地鐵通風與空調系統設計中應綜合考慮的影響因素

劉敏

摘 要：在地鐵建設過程中，車站通風空調系統依然是一大難點，其涉及到的內容極為豐富。文章對地鐵空調系統的組成和設計進行分析，針對地鐵通風與空調系統設計施工主要問題，提出一些可行的解決措施，由此推動行業的發展。

關鍵詞：地鐵工程 車站設計 通風空調系統

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

1.地鐵空調系統的組成和設計分析

1.1空調系統的組成分析

地鐵空調系統的組成主要涉及到3大部分內容：大、小系統，主要功能便是實現車站內的通風，同時對溫度與濕度進行合理的調控；水系統，主要可以提供冷熱交換的功能。

當地鐵處于穩定運行狀態時，在空調進風機的作用下，可以將新鮮的風流順利地傳導至車站中，而后回風機發揮作用，將內部所產生的濁風良好地排出到車站外界。對于一般地鐵項目而言，其采用的是組合空調機的形式，因此可以提供送風以及制冷這兩大功能，其中的冷凍水回路會與空調水管路處于高效的連接狀態，此時冷卻塔可以獲得來自于空調所吸收的熱量，并將其以均勻的方式散布出來。

1.2地鐵空調系統負荷特征

地鐵車站負荷所涉及到的內容極為豐富，諸如照明、售票機以及列車等均屬于該范疇，通常情況下，設備負荷將恒定不變，但伴隨著客流量的變化，對應的地鐵空調系統負荷也將發生變化。經大量研究可知，伴隨著客流量的增加，對應的空調系統負荷將會進一步提升，具體見圖1。

對上述進行分析可知，在進行空調負荷參數確定時，應充分考慮到換氣次數、風量需求等多方面的因素，相較于系統總風量而言，所帶來的新風負荷量至少應達到該標準的10%及其以上。總體來說，地鐵空調系統具有如下幾大特點：（1）空調負荷并非出于完全穩定的狀態，其具有很明顯的變化特性；（2）站內空氣調節具有很明顯的非線性特征；（3）伴隨著使用時間的延長，將會隨之削弱空調設備的通風性能；（4）部分轉運空間偏大，此時在進行溫度調節時反應變慢，甚至會出現滯后性問題。

2.地鐵通風與空調系統設計施工主要問題

2.1參數選用不合理

就當前的地鐵通風與空調系統設計工作而言，其普遍存在參數不合理的現象，但參數的選擇又至關重要，其會對工程的整體質量帶來直接的影響。具體來說，參數又深受材料的影響，此處以管井隔墻為例展開分析，相較于標準值而言，如果質量系數低于該指標，那么將會對砌筑通風管的嚴密性造成影響，地鐵空調在運行過程中則會出現各類問題。此外，排壓風井與正壓送風井二者應控制在合理的距離范圍內，之間需要使用到空心磚進行隔離處理。總體來說，要想全面提升地鐵通風空調工程的質量，則需要對工程圖紙以及相關規范進行解讀，由此選取合適的參數。

2.2通風空調系統能耗分析

（1）隧道通風系統。當地鐵處于日常運營狀態時，活塞將會發揮出極為重要的作用，此時可以將殘留在隧道內的余濕良好地排出來。此舉至關重要，一方面可以凈化空氣，另一方面則可以起到維持隧道內氣溫恒定的效果。如果列車出現了受阻的情況，此時可以向該區間增添更多的通風量，由此確保各項設備能處于穩定的運行狀態。如果某一區間出現了火災事故，一方面需要做好對新風輸入的控制工作，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境。

（2）車站大系統。從構成上考慮，其主要涵蓋有風道、風機等部分。從功能的角度進行考慮，如果發生了火災事故，借助于大系統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速，避免對乘客的安全造成影響。

2.3結構施工難協調

事實上，地鐵空調設備的設計工作極為復雜，一方面需要嚴格遵循規范進行安裝，另一方面則需要做好維護工作。在實際安裝過程中，所涉及到的環節較多，彼此間要想達到協調狀態并非易事，同時無論是材料質量還是用量方面都難以把控好，而諸如產品信息殘缺或是浪費等問題更是普遍存在，諸如上述種種因素均會對工程的進度造成影響，而這也成為了工程人員需要高度重視的問題。

3.地鐵通風與空調系統設計施工問題解決措施

3.1變頻調速在隧道通風中的應用

就理論層面而言，要想提升信息化控制的質量，就必須引入變頻技術，由此實現對地鐵通風狀況的密切監測，但實際工作環境復雜，需要注重如下幾方面的內容：（1）與之相關的工作人員應具備足夠的素質，其必須擁有豐富的變頻器操作經驗，能對設備的運行狀態進行檢測與分析，確保設備不受到灰塵等因素的影響。（2）受外界環境的影響，對應的變頻器功率也會發生變化，這點在地鐵運行高峰期表現的更為明顯，此時變頻器功率將隨之增加，嚴重時則會出現變頻器過熱等現象。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定的運行狀態。

3.2空調水系統流量調節

以設計負荷為參考，在此基礎上確定空調冷卻水泵的流量值。就實際運行環境來看，空調系統將長期處于低負荷運行狀態，因此需要引入變頻器，由此完成對水量的調節。在變頻技術的推動下，可以進一步實現對空調冷凍水泵的控制，充分利用了恒壓差原理，從而良好地規避耦合問題。在對某一具體的系統進行調節時，并不會對其它空調系統的穩定運行造成影響；在對冷凍水泵進行控制時，則需要密切關注分水器與集水器二者所產生的旁通閥壓差。

3.3風閥控制新風量節能

經大量的數據分析可知，早晚這兩個時間段所對應的客流量極大，相較于全天承載量而言，這兩個階段已經占據了總量的一半甚至更多，因此該時間段的負荷量也會隨之增加。若考慮到流量的上下極值，以此為參考展開空調機組的工作，雖然可行，但會帶來明顯的成本浪費現象。考慮到此問題，則需要對全天的平均數據做分析，具有針對性地引入前端反饋以及變頻調速這兩大先進系統，從而完成對數據的收集，以此為參考確定風閥的開啟狀態，由此實現對地鐵系統新風量的控制，而這也是后續工作的基本指導。基于前端風閥的開啟控制，可以對整個系統的新風負荷做以調節，由此明顯增強了地鐵通風空調系統的運行性能。

3.4調節好風管法蘭互換性差

（1）參考相關規范可知，對于圓形法蘭而言，其內徑需要控制在2mm以內；對于矩形法蘭半徑而言，對應的內邊尺寸也需要達到該標準。考慮到此問題，在進行法蘭制作時，一旦發現切口處存在毛刺現象，那么必須對其進行磨光處理。

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

（3）當圍繞外部構件與法蘭接口進行焊接作業時，需要遵循先點焊后滿焊的原則而進行。

（4）控制好法蘭螺栓的間距，對于通風系統與空調系統而言，其要≤150mm。

4.結束語

綜上所述，在當前的社會背景下，地鐵交通建設工作已經是一項極為重要的內容，其可以營造足夠安全的出行環境，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與空調系統設計工作，由此推動地鐵交通的發展。

參考文獻：

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