地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)簡析及常見問題改進

文/尹俊鵬 中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000

地鐵項目規(guī)模較大，技術(shù)要求高，為保證正常的施工建設(shè)需要大量的資金支持，出于縮短地鐵投資回報周期的考量，有效降低各類地鐵費用支出。地鐵主管部門投入大量資源開展各類管控工作，取得了一定的工作成效，地鐵運營成本被控制在合理的范圍內(nèi)。作為地鐵日常支出的重要組成，通風(fēng)機空調(diào)系統(tǒng)日常能耗約占地鐵總能耗的50%左右，因此如何降低地鐵通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)能耗，減少設(shè)備故障發(fā)生機率，延長通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)核心部件的服務(wù)年限，就成為現(xiàn)階段地鐵管理部門在日常管理工作中必須要面對的現(xiàn)實問題。文章著眼于實際，在全面分析地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要功能、技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，進一步數(shù)據(jù)我國地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及常見故障問題，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合過往有益經(jīng)驗，積極進行技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)常見故障的科學(xué)處理，在保證地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)運行效果的基礎(chǔ)上，減少成本支出，保證常見問題處理的質(zhì)效。

1、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)概述

對地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要功能以及結(jié)構(gòu)組成的梳理，有助于引導(dǎo)技術(shù)人員在思維層面形成系統(tǒng)全面的認(rèn)知，對于后續(xù)相關(guān)地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見問題評估以及處理奠定了堅實基礎(chǔ)。

1.1 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要組成

目前地鐵通風(fēng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)較為簡單，主要可以劃分為隧道與車站兩部分，隧道通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)用途的不同，又可以劃分為區(qū)間隧道以及車站隧道兩部分，隧道通風(fēng)的主要作用在于提高地鐵隧道內(nèi)的通風(fēng)能力，同時實現(xiàn)隧道排煙補風(fēng)功能。車站通風(fēng)的主要作用根據(jù)不同區(qū)域的通風(fēng)需求，進行空氣流通、溫度調(diào)節(jié)以及防煙排煙等操作。隨著技術(shù)的不斷成熟，為了滿足不同場景下的使用需求，地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)需要，劃分隧道通風(fēng)系統(tǒng)、車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、車站管理及設(shè)備用房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、車站防排煙系統(tǒng)等。

1.2 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點

地鐵系統(tǒng)通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)正常運行工況時控制地鐵系統(tǒng)內(nèi)（車站和區(qū)間隧道）溫、濕度，為乘客提供過渡性舒適的乘車環(huán)境。列車阻塞在區(qū)間隧道時，對該區(qū)間隧道進行機械通風(fēng)，提供列車空調(diào)系統(tǒng)運行所需的空氣冷卻能力，以維持列車內(nèi)乘客可以接受的熱環(huán)境，緩解乘客的緊張情緒，為故障排除以及救援贏得時間[2]。地鐵系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的具體情況，采取有效的排煙措施，誘導(dǎo)乘客安全撤離火災(zāi)區(qū)域、協(xié)助消防人員進行滅火工作，設(shè)備、管理用房根據(jù)工藝要求，提供空調(diào)或通風(fēng)換氣，滿足運行管理需要，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備采用技術(shù)先進、可靠性高、節(jié)省空間、便于安裝和維護、運行安全且高效低耗的設(shè)備。

2、地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見的問題

為進一步提升地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見問題處理能力，全面發(fā)揮通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，工作人員有必要著眼于實際，厘清地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見故障問題，明確故障問題處理的主要方向，增強地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)故障處理的整體質(zhì)效。

2.1 參數(shù)選用不合理

在地鐵空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備的設(shè)計、使用過程中，對于技術(shù)運用和材料設(shè)備參數(shù)的選擇不合理容易導(dǎo)致一系列問題。關(guān)于材料方面，如果作為空調(diào)通風(fēng)用的管井隔墻材料使用不合理，質(zhì)量系數(shù)不符合要求，會直接導(dǎo)致在砌筑通風(fēng)管井時嚴(yán)實度不夠。在地鐵建筑施工時，排壓風(fēng)井和正壓送風(fēng)井之間一般需要砌筑一段隔離墻，墻面使用的材料是空心磚，一旦空心磚質(zhì)量不符合要求，有一小部分的磚體破損的話，就會造成空氣滲漏進來。相關(guān)施工操作隊對于井壁兩邊有沒有及時的抹灰處理，系統(tǒng)調(diào)試時，就會導(dǎo)致排煙口往外送風(fēng)。

2.2 結(jié)構(gòu)施工難協(xié)調(diào)

地鐵空調(diào)設(shè)備設(shè)計施工主要有風(fēng)管、風(fēng)管部件、消聲器、靜壓箱、風(fēng)閥等設(shè)備的安裝制作，對于風(fēng)管和風(fēng)管部件要做好基本的防腐和保溫處理，冷水機、多聯(lián)機空調(diào)、風(fēng)機盤管等要做好組好檢查、安裝。但是由于在實際的設(shè)計安裝過程中，空調(diào)通風(fēng)機構(gòu)設(shè)置安排中不能協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)工作，導(dǎo)致材料的浪費，同時在質(zhì)量安全方面也存在較大隱患。一般的像風(fēng)機設(shè)備安裝參數(shù)、產(chǎn)品規(guī)格型號以及具體的到貨時間等沒有及時獲取，導(dǎo)致施工順序打亂，工程機構(gòu)設(shè)計和安裝工序難以協(xié)調(diào)，土建中的預(yù)留位置、預(yù)留孔徑和孔數(shù)都難以確定，使空調(diào)結(jié)構(gòu)安裝容易出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全隱患。同時，各環(huán)節(jié)工作不協(xié)調(diào)、不配合更是直接影響施工進度。

3、地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見問題的改進措施分析

地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見問題改進措施在實踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，有助于改善隧道通風(fēng)排煙以及空調(diào)制冷面臨的技術(shù)難題，大大提升了地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)能力，彌補過往設(shè)備缺陷。

3.1 做好相關(guān)參數(shù)的選擇以及優(yōu)化

在進行地鐵隧道通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)優(yōu)化的過程中，考慮到多種因素，在優(yōu)化過程中，可以嘗試取消隧道排熱系統(tǒng)、地鐵軌道頂部排風(fēng)道、地鐵軌道底部排風(fēng)道等結(jié)構(gòu)，一方面簡化了施工內(nèi)容，縮小了土建規(guī)模，控制成本支出，另一方面，隧道風(fēng)機的隧道排煙、散熱效果較好，可以實現(xiàn)功能性替代。除了進行這種結(jié)構(gòu)優(yōu)化之外，還可以進一步提高風(fēng)道風(fēng)速，降低風(fēng)道橫截面積，通過這種方式大大增強了隧道通風(fēng)與排煙效果，同時也能夠進一步減少整個項目的成本造價，避免地鐵施工對周邊其他建筑物產(chǎn)生影響。在對地鐵公共區(qū)域空調(diào)排煙系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程中，必須轉(zhuǎn)變思路，不能沿用傳統(tǒng)的計算方法，而是將系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)進行重新定位，以確保公共區(qū)域通風(fēng)空調(diào)兼排煙系統(tǒng)的運行質(zhì)效。具體來看，工作人員可以通過監(jiān)控二氧化碳濃度，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，對地鐵內(nèi)隧道電動閥門的開度進行控制，通過這種優(yōu)化方式，減少新風(fēng)引入體量，降低新風(fēng)負(fù)載。考慮到地鐵站內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，在問題處理環(huán)節(jié)，可以嘗試取消回排風(fēng)機，由于目前地鐵通常在公共區(qū)域設(shè)置兩個到四個出入口，這些出入口與室外相同，具有較強的通風(fēng)能力，因此可以不再使用回排風(fēng)機。在設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)兼排煙系統(tǒng)問題處理以及優(yōu)化的過程中，可以嘗試在有操作人員工作的空間內(nèi)裝備新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，對于其他無人空間，則盡量使用通風(fēng)系統(tǒng)，出于提升設(shè)備管理用房溫度控制能力的考量，對于部分空間可以加裝變頻聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)，采取分支系統(tǒng)方案，形成以通風(fēng)為主，空調(diào)為輔的溫度控制機制，在保證空間內(nèi)溫度、濕度控制能力的前提下，減少能耗，避免額外的費用支出。除了上述優(yōu)化措施之外，還應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的明管施工優(yōu)化工作。空調(diào)制冷循環(huán)水系統(tǒng)問題處理與優(yōu)化過程中，可以采用風(fēng)系統(tǒng)加水系統(tǒng)的控制機制，形成自動化的制冷循環(huán)控制方案。根據(jù)地鐵乘客數(shù)量調(diào)節(jié)風(fēng)量循環(huán)體量以及循環(huán)時間，根據(jù)環(huán)境溫度來控制空調(diào)制冷循環(huán)水系統(tǒng)運行參數(shù)，通過這種方式，有效提升空調(diào)制冷能力。同時在這一過程中做好安裝技術(shù)優(yōu)化工作，以保證各項制冷循環(huán)水系統(tǒng)得以有消聲設(shè)備的安裝根據(jù)現(xiàn)場的施工，在實際施工中，實際消聲設(shè)備包括管道消聲器、消聲靜壓箱、結(jié)構(gòu)片式消聲器、金屬外殼消聲器等消聲設(shè)備，這些都是經(jīng)過環(huán)保部門認(rèn)可的單位生產(chǎn)的成品，施工方實際只是現(xiàn)場的搬運及組裝。

3.2 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備安裝工藝

風(fēng)機安裝就位前，按設(shè)計圖紙并依據(jù)建筑物的軸線、邊線以及標(biāo)高線放出基準(zhǔn)線。將設(shè)備表面的油污、灰塵，和地腳螺栓預(yù)留孔內(nèi)的雜物清掃干凈。整體安裝的風(fēng)機，搬運和吊裝的繩索不得捆綁轉(zhuǎn)子和風(fēng)機軸承，應(yīng)按廠家提供的吊裝方案搬運和吊裝。風(fēng)機吊裝時直接放在基礎(chǔ)之上，用墊鐵找平找正，墊鐵一般放置在地腳螺栓兩側(cè)，斜墊鐵必須成對使用。設(shè)備安裝好之后同一組墊鐵應(yīng)點焊在一起，防止受力時松動。風(fēng)機安裝必須考慮減震，安裝減震器，各組減震器負(fù)載壓縮量要均勻、不偏心，安裝后采取保護措施，防止損壞。通風(fēng)機的軸必須保證水平度，風(fēng)機與電動機用聯(lián)軸器連接時，兩軸中心線應(yīng)在同一條直線上。通風(fēng)機與電動機用三角皮帶進行傳動時進行找正，以保證電動機和通風(fēng)機的軸線相互平行，并使兩個皮帶輪的中心線相吻合。三角皮帶的拉緊程度一般可用手敲打以裝好的皮帶中間，以稍有彈跳為為準(zhǔn)。空調(diào)制冷設(shè)備主要包括冷凍水設(shè)備、冷卻水設(shè)備兩大部分。冷凍水的作用就是將冷水機組制冷的低溫水通過水泵的作用，經(jīng)過管道傳遞給空調(diào)設(shè)備的表冷器，從而確保通過空調(diào)表冷器的空氣達(dá)到降溫效果。冷卻水設(shè)備的作用是水通過水泵作用將冷水機組在運行過程中產(chǎn)生的熱量傳遞給冷卻塔，由冷卻塔對其進行降溫，再回到冷水機組從而實現(xiàn)給冷水機組降溫的作用。序運轉(zhuǎn)，在進行管道安裝時一定要區(qū)分好各自設(shè)備的進水口和出水口，以保證循環(huán)流程的完整性。在冷凍水管道最高點安裝放氣閥，在最低點設(shè)置泄水閥。冷凍水管穿過需要封閉的防火、防爆墻體或樓板時，應(yīng)設(shè)預(yù)埋管或防護套管，水管與防護套管之間，應(yīng)用不燃且對人體無危害的柔性材料封堵。安裝在冷凍水管道上的各類閥門，操作手柄切勿朝下。分集水器要保溫。由于冷卻水和冷凍水一樣是有方向的，所以管道在與設(shè)備對接時，一定要確認(rèn)清楚設(shè)備的進水口和出水口，通過規(guī)范化的安裝，確保各空調(diào)制冷設(shè)備得以有序運轉(zhuǎn)，滿足實際的使用需求。各種風(fēng)閥的安裝施工準(zhǔn)備：安裝現(xiàn)場的清理檢查。安裝部位的障礙物必須清理干凈，地面無雜物，風(fēng)閥的標(biāo)高已確定，已完成風(fēng)閥放線和支架放線工作，經(jīng)核對無誤。檢查預(yù)留孔洞是否正確，如有問題應(yīng)及時與土建單位進行溝通，予以解決。基礎(chǔ)驗收：風(fēng)閥安裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求，對風(fēng)閥構(gòu)造柱進行檢查，確認(rèn)構(gòu)造柱間距、大小是否符合設(shè)計要求。臥室電動組合風(fēng)閥的安裝：先將電動組合風(fēng)閥安放在風(fēng)閥的槽鋼基礎(chǔ)上，然后將固定角鋼與風(fēng)閥基礎(chǔ)連接。立式電動組合風(fēng)閥的安裝：風(fēng)閥根據(jù)安裝位置的特點，若有預(yù)埋鋼板，則采用型鋼與其滿焊連接，若沒有預(yù)埋鋼板，才采用膨脹螺栓連接法，連接方式與臥式風(fēng)閥基本相同。防火閥安裝：安裝時防火閥、排煙閥的安裝方向一定要正確，防火分區(qū)隔墻兩側(cè)的防火閥，距墻的距離不應(yīng)大于200mm。防火閥、排煙閥的操作機構(gòu)一般都是位于閥體兩側(cè)，安裝時一定要留有對閥體進行檢修和保養(yǎng)的空間。在一些安裝條件比較狹小的區(qū)域，為了便于防火閥的維修和保養(yǎng)，應(yīng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系，對閥體的操作機構(gòu)調(diào)整到閥體的頂部或底部。

3.3 地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)注意事項

對于風(fēng)管管道的制作，管道彎曲半徑一定要符合規(guī)范，降低風(fēng)管阻力，減少風(fēng)系統(tǒng)噪聲；在進行風(fēng)管的安裝之前，需要清理風(fēng)管內(nèi)部，使風(fēng)管內(nèi)部較為干凈，在完成風(fēng)管安裝之后，應(yīng)該臨時封堵風(fēng)管開孔部位，使灰塵流入風(fēng)管得到防止。對于風(fēng)閥執(zhí)行器內(nèi)置熔斷片以及手柄，都應(yīng)該使其設(shè)置在利于手動操作位置，使檢修與拆卸便利；對于防火閥，它的安裝位置還要符合要求，可以進行支架的單獨設(shè)置。全部風(fēng)閥安裝完成，可以實施手動操作，查看開關(guān)的靈活程度，觀察手動復(fù)位的方便性；對于組合風(fēng)閥以及消聲器的安裝，一定要全面考慮利于安裝、封堵以及維修與調(diào)試、零配件更換這些方面。風(fēng)閥本體要盡力顯露于墻體外部，不對閥體四周進行封堵，對日后維修是有利的。對于底框四周，要用型鋼進行牢固固定，封堵材料還要符合防火要求，同時封堵還應(yīng)嚴(yán)密。對于非對開型式具有方向性的組合風(fēng)閥，在安裝的時候，要關(guān)注葉片方向；進行執(zhí)行器的安裝時，需要固定牢固，它的安裝位置應(yīng)該對手動操作與維修是有益的。通風(fēng)系統(tǒng)還沒有進行開通之前，地鐵車站是較為封閉的一個地方，車站的相對濕度非常大，同時空氣流動性還差；還因為建筑施工造成的許多水蒸氣，沒有辦法進行按時的排除，不能確保環(huán)境濕度；尤其在每年的夏天季節(jié)，由于地下溫度與地面溫度具有大的差異，每種設(shè)備材料，主要是在金屬材料上面，能出現(xiàn)很多結(jié)露。

結(jié)語：

地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)探討以及常見問題改進措施的探討，實現(xiàn)了對過往經(jīng)驗的有益梳理以及工作方法的大膽創(chuàng)新，逐步形成一個完整的技術(shù)機制，有效應(yīng)對地鐵通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)常見問題，逐步彌補技術(shù)缺陷，更好地提升通風(fēng)與溫度調(diào)控能力，在降低單位能耗的同時，延長了使用壽命，對于地鐵運行企業(yè)成本控制以及盈利能力的提升有著一定的積極作用。