地鐵車站規模小、自動化程度低，一般采用開式地鐵通風系統，而且區間和地鐵站之間往往沒有相應的機械通風系統。隨著人們生活水平的提高以及科學技術尤其是自動化技術的提升，單純的活塞通風技術已經不適應當前空調通風的要求，地鐵內環境逐漸要求設置機械通風。在車站的兩端設置風機，正常運行情況下，對車站進行置換通風；特殊情況下，對車站及區間進行應急預案和緊急處置。機械通風可以滿足不同狀況和不同通風置換的需要，使得通風系統的運行不留死角，但是機械通風系統需要進行風道的建設，因此增加了土建成本的費用。

2.2閉式系統

20世紀70年代以來隨著科學技術和人們生活水平的逐漸提高，地鐵通風空調系統引入了空調制冷模式。閉式系統是一種常見的系統，這種系統主要有兩種實現的途徑。一種途徑指的是集成模式，就是沿用傳統的開放式風道系統，在排風道加入一個空氣處理設備，也就是表冷器和過濾器，這種模式不需要專門的大系統空調機房，所有的大系統設備都設計在風道里。另一種是常規模式，常規模式套用地面建筑空調設計原理，將地鐵車站和區間控制系統進行分割，區間采用的是機械通風系統，而地鐵車站公共區采用的是空調系統，這樣就會使得降溫和保溫設計得到更大的優化。

2.3屏蔽門系統

從國內外地鐵線路和車站的建設經驗出發，進一步優化和設計了屏蔽門系統，這就使得整個空調通風系統進入了新時代，在整個車站、站臺以及隧道之間進行了區隔。屏蔽門系統適應于空調季地鐵運行狀態下，其降低了區間活塞風對于地鐵車站溫度和濕度的干擾并有效減少了車站空調的冷負荷，對于空調系統的運轉還是比較有利的。但是屏蔽門系統將空調通風系統中車站的站臺層和隧道之間進行人為的區隔，使得非空調季公共區的通風不能利用自然通風，只能使用機械通風。

3　目前地鐵通風空調系統設計存在的問題

1）系統設計復雜繁瑣，在運行控制上還存在諸多不便。

2）系統較為龐大、設備較多、占地面積較大，運行中存在實際的困難。

3）系統的能耗較高，一般占到地鐵運行總能耗的40%左右。

4）市區的通風進出口，在噪音處理、美觀設計等方面存在協調難度較大的問題。

4　地鐵通風空調系統的優化設計措施

4.1采用冷水機組群控系統

冷水機組群控指的是在運行的過程中，利用自動化控制技術，對制冷站內部的相關設備進行相應的自動化設備處理，使得制冷站內部的設備能夠達到高效運行。系統會采集各類的進出信號，實現交互式的遠程控制并根據實際的需要進行空調的調節和監控，使得整個系統處于低能耗、高效率的運行狀態。近幾年的北京地鐵站使用了冷水機組群控系統，實現了空調系統的智能化監控，車站溫、濕度調節在適當的位置，改變了傳統模式帶來的資源耗費。

4.2采用合適的空氣凈化器

在地鐵空調通風系統中，空氣凈化器主要功能是進行空氣的過濾和凈化。當空氣凈化采用的是靜電凈化技術時，一般采用的是電暈帶電技術，使得空氣的粉塵帶上靜電，利用庫侖力的作用粉塵捕捉到集塵器上，通過粉塵的清降和清灰等達到除塵和凈化空氣的作用。靜電凈化技術對于可吸入微小顆粒、有機化物體、細菌微生物等一些雜質灰塵等有較好的凈化作用，因為粉塵是細菌微生物的載體，因此變相具有除塵殺菌的作用，非常適用于相對封閉的地鐵中央空調中。

4.3采用新型通風可調屏蔽門

由于傳統的屏蔽門系統非空調季無法利用列車活塞風對車站進行自然通風，使得其通風季能耗高于設置安全門的車站，所以可以采用新型通風可調屏蔽門系統，此系統是屏蔽門與安全門的結合體，空調季節關閉門體上側的百葉風口作為屏蔽門使用，非空調季節開啟門體上的百葉風口作為安全門使用，從而達到全年節能的目的。

5　結語

現有的地鐵通風空調系統在設置理念、資源利用和運營管理上已采取相應的措施，進行相應的優化設計，已達到相應的完善地步。但由于地鐵空間的局限性，一些地上建筑的空調自動化技術不能很好的應用在地鐵中，后期有待進一步的開發、研究。

[1]翁雪飛.地鐵通風空調系統的優化措施及發展趨勢[J].建筑熱能通風空調，2015，34(5)：57-59.

[2]焦慶文.地鐵通風空調系統消聲降噪分析與設備分析[J].山東工業技術，2016，(7)：211.

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.05.023

□U231+.5

□C

□1008-3197（2016）05-67-02

□2016-05-25

□楊秀娟/女，1984年出生，，中鐵上海設計院集團有限公司天津分院，從事地鐵通風、空調與防排煙系統設計工作。