地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)綜合考慮的影響因素

劉敏

摘 要：在地鐵建設(shè)過程中，車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)依然是一大難點(diǎn)，其涉及到的內(nèi)容極為豐富。文章對地鐵空調(diào)系統(tǒng)的組成和設(shè)計進(jìn)行分析，針對地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工主要問題，提出一些可行的解決措施，由此推動行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵工程 車站設(shè)計 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

對于大型城市而言，地鐵已成為極為重要的交通方式，由于運(yùn)行環(huán)境特殊，對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)提出了較高的要求：（1）需要確保設(shè)備處于良好的散熱狀態(tài)；（2）需要充分顧及到乘客的健康與安全。因此，地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工程。

1.地鐵空調(diào)系統(tǒng)的組成和設(shè)計分析

1.1空調(diào)系統(tǒng)的組成分析

地鐵空調(diào)系統(tǒng)的組成主要涉及到3大部分內(nèi)容：大、小系統(tǒng)，主要功能便是實(shí)現(xiàn)車站內(nèi)的通風(fēng)，同時對溫度與濕度進(jìn)行合理的調(diào)控；水系統(tǒng)，主要可以提供冷熱交換的功能。

當(dāng)?shù)罔F處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時，在空調(diào)進(jìn)風(fēng)機(jī)的作用下，可以將新鮮的風(fēng)流順利地傳導(dǎo)至車站中，而后回風(fēng)機(jī)發(fā)揮作用，將內(nèi)部所產(chǎn)生的濁風(fēng)良好地排出到車站外界。對于一般地鐵項(xiàng)目而言，其采用的是組合空調(diào)機(jī)的形式，因此可以提供送風(fēng)以及制冷這兩大功能，其中的冷凍水回路會與空調(diào)水管路處于高效的連接狀態(tài)，此時冷卻塔可以獲得來自于空調(diào)所吸收的熱量，并將其以均勻的方式散布出來。

1.2地鐵空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷特征

地鐵車站負(fù)荷所涉及到的內(nèi)容極為豐富，諸如照明、售票機(jī)以及列車等均屬于該范疇，通常情況下，設(shè)備負(fù)荷將恒定不變，但伴隨著客流量的變化，對應(yīng)的地鐵空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷也將發(fā)生變化。經(jīng)大量研究可知，伴隨著客流量的增加，對應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷將會進(jìn)一步提升，具體見圖1。

對上述進(jìn)行分析可知，在進(jìn)行空調(diào)負(fù)荷參數(shù)確定時，應(yīng)充分考慮到換氣次數(shù)、風(fēng)量需求等多方面的因素，相較于系統(tǒng)總風(fēng)量而言，所帶來的新風(fēng)負(fù)荷量至少應(yīng)達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的10%及其以上。總體來說，地鐵空調(diào)系統(tǒng)具有如下幾大特點(diǎn)：（1）空調(diào)負(fù)荷并非出于完全穩(wěn)定的狀態(tài)，其具有很明顯的變化特性；（2）站內(nèi)空氣調(diào)節(jié)具有很明顯的非線性特征；（3）伴隨著使用時間的延長，將會隨之削弱空調(diào)設(shè)備的通風(fēng)性能；（4）部分轉(zhuǎn)運(yùn)空間偏大，此時在進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)時反應(yīng)變慢，甚至?xí)霈F(xiàn)滯后性問題。

2.地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工主要問題

2.1參數(shù)選用不合理

就當(dāng)前的地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計工作而言，其普遍存在參數(shù)不合理的現(xiàn)象，但參數(shù)的選擇又至關(guān)重要，其會對工程的整體質(zhì)量帶來直接的影響。具體來說，參數(shù)又深受材料的影響，此處以管井隔墻為例展開分析，相較于標(biāo)準(zhǔn)值而言，如果質(zhì)量系數(shù)低于該指標(biāo)，那么將會對砌筑通風(fēng)管的嚴(yán)密性造成影響，地鐵空調(diào)在運(yùn)行過程中則會出現(xiàn)各類問題。此外，排壓風(fēng)井與正壓送風(fēng)井二者應(yīng)控制在合理的距離范圍內(nèi)，之間需要使用到空心磚進(jìn)行隔離處理。總體來說，要想全面提升地鐵通風(fēng)空調(diào)工程的質(zhì)量，則需要對工程圖紙以及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行解讀，由此選取合適的參數(shù)。

2.2通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗分析

（1）隧道通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)?shù)罔F處于日常運(yùn)營狀態(tài)時，活塞將會發(fā)揮出極為重要的作用，此時可以將殘留在隧道內(nèi)的余濕良好地排出來。此舉至關(guān)重要，一方面可以凈化空氣，另一方面則可以起到維持隧道內(nèi)氣溫恒定的效果。如果列車出現(xiàn)了受阻的情況，此時可以向該區(qū)間增添更多的通風(fēng)量，由此確保各項(xiàng)設(shè)備能處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。如果某一區(qū)間出現(xiàn)了火災(zāi)事故，一方面需要做好對新風(fēng)輸入的控制工作，另一方面則需要提升對煙氣的排出效率，由此營造一個足夠安全的疏散環(huán)境。

（2）車站大系統(tǒng)。從構(gòu)成上考慮，其主要涵蓋有風(fēng)道、風(fēng)機(jī)等部分。從功能的角度進(jìn)行考慮，如果發(fā)生了火災(zāi)事故，借助于大系統(tǒng)的作用可以將煙氣良好地排出，確保乘客能獲得足夠的迎面風(fēng)速，避免對乘客的安全造成影響。

2.3結(jié)構(gòu)施工難協(xié)調(diào)

事實(shí)上，地鐵空調(diào)設(shè)備的設(shè)計工作極為復(fù)雜，一方面需要嚴(yán)格遵循規(guī)范進(jìn)行安裝，另一方面則需要做好維護(hù)工作。在實(shí)際安裝過程中，所涉及到的環(huán)節(jié)較多，彼此間要想達(dá)到協(xié)調(diào)狀態(tài)并非易事，同時無論是材料質(zhì)量還是用量方面都難以把控好，而諸如產(chǎn)品信息殘缺或是浪費(fèi)等問題更是普遍存在，諸如上述種種因素均會對工程的進(jìn)度造成影響，而這也成為了工程人員需要高度重視的問題。

3.地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工問題解決措施

3.1變頻調(diào)速在隧道通風(fēng)中的應(yīng)用

就理論層面而言，要想提升信息化控制的質(zhì)量，就必須引入變頻技術(shù)，由此實(shí)現(xiàn)對地鐵通風(fēng)狀況的密切監(jiān)測，但實(shí)際工作環(huán)境復(fù)雜，需要注重如下幾方面的內(nèi)容：（1）與之相關(guān)的工作人員應(yīng)具備足夠的素質(zhì)，其必須擁有豐富的變頻器操作經(jīng)驗(yàn)，能對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測與分析，確保設(shè)備不受到灰塵等因素的影響。（2）受外界環(huán)境的影響，對應(yīng)的變頻器功率也會發(fā)生變化，這點(diǎn)在地鐵運(yùn)行高峰期表現(xiàn)的更為明顯，此時變頻器功率將隨之增加，嚴(yán)重時則會出現(xiàn)變頻器過熱等現(xiàn)象。為了解決這一問題，就必須采取合適的散熱措施，確保變頻器能處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2空調(diào)水系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)

以設(shè)計負(fù)荷為參考，在此基礎(chǔ)上確定空調(diào)冷卻水泵的流量值。就實(shí)際運(yùn)行環(huán)境來看，空調(diào)系統(tǒng)將長期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，因此需要引入變頻器，由此完成對水量的調(diào)節(jié)。在變頻技術(shù)的推動下，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對空調(diào)冷凍水泵的控制，充分利用了恒壓差原理，從而良好地規(guī)避耦合問題。在對某一具體的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)時，并不會對其它空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響；在對冷凍水泵進(jìn)行控制時，則需要密切關(guān)注分水器與集水器二者所產(chǎn)生的旁通閥壓差。

3.3風(fēng)閥控制新風(fēng)量節(jié)能

經(jīng)大量的數(shù)據(jù)分析可知，早晚這兩個時間段所對應(yīng)的客流量極大，相較于全天承載量而言，這兩個階段已經(jīng)占據(jù)了總量的一半甚至更多，因此該時間段的負(fù)荷量也會隨之增加。若考慮到流量的上下極值，以此為參考展開空調(diào)機(jī)組的工作，雖然可行，但會帶來明顯的成本浪費(fèi)現(xiàn)象。考慮到此問題，則需要對全天的平均數(shù)據(jù)做分析，具有針對性地引入前端反饋以及變頻調(diào)速這兩大先進(jìn)系統(tǒng)，從而完成對數(shù)據(jù)的收集，以此為參考確定風(fēng)閥的開啟狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)對地鐵系統(tǒng)新風(fēng)量的控制，而這也是后續(xù)工作的基本指導(dǎo)。基于前端風(fēng)閥的開啟控制，可以對整個系統(tǒng)的新風(fēng)負(fù)荷做以調(diào)節(jié)，由此明顯增強(qiáng)了地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。

3.4調(diào)節(jié)好風(fēng)管法蘭互換性差

（1）參考相關(guān)規(guī)范可知，對于圓形法蘭而言，其內(nèi)徑需要控制在2mm以內(nèi)；對于矩形法蘭半徑而言，對應(yīng)的內(nèi)邊尺寸也需要達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)。考慮到此問題，在進(jìn)行法蘭制作時，一旦發(fā)現(xiàn)切口處存在毛刺現(xiàn)象，那么必須對其進(jìn)行磨光處理。

（2）如果采取人工煨制的方法進(jìn)行法蘭制作，此時應(yīng)嚴(yán)格控制好磨具直徑誤差，其必須要在0.5mm范圍內(nèi)；當(dāng)直徑較大時，則需要進(jìn)行多次處理。

（3）當(dāng)圍繞外部構(gòu)件與法蘭接口進(jìn)行焊接作業(yè)時，需要遵循先點(diǎn)焊后滿焊的原則而進(jìn)行。

（4）控制好法蘭螺栓的間距，對于通風(fēng)系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)而言，其要≤150mm。

4.結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前的社會背景下，地鐵交通建設(shè)工作已經(jīng)是一項(xiàng)極為重要的內(nèi)容，其可以營造足夠安全的出行環(huán)境，為城市居民提供更快捷的出行方式。在整個工程中，必須要做好地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計工作，由此推動地鐵交通的發(fā)展。

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