地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化措施

文蜀鈺

（成都地鐵運(yùn)營有限公司，四川 成都 610000）

在地鐵運(yùn)營中，為滿足客戶的實(shí)際需求，為人們提供舒適的環(huán)境，從根本上改善我國的交通發(fā)展，會(huì)安裝有一定的活塞效應(yīng)的地鐵空調(diào)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)空氣濕度，空氣質(zhì)量，溫度和流量的控制是其主要功能，但地鐵的清潔優(yōu)化和設(shè)備的正常運(yùn)行也會(huì)直接增加地鐵的負(fù)荷水平。如果地鐵出現(xiàn)重大安全事故，將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。為此，加強(qiáng)對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的研究可以起到重要作用。

一、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)概述

（一）地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的功能

在調(diào)節(jié)地鐵內(nèi)部環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用的地鐵空調(diào)是地鐵在保持較好的外部和內(nèi)部環(huán)境最重要的設(shè)備之一。當(dāng)列車在某一段被堵塞時(shí)，為保證列車在段內(nèi)的正常運(yùn)行，并地鐵的空調(diào)系統(tǒng)將為地鐵內(nèi)提供相應(yīng)的空氣溫度，空氣溫度，空氣流速，空氣壓力、通風(fēng)量，即為地鐵內(nèi)部環(huán)境提供適當(dāng)?shù)难h(huán)平衡和新鮮空氣，還提供更好的氣壓，流速條件，溫度，濕度便于其他設(shè)備的維護(hù)和操作。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，也將及時(shí)進(jìn)行環(huán)境警告，功能性很強(qiáng)。[1]

（二）地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的組成

地鐵通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)主要由四部分組成，其中前三部分是主要用于相應(yīng)的氣體置換和流動(dòng)的空氣系統(tǒng)。第一個(gè)是主要是在公共區(qū)域進(jìn)行日常空氣排放特別是在火災(zāi)等緊急情況下煙霧排放的空調(diào)和排煙系統(tǒng)。其次是用于地鐵主要控制室和設(shè)備管理室的空氣管理調(diào)節(jié)和排煙系統(tǒng)設(shè)置的設(shè)備管理室空調(diào)和排煙系統(tǒng)。第三，主要用于在運(yùn)行隧道和管道中設(shè)置隧道通風(fēng)的空調(diào)和排煙系統(tǒng)。四是主要是地鐵的空調(diào)支撐系統(tǒng)的空調(diào)冷水循環(huán)系統(tǒng)。

（三）地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)原理

地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)由負(fù)責(zé)車站公共區(qū)域和設(shè)備管理室的通風(fēng)，排氣和溫濕度控制的大，小系統(tǒng)和為車站空調(diào)系統(tǒng)提供冷源實(shí)現(xiàn)地鐵站的溫度調(diào)節(jié)的供水系統(tǒng)組成。

（四）地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.地下部分的內(nèi)部空間相對(duì)封閉，有限的隧道、車站的出入口和通風(fēng)亭是與外界的空氣交換的渠道。

2.地鐵站的負(fù)荷特性決定了有明顯的內(nèi)部熱源的地下線全年需要降溫。

3.地鐵車站存在嚴(yán)重的如列車剎車閘產(chǎn)生的大量粉塵和CO污染源等。4.產(chǎn)生活塞通風(fēng)效果是列車運(yùn)行的特點(diǎn)。

二、常見的地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)分析

（一）封閉系統(tǒng)

一種常見的地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是封閉系統(tǒng)。自20世紀(jì)70年代以來，地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)隨著人民生活水平和科學(xué)技術(shù)的逐步提高引入了空調(diào)制冷模式。實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)有兩種主要方式：一種方式涉及使用傳統(tǒng)的開放式空氣管道系統(tǒng)并將空氣處理設(shè)備（即表面冷卻器和過濾器）添加到排氣管道的集成模式，此模式所有設(shè)備都設(shè)計(jì)在風(fēng)道中，不需要特殊的空調(diào)房間。一種是應(yīng)用地面建筑的空調(diào)設(shè)計(jì)原理使冷卻和保溫設(shè)計(jì)更加優(yōu)化的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式，它劃分地鐵站和節(jié)環(huán)的控制系統(tǒng)。[2]

（二）開放系統(tǒng)

早期自動(dòng)化程度低的地鐵站規(guī)模小，隨著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的提高，尤其是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，開始采用區(qū)域與地鐵站之間往往沒有相應(yīng)的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的開放式地鐵通風(fēng)系統(tǒng)，地鐵空調(diào)逐漸需要機(jī)械通風(fēng)，而不是簡單的活塞環(huán)通風(fēng)技術(shù)——它已經(jīng)不能滿足當(dāng)前空調(diào)和通風(fēng)的要求。可以滿足不同條件和不同通風(fēng)更換需要的機(jī)械通風(fēng)，車站兩端安裝在正常運(yùn)行條件下對(duì)車站進(jìn)行通風(fēng)更換的風(fēng)扇，使通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)留下死角，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)需要建設(shè)通風(fēng)管道，特殊情況下進(jìn)行空調(diào)應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置。但民用建設(shè)成本相對(duì)較高。

（三）屏蔽門系統(tǒng)

盾構(gòu)門系統(tǒng)在國內(nèi)外地鐵線路和車站的施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化和設(shè)計(jì)，使整個(gè)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)整個(gè)車站、平臺(tái)和隧道是分開的新的時(shí)代。有效地降低了空調(diào)制冷負(fù)荷且有利于空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的屏蔽門系統(tǒng)適用與否取決于地鐵季節(jié)的條件、間隔活塞風(fēng)干擾地鐵間隔的溫度和速度。但是系統(tǒng)會(huì)在車站和隧道，平臺(tái)之間人為地分開的屏風(fēng)門系統(tǒng)就不能使用自然通風(fēng)，這樣系統(tǒng)只能進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。

三、目前地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題

1.復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得操作控制仍有許多不便之處。

2.操作中因系統(tǒng)設(shè)備較多占地面積較大困難重重。

3.地鐵運(yùn)營總能耗的40%為此系統(tǒng)，能耗較高。

4.在噪聲處理和美學(xué)設(shè)計(jì)方面難以協(xié)調(diào)城市地區(qū)的通風(fēng)進(jìn)出口。

四、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

（一）冷水機(jī)組控制系統(tǒng)

冷水機(jī)組控制是指在操作過程中使用自動(dòng)化控制技術(shù)來采集各種輸入輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)制冷站中相關(guān)設(shè)備的交互式遙控，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)和監(jiān)控空調(diào)，使制冷站中的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗，高效率的運(yùn)行狀態(tài)。北京地鐵站近年來采用了整個(gè)系統(tǒng)高效運(yùn)行的冷水機(jī)組控制系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的智能監(jiān)控、站點(diǎn)的溫度和濕度在適當(dāng)?shù)奈恢谜{(diào)整后改變了資源消耗重的傳統(tǒng)模式。

（二）采用適當(dāng)?shù)目諝鈨艋?/h3>

在地鐵的空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)中，一般會(huì)使用主要功能是過濾和凈化空氣的空氣凈化器。當(dāng)利用庫侖力捕捉集塵器上灰塵的靜電清洗技術(shù)用于空氣凈化時(shí)，對(duì)可吸入的微粒，有機(jī)物，細(xì)菌微生物和其他雜質(zhì)如灰塵有較好的凈化作用。灰塵是細(xì)菌微生物的載體，靜電清洗技術(shù)一般用于通過除塵清潔來達(dá)到空氣凈化的除塵作用。[3]

（三）新型通風(fēng)可調(diào)式屏蔽門

在非空調(diào)季節(jié)，列車活塞風(fēng)自然通風(fēng)站，傳統(tǒng)屏蔽門系統(tǒng)不能使用，通風(fēng)季節(jié)車站的能耗高于帶安全門的車站，因此可以采用屏蔽門和安全門組合的新型通風(fēng)可調(diào)屏蔽門系統(tǒng)。在空調(diào)季節(jié)，門體的上百葉窗關(guān)閉，風(fēng)口用作防護(hù)門，門體上的百葉窗風(fēng)口在非空調(diào)季節(jié)用作安全門，以實(shí)現(xiàn)全年節(jié)能之效。