地鐵車站通風與空調系統的特征分析

孫作華

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司福州分公司， 福建 福州 350000）

1 工程概況

福州市軌道交通2 號線一期工程整體呈東西走向，西起閩侯縣蘇洋村，東至晉安區鼓山鎮，沿東西向城市發展軸，途徑上街大學城片區、金山工業區、金山居住區、閩江北岸商務中心區、鼓樓成熟建成區及晉安區東部鼓山片區。串聯了主要文教科研區、主要工業區、福州市歷史文化中心、大型居住區，有利于疏解城市東西向客流，有力地支持了城市近期規劃重點發展地區。

福州市軌道交通2 號線一期工程線路全長約30.173km，均為地下敷設，共設車站22 座，其中有5 座換乘車站，最大站間距2.838km（厚庭站至桔園洲站），最小站間距0.745km（桔園洲至洪灣站），平均站間距約1.398km。2 號線線路起點蘇洋站、終點洋里站，厚庭至桔園洲區間設置中間風井一座，全線設竹一座岐停車場和一座鼓山車輛段?？刂浦行呐c1 號線共址，設主變電站2 座（南門兜站主變與1 號線共用）及配套機電系統工程。福州市軌道交通2 號線工程初、近、遠期均為6 節編組，B 型車，列車最高設計時速80km/h。

本站為福州軌道交通2 號線第05 個車站，車站跨烏龍江大道、浦興路交叉路口設置。本站為地下二層島式車站，西側為福州大學旗山校區，東南側為福州一中上街校區，東北側為在建小學，北側為福州大學教師生活區地塊，車站中心里程YDK14+986.109。

針對車站的客流量層面，在具體的設計階段，以遠期2042 年客流量控制,遠期上行上車客流3463 人/小時，下車客流2613 人/小時，下行上車客流237 人/小時，下車客流3362 人/小時。同時，在車站內建筑的布置以及規劃層面，在車站的內部，一共設計為兩層，包含:站廳和站臺，屬于明挖地下兩層島式車站。在車站的兩端為設備區、車站中間為公共區。站廳層公共區面積1517m2，站臺層公共區面積943m2。本站站臺門采用全封閉式站臺門。

2 地鐵車站環控通風與空調系統的運行模式以及特征

對地鐵車站通風與空調系統而言，其具體的運營模式以及特征主要可以分為三種。

第一，正常運行階段。在實際的地鐵車站運行過程中，BAS 系統可以依照已經設定好的溫濕度目標值，借助變頻調節等PID 調節手段，有效的對風量以及水量進行調整，在確保地鐵車站內部的乘客以及相關設備等提供一個相對良好的環境的前提下節能運行。

第二，火災故障期間。在地鐵車站運行過程中，如果車站火災事故，通風空調系統根據fas 系統或車控室人工操作關閉車站通風空調系統，開啟防、排煙系統[1]。同時，借助這一系統，可以最大限度控制煙氣擴散，及時對事故區域進行排煙同時聯動其他系統，包括：扶梯以及電梯等，引導乘客快速的進行疏散，有效避免人員受傷等情況。

。如果在區間發生火災，通風與空調系統可以根據信號系統的聯動信息，利用自動或者手動的方式，通過區間相鄰兩座車站的BAS 系統，開啟與之相對應的隧道區間的通風模式，在區間隧道產生風速大于 2m/s 的氣流進行排煙，保證排煙方向與人員疏散方向相反，保證人員疏散，防止人員事故。

第三，列車阻塞事故出現時。在列車運營階段，如果存在此類問題，通風與空調系統可以根據信號系統的聯動信息，利用自動或者手動的方式，通過相鄰將相鄰兩座車站的BAS 系統中，開啟與之相對應的關隧道區間的通風模式合理的啟動開來，以便車內的乘客供氧量可以達到充足的狀態，及最大程度的對列車上空調冷凝器的溫度進行降低冷卻，從而確保能夠為乘客的疏散舒適度以及故障的排除，進而保證可以為車站工作人員以及車站內的各個系統設備營造一個相對良好的工作環境，保證乘客的舒適[2]。

3 地鐵車站環控通風與空調系統的具體應用

通常情況下，針對地鐵環控通風與空調系統來說，分別可以劃分成兩個部分，一部分為車站通風空調系統，另一部分為隧道通風系統，具體分析如下：

3.1 車站通風空調系統

對于車站通風空調系統來說，如果依照功能區進行劃分，主要可以將其劃分為兩個部分，包括：公共區通風空調系統、設備與管理用房通風空調系統、空調水系統、備用空調系統。

第一，公共區通風空調系統。對車站通風空調大系統來說，在具體的設計過程中，主要可以將其設計為變風量雙風機一次回風系統，在車站的兩端，對這一系統各設置一套，分別對車站的半個公共區進行管理[3]。

第二，設備及管理用房通風空調系統：包含設備用房、人員管理用房、工具用房等系統，根據車站功能含有正常模式、夜間模式、備用空調模式等。通常，如果處于空調季節時，為了可以更好地保證車間舒適性，可以結合所設置的不同溫度根據室外空氣參數，結合節能模式采用小新風、全新風等。同時，還可以根據系統的時間程序，合理的開啟以及停止系統[4]。并且，針對小系統空調的電動平衡調節閥的執行機構，可以選擇PID 調節，以確保可以對冷凍水流量進行綜合的把控，進而讓各類房間的溫度以及濕度都能夠得到有效控制。此外，如若處于非空調季節時，那么可以依照時間表的程序，選擇通風工況模式運行。當車站出現火災事故時，可以按照火災工況模式運行，快速的將相關空調以及風機等進行自動關閉，并將信息第一時間反饋到車站控制室，以便可以及時的對故障問題進行處理，降低損失，保證車站運行的安全性以及穩定性。

第三，空調冷源及水系統。車站公共區和設備管理用房冷源的設置需兼顧設備管理用房夜間用冷時的負荷特性，合理配置冷機及水泵等設備。車站大、小系統原則上合設冷源，冷源采用螺桿式冷水機組，設備配置采用2 臺同容量機組形式。冷水供水溫度為7℃，回水溫度為12℃。2 臺冷水機組與2 臺冷凍水泵、2 臺冷卻水泵、2 臺冷卻塔一一對應。水系統設計為閉式機械循環。當部分車站設備管理用房夜間空調負荷占總空調負荷比例很小時（小于單臺冷機容量的30%），為滿足部分設備房間夜間列車停運時段的供冷需求，車站冷水機組宜采用3 臺配置，以保證冷機高效穩定運行。同時，換乘車站宜結合車站建設情況盡可能集中設置冷源，并根據負荷情況合理選擇臺數。

第四，備用空調系統。對直接影響正常運營的重要的設備用房（通信、信號、綜合監控）增設一套多聯空調作為備用空調系統，當制冷主機故障、檢修條件下，開啟備用空調系統。

3.2 隧道通風系統

對于隧道通風系統而言，其在具體的運行階段，要對隧道進行通風換氣，并將余熱余濕徹底的排除干凈，以確保乘客舒適狀態；針對處于阻塞運行的情況，則需要對隧道內部的環境溫度進行有效把控，并且向事故地點送、排風；當在火災事故的情況下進行運行期間，需要將煙氣排除，并對煙氣的流向進行有效把控，從而快速的完成排煙工作以及通風工作。目前，針對這一系統，其具體可以涵蓋兩個層面，分別為車站隧道通風系統以及區間隧道通風系統，具體分析如下[5]。

第一，車站車軌區域排熱系統。在車站每端各設一臺排熱風機，單臺風機容量30～40m3/s，耐高溫280℃/1h，風機配置變頻控制柜。排熱風道設在車站車行道上部和站臺下部，均采用結構風道。車行道上部排熱風道風口正對列車空調冷凝散熱器，站臺下部排熱風道風口正對列車制動電阻，有效排除列車停站的散熱。針對這一系統，其運行模式根據行車對數或隧道溫度確定風機的運行頻率，以節省運行費用。該區域發生火災時關閉下排熱風道，由上排熱風道排煙。在車站站臺或相鄰區間發生火災時，根據火災情況運行相應的排熱系統[6]。

第二，區間隧道通風系統。對于這一系統而言，其具體是由風室、風道、風機及風閥等附件等共同組合而成的。在實際的工作中，隧道風機安裝在區間隧道的兩端，如果一段區間在同一時間段內有2 輛列車運行，應在列車間隔距離內科學的設置中間風井并加設隧道風機，保證任意時間內，同一隧道只有一輛列車。同時，針對每一條隧道，都應該對活塞風道進行設立，并且確保其獨立性。

正常運行狀態下，列車在區間隧道散發的熱量是由行駛列車的活塞作用，將地面空氣由列車后方車站的活塞風井吸入，吸收熱量后由前方車站的活塞風井排到地面，從而保持區間溫度不高于設計溫度。

列車阻塞在隧道或發生火災時，由該區間兩端事故風機和排熱系統風機聯合運行，在區間隧道產生風速大于 2m/s 的氣流進行排熱或排煙。列車堵塞在隧道時，氣流方向與行車方向一致；列車發生火災時，氣流方向與乘客疏散方向相反。

此外，在風機的前后，還需要采用合適的手段，對控制轉換方法以及消聲器等進行合理設置，以便車站的運行可以處于相對穩定以及良好的狀態。

4 結束語：

綜合而言，在地鐵車站各個系統中，地鐵車站通風與空調系統發揮著非常大的作用，其可以為乘客提供較為舒適的乘車環境，也在一定程度上影響地鐵運營的安全性以及穩定性?，F階段，國內各個城市在發展過程中，紛紛強化了對城市軌道交通的建設力度。因此，在具體的建設過程中，相關人員應該依照實際情況，有效的對地鐵車站通風與空調系統設計方案進行改進，以便能夠確保地鐵運營的穩定性。