地鐵環(huán)控系統(tǒng)安全門與屏蔽門的區(qū)別

王 寶 新

(山西省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司上海分公司，上海 200122)

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地鐵環(huán)控系統(tǒng)安全門與屏蔽門的區(qū)別

王 寶 新

(山西省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司上海分公司，上海 200122)

結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)地鐵安全門與屏蔽門兩種環(huán)控系統(tǒng)模式進(jìn)行了對(duì)比，分析了兩種系統(tǒng)模式的特點(diǎn)，總結(jié)了各系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，為軌道交通新建工程空調(diào)系統(tǒng)模式選擇提供了參考。

地鐵，安全門系統(tǒng)，屏蔽門系統(tǒng)，空調(diào)模式

1 概述

城市軌道交通在大中城市越來越普及，但是由于中國地域跨度較大，南北氣候差異較大，如南方廣州、深圳與最北方哈爾濱等城市，氣候差異較大，環(huán)控系統(tǒng)的選擇有南北方之爭，南方地區(qū)一般采用屏蔽門系統(tǒng)較多，北方采用安全門系統(tǒng)較多，同時(shí)保證車站內(nèi)部環(huán)境的舒適以及火災(zāi)工況下的安全排煙與送風(fēng)，現(xiàn)以山東某城市的地鐵3號(hào)線與地鐵2號(hào)線兩條地鐵線，采用不同的環(huán)控系統(tǒng)作如下分析，方便大家了解各系統(tǒng)特點(diǎn)，同時(shí)為以后新建地鐵工程提供參考。

2 地鐵3號(hào)線安全門系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

設(shè)置隧道通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、車站設(shè)備及管理用房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、車站火災(zāi)時(shí)的防、排煙系統(tǒng)、人防清潔式通風(fēng)系統(tǒng)(見圖1)。

2.2 系統(tǒng)布置與工況

車站兩端設(shè)新風(fēng)井和排風(fēng)井。送風(fēng)井和排風(fēng)井分別各為一個(gè)風(fēng)井。車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)，車站送、排風(fēng)機(jī)與隧道風(fēng)機(jī)合用，設(shè)置在車站兩端的風(fēng)道內(nèi)，分別

負(fù)擔(dān)一半站廳層和一半站臺(tái)層的通風(fēng)空調(diào)負(fù)荷。

2.3 系統(tǒng)工作原理

1)地鐵3號(hào)線全線空調(diào)系統(tǒng)采用閉式系統(tǒng)，隧道與車站聯(lián)通，全新風(fēng)系統(tǒng)，在空調(diào)工況下，通過TVF風(fēng)機(jī)運(yùn)行，作為動(dòng)力源，從新風(fēng)井抽取新風(fēng)，通過保溫的風(fēng)道、大型表冷器制冷后，分別把冷卻后的空調(diào)風(fēng)送到車站、隧道內(nèi)部制冷。通過另外一臺(tái)TVF風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，把車站、軌區(qū)上下排熱風(fēng)道的熱風(fēng)通過獨(dú)立的排風(fēng)道、排風(fēng)井排出室外。

2)隧道風(fēng)系統(tǒng)，在正常工況下，列車車頭前面的正壓風(fēng)通過左右聯(lián)絡(luò)通道的立轉(zhuǎn)門泄壓，排入另一側(cè)的隧道。列車通過聯(lián)絡(luò)通道后立轉(zhuǎn)門反向旋轉(zhuǎn)補(bǔ)風(fēng)平衡壓力，同時(shí)通過列車的運(yùn)行帶動(dòng)空調(diào)風(fēng)冷卻隧道內(nèi)部。

3)當(dāng)區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)為火災(zāi)運(yùn)行工況時(shí)，送風(fēng)道內(nèi)的空調(diào)表冷器與過濾器同時(shí)開啟，轉(zhuǎn)為區(qū)間送風(fēng)或排煙使用。當(dāng)車站站臺(tái)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，站廳到站臺(tái)的樓梯和扶梯口處有阻擋煙氣向上蔓延的擋煙垂壁，同時(shí)在站臺(tái)層形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，保證氣流向下流動(dòng)，氣流速度1.5 m/s以上，保證人員安全撤離。

2.4 安全門閉式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1)優(yōu)點(diǎn)。在車站的端頭處不需要設(shè)置活塞風(fēng)井，不需要設(shè)置空調(diào)箱，不需要設(shè)置U/O排熱風(fēng)機(jī)，初期投資較少。

2)缺點(diǎn)。由于站臺(tái)層和軌區(qū)聯(lián)通，車站內(nèi)部噪聲較大；空調(diào)冷量損失較大不節(jié)能；由于利用保溫風(fēng)道作為風(fēng)管使用，系統(tǒng)無法設(shè)置較高級(jí)別的除塵過濾設(shè)備，車站內(nèi)部空氣環(huán)境容易受到污染，隧道內(nèi)部的氣味、動(dòng)車輪與鐵軌摩擦產(chǎn)生的鐵屑容易進(jìn)入車站，對(duì)環(huán)境、人員造成一定危害。

3 地鐵2號(hào)線屏蔽門系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)與構(gòu)成

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

1)隧道通風(fēng)系統(tǒng)(含區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)、站內(nèi)隧道排風(fēng)系統(tǒng))。

車站設(shè)2組共8個(gè)風(fēng)亭，每組風(fēng)亭包括2個(gè)活塞風(fēng)亭、1個(gè)排風(fēng)亭、1個(gè)新風(fēng)亭。4臺(tái)TVF風(fēng)機(jī)，2臺(tái)U/O風(fēng)機(jī)(見圖2)。

2)車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)和防排煙系統(tǒng)(簡稱為大系統(tǒng))。

在車站站廳站臺(tái)的公共區(qū)設(shè)置通風(fēng)空調(diào)和防排煙系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)為乘客提供過渡性舒適環(huán)境，火災(zāi)狀態(tài)時(shí)迅速組織排除煙氣。

3)車站設(shè)備及管理用房通風(fēng)空調(diào)和防排煙系統(tǒng)(簡稱為小系統(tǒng))。

設(shè)置通風(fēng)空調(diào)和防排煙系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)為運(yùn)營管理人員提供舒適的工作環(huán)境和為設(shè)備正常工作提供必需的運(yùn)行環(huán)境，火災(zāi)時(shí)迅速轉(zhuǎn)入防、排煙工況。

3.2 各系統(tǒng)工作原理

1)空調(diào)系統(tǒng)。

車站區(qū)域與隧道區(qū)域隔離，空調(diào)系統(tǒng)以組合空調(diào)箱作為空調(diào)風(fēng)換熱設(shè)備，作為系統(tǒng)劃分的依據(jù)，分大系統(tǒng)、小系統(tǒng)，分別供設(shè)備區(qū)、公共區(qū)使用，分別設(shè)置回風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)，通過風(fēng)閥門切換，滿足不同工況的運(yùn)行要求。在車站公共區(qū)設(shè)置CO2探測(cè)器，通過信號(hào)反饋，控制新風(fēng)量的流量，保證車站空氣的新鮮度，為乘客提供舒適的環(huán)境。

火災(zāi)工況時(shí)回風(fēng)管作為排煙管使用，排煙風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)回風(fēng)管與空調(diào)箱之間的風(fēng)閥關(guān)閉，回風(fēng)管與排風(fēng)井之間的風(fēng)閥打開，排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，排煙工況運(yùn)行。站臺(tái)層在火災(zāi)工況下以站廳層作為補(bǔ)風(fēng)區(qū)域，站臺(tái)層通向站廳層的樓梯口、自動(dòng)扶梯口四邊應(yīng)設(shè)置擋煙垂壁，防止煙氣向上蔓延，同時(shí)在站臺(tái)層應(yīng)保證排煙量大于新風(fēng)量，保證在站臺(tái)層與站廳層聯(lián)通區(qū)域形成一個(gè)負(fù)壓的環(huán)境，使氣流向下流動(dòng)，氣流速度應(yīng)大于1.5 m/s。

2)區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)(TVF系統(tǒng))。

在車站設(shè)備區(qū)設(shè)置隧道風(fēng)機(jī)，在車站兩端左右線的進(jìn)出站端各設(shè)置一條活塞風(fēng)道以及相應(yīng)的風(fēng)井共4個(gè)，車站兩端對(duì)應(yīng)于每一條隧道各設(shè)置1臺(tái)可正反向運(yùn)轉(zhuǎn)的隧道風(fēng)機(jī)4臺(tái)。需滿足2臺(tái)

隧道風(fēng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，又可以相互備用或同時(shí)向同一側(cè)隧道送風(fēng)或排風(fēng)。隧道通風(fēng)系統(tǒng)通過風(fēng)機(jī)的啟停及風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換，按正常、阻塞、火災(zāi)等三種工況運(yùn)行。列車正常運(yùn)行時(shí)，利用列車運(yùn)行產(chǎn)生的活塞風(fēng)與室外空氣進(jìn)行換氣，冷卻隧道。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，列車停在區(qū)間隧道內(nèi)。通過線路級(jí)別的控制中心，發(fā)出指令，開啟火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)兩端相鄰區(qū)間的TVF風(fēng)機(jī)、射流風(fēng)機(jī)，一端排煙，另一端送風(fēng)，組織乘客迎風(fēng)撤離火災(zāi)現(xiàn)場。

3)站內(nèi)隧道排風(fēng)系統(tǒng)(U/O系統(tǒng))。

在車站內(nèi)軌行區(qū)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，站內(nèi)隧道通風(fēng)系統(tǒng)按有效站臺(tái)中心線作對(duì)稱布置，分別負(fù)擔(dān)半個(gè)車站的站內(nèi)隧道排風(fēng)。排熱風(fēng)機(jī)設(shè)于車站兩端排風(fēng)道內(nèi)，每端設(shè)置1臺(tái)可變頻軸流風(fēng)機(jī)。軌頂排風(fēng)道和站臺(tái)下排風(fēng)道按6∶4比例分配排風(fēng)量，正常工況排熱，火災(zāi)工況時(shí)，上排熱風(fēng)道排煙。

3.3 屏蔽門系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

1)優(yōu)點(diǎn)。

車站系統(tǒng)與隧道隔離，空調(diào)冷量損失較少，較節(jié)能；車站與隧道隔離，列車進(jìn)出車站的噪聲影響較??；隧道內(nèi)的氣味、鐵屑對(duì)車站影響較小。組合空調(diào)箱一般設(shè)置初效過濾器、中效過濾器或電子除塵設(shè)備，因此車站內(nèi)部空氣較好?？照{(diào)箱可以根據(jù)室內(nèi)空氣渾濁度調(diào)整新風(fēng)量。

2)缺點(diǎn)。

必須設(shè)置4個(gè)活塞風(fēng)井、空調(diào)箱、U/O排熱風(fēng)機(jī)等，初期投資較大。

4 結(jié)語

通過以上分析可以明顯的看出安全門系統(tǒng)與隧道相通，在日常的維護(hù)過程中，當(dāng)列車進(jìn)站、出站時(shí)動(dòng)車輪與鐵軌的摩擦力加大，也就產(chǎn)生了更多的PM級(jí)別的鐵粉顆粒，長期運(yùn)行能夠看到較為明顯的鐵粉粉塵積淀，長期處于這樣的環(huán)境對(duì)人體健康不利。

屏蔽門系統(tǒng)，由于屏蔽門系統(tǒng)與隧道隔斷，在日常的維護(hù)過程中，當(dāng)列車進(jìn)站、出站時(shí)動(dòng)車輪與鐵軌的摩擦力加大，產(chǎn)生的鐵粉顆粒隨著隧道風(fēng)進(jìn)入風(fēng)道，在風(fēng)道內(nèi)能夠看到較明顯的鐵粉粉塵積淀，尤其在風(fēng)道組合式立閥、臥閥的位置積淀較多。為了保護(hù)乘客的身體健康，在空調(diào)換季前一定要進(jìn)行系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)部的清洗，空調(diào)設(shè)備的清洗。

通過山東某市的兩條軌道交通線路，兩種不同的空調(diào)模式，可以對(duì)兩種空調(diào)模式有一個(gè)充分的了解，同時(shí)也分析了兩種空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)劣，由于地鐵工程一般為重大工程，設(shè)計(jì)使用年限較長，安全、環(huán)保要求高，投資較大，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)與節(jié)能的要求越來越高，為了長久考慮，建議優(yōu)先選用屏蔽門系統(tǒng)。

Differences of security door coefficient and shielding gate of subway environment control system

Wang Baoxin

(ShanghaiBranchCompany,ShanxiIndustrialEquipmentInstallationCo.,Ltd,Shanghai200122,China)

Combining with engineering examples, the paper compares security door system to shielding gate system of subway environment control system, analyzes their characteristics, and summaries their defects and merits, which has provided some guidance for selecting air-conditioning system mode of new rail transit engineering.

subway, security door coefficient, shielding gate system, air-conditioning mode

1009-6825(2017)01-0132-02

2016-10-28

王寶新(1974- )，男，高級(jí)工程師

TU834.52

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