地鐵暖通空調系統設計中關鍵問題

袁正軍

中鐵隧道勘察設計研究院有限公司 廣東 廣州 511458

地鐵暖通空調系統設計效果直接影響到地鐵的運行秩序。地鐵交通運行方式具有獨特性，需要在地鐵站以及隧道等相對密閉的空間內運行，這也形成了地鐵站和隧道等空間的空氣流動以及溫度等的控制需求。地鐵暖通空調系統設計可以很好地解決這一需求，利用暖通空調系統的通風換氣、排煙以及制冷等功能，使地鐵站和隧道等空間的溫度和空氣合理化，為社會的發展進步創造更為有利的一面。

一、地鐵暖通空調系統設計中的制式選擇

制式,簡單說就是標準,比如說國標,美標,英標等等,每一個標準都不一樣。地鐵暖通空調系統設計中，先要了解一個車站的土建概況才能開展通風空調設計。根據車站土建情況確定采用空調系統的制式。目前，從國際上來說，地鐵暖通空調系統的制式是有所差異的，根據系統制式可以區分為開閉式和屏蔽式。由于地鐵暖通空調系統的不同，也必將造成地鐵站和隧道的空氣流動狀態存在較大區別。開閉式系統當中，地鐵站與隧道空間是相互連通的，地鐵的行車情況會直接影響到整個地鐵運行空間的空氣狀態以及溫度分布[1]。屏蔽式系統當中，地鐵站與隧道空間別屏蔽門所分隔，使得整個地鐵運行空間被人為地劃分為兩個相對獨立的區域，地鐵的行車情況只會影響其中的一個區域的空氣和溫度。以北京地區的地鐵為例，由于地鐵所處的環境溫差較大，暖通空調系統在選擇制式時就要考慮當地的氣候條件，為了減少暖通空調溫度的散失，可以選擇屏蔽式系統，使車站站臺形成全封閉空間，從而提高地鐵運行空間的溫度控制能力和節能效果。

二、地鐵暖通空調系統設計中的參數設定

地鐵暖通空調系統設計中的參數設定，會影響到地鐵運行環境的溫度變化和空氣流通。地鐵在運行過程中，內部結構會產生大量的熱量，而地鐵站的溫度也會跟隨地鐵的駛入和使出而形成規律性的變化。在設定地鐵暖通空調系統設計中的參數時，需要將所有對空調使用環境的影響因素都進行充分地考慮，從而保證地鐵暖通空調系統既能夠滿足地鐵站的溫度和空氣需求，又不會造成能源的浪費。為了更好地設定暖通空調系統設計中的參數，可以采用效應模擬和仿真計算方法，使其參數數值保證科學合理性。地鐵暖通空調系統的實際負荷，是參數計算中重要的參考指標[2]。目前，地鐵暖通空調系統負荷主要來自于地鐵運行、地鐵站環境以及客流，上述因素都能夠產生較大的熱量，地鐵暖通空調系統為了能夠使空氣流通，帶走多余的熱量，就必須提高新風輸送能力，造成了地鐵暖通空調系統負荷的增加。由于現有地鐵運行管理體系下，對地鐵的散熱量的數據采集和計算方法不夠完善，也使得目前的地鐵暖通空調系統參數設定受到一定的影響，現有的空調系統參數和取值有待運營實踐的檢驗。

三、地鐵暖通空調系統設計中的兼用設備運行

地鐵暖通空調系統設計中還涉及到多個兼用設備的運行。空調系統的兼用設備形成了主控系統的子系統，如地鐵站的通風排煙系統、地鐵運行隧道的通風系統、制冷循環水系統等，這些兼用設備之間既能夠獨立運行，又能夠協調工作，為整體的地鐵暖通空調系統形成積極的輔助作用。地鐵站的通風排煙系統構成，是由制冷機、排風機等共同組成，當系統處于工作狀態時，能夠為地鐵站空間提供變頻自動調節的通風換氣功能。地鐵運行隧道的通風系統與地鐵站通風系統具有連通性，通風系統的風機在滿足兩個區域的通風需求時，要保證風機型號和性能的合理性，通過變頻調速方式，對地鐵車站以及隧道的空調系統自動調節，并控制風機處于高效運行狀態，以便能夠節約能耗。制冷循環水系統的工作有著明顯的季節性，當夏季期間，由于地鐵運行空間降溫需求的增加，制冷循環水系統的運行負荷也同時增大[3]。這時需要采用大機組和小機組的協調配合，白天氣溫高、制冷量大時啟動大機組，晚間氣溫低、制冷量小，啟動小機組，這種靈活的制冷循環水系統控制方式，能夠顯著降低能耗。

四、地鐵暖通空調系統設計中的火災煙氣控制

地鐵是現代社會生活中非常重要的公共出行工具，地鐵運營期間，往往會形成大量的客流，這就需要地鐵運行管理中要保證安全性，避免發生人身財產的損失。地鐵暖通空調系統設計中，需要充分考慮到危害地鐵公共安全的火災隱患。因此，防火排煙就成為地鐵暖通空調系統設計的重要要求。地鐵暖通空調系統設計中融入消防控制措施，從地鐵火災的特點出發，深入研究地鐵火災時的應急處理。地鐵防火根據區域性可以分為地鐵運行隧道的防火以及地鐵站等公共區域的防火。地鐵區間隧道根據其建造結構，使得其通風方式呈現縱向通風特點。縱向通風設計中，對火災救援會產生一定的阻礙。為了強化隧道防火能力，可以利用地鐵暖通空調系統，設計煙霧感應裝置，對發生火災的地鐵進行自動風機排煙應急，并按行車方向送風，車上人員則要迎著送風方向撤離。車站公共區的防火控制中，通過地鐵暖通空調系統設計，形成聯動排風方式。當停靠的地鐵發生火災時，暖通空調系統的大部分設備都要及時停止工作，原則上只留排煙系統工作。為了提高排煙效率，暖通空調系統設計上要采用兩端風機或區間隧道射流風機，使排煙通道內形成氣流，提高排煙速度。

結束語：

隨著經濟的迅猛發展，國家地鐵建設工程也有了極大的發展。城市地鐵線路更加密集和完善，在帶給人們生活便利的同時，也需要不斷地進行優化和改進。地鐵暖通空調系統是地鐵建設中的重要組成部分，為了能夠最大程度地保證地鐵暖通空調系統的功能發揮，需要在地鐵暖通空調系統設計中，充分考慮制式選擇、參數設定、兼用設備運行、火災煙氣控制等方面，保證地鐵暖通空調系統運行的合理、安全、可靠。