地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問題

袁正軍

中鐵隧道勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣東 廣州 511458

地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果直接影響到地鐵的運(yùn)行秩序。地鐵交通運(yùn)行方式具有獨(dú)特性，需要在地鐵站以及隧道等相對(duì)密閉的空間內(nèi)運(yùn)行，這也形成了地鐵站和隧道等空間的空氣流動(dòng)以及溫度等的控制需求。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以很好地解決這一需求，利用暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)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(huì)的發(fā)展進(jìn)步創(chuàng)造更為有利的一面。

一、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的制式選擇

制式,簡(jiǎn)單說就是標(biāo)準(zhǔn),比如說國(guó)標(biāo),美標(biāo),英標(biāo)等等,每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都不一樣。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，先要了解一個(gè)車站的土建概況才能開展通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)。根據(jù)車站土建情況確定采用空調(diào)系統(tǒng)的制式。目前，從國(guó)際上來說，地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的制式是有所差異的，根據(jù)系統(tǒng)制式可以區(qū)分為開閉式和屏蔽式。由于地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的不同，也必將造成地鐵站和隧道的空氣流動(dòng)狀態(tài)存在較大區(qū)別。開閉式系統(tǒng)當(dāng)中，地鐵站與隧道空間是相互連通的，地鐵的行車情況會(huì)直接影響到整個(gè)地鐵運(yùn)行空間的空氣狀態(tài)以及溫度分布[1]。屏蔽式系統(tǒng)當(dāng)中，地鐵站與隧道空間別屏蔽門所分隔，使得整個(gè)地鐵運(yùn)行空間被人為地劃分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，地鐵的行車情況只會(huì)影響其中的一個(gè)區(qū)域的空氣和溫度。以北京地區(qū)的地鐵為例，由于地鐵所處的環(huán)境溫差較大，暖通空調(diào)系統(tǒng)在選擇制式時(shí)就要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，為了減少暖通空調(diào)溫度的散失，可以選擇屏蔽式系統(tǒng)，使車站站臺(tái)形成全封閉空間，從而提高地鐵運(yùn)行空間的溫度控制能力和節(jié)能效果。

二、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的參數(shù)設(shè)定

地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的參數(shù)設(shè)定，會(huì)影響到地鐵運(yùn)行環(huán)境的溫度變化和空氣流通。地鐵在運(yùn)行過程中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而地鐵站的溫度也會(huì)跟隨地鐵的駛?cè)牒褪钩龆纬梢?guī)律性的變化。在設(shè)定地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的參數(shù)時(shí)，需要將所有對(duì)空調(diào)使用環(huán)境的影響因素都進(jìn)行充分地考慮，從而保證地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)既能夠滿足地鐵站的溫度和空氣需求，又不會(huì)造成能源的浪費(fèi)。為了更好地設(shè)定暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的參數(shù)，可以采用效應(yīng)模擬和仿真計(jì)算方法，使其參數(shù)數(shù)值保證科學(xué)合理性。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷，是參數(shù)計(jì)算中重要的參考指標(biāo)[2]。目前，地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷主要來自于地鐵運(yùn)行、地鐵站環(huán)境以及客流，上述因素都能夠產(chǎn)生較大的熱量，地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)為了能夠使空氣流通，帶走多余的熱量，就必須提高新風(fēng)輸送能力，造成了地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的增加。由于現(xiàn)有地鐵運(yùn)行管理體系下，對(duì)地鐵的散熱量的數(shù)據(jù)采集和計(jì)算方法不夠完善，也使得目前的地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定受到一定的影響，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)和取值有待運(yùn)營(yíng)實(shí)踐的檢驗(yàn)。

三、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的兼用設(shè)備運(yùn)行

地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還涉及到多個(gè)兼用設(shè)備的運(yùn)行。空調(diào)系統(tǒng)的兼用設(shè)備形成了主控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，如地鐵站的通風(fēng)排煙系統(tǒng)、地鐵運(yùn)行隧道的通風(fēng)系統(tǒng)、制冷循環(huán)水系統(tǒng)等，這些兼用設(shè)備之間既能夠獨(dú)立運(yùn)行，又能夠協(xié)調(diào)工作，為整體的地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)形成積極的輔助作用。地鐵站的通風(fēng)排煙系統(tǒng)構(gòu)成，是由制冷機(jī)、排風(fēng)機(jī)等共同組成，當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，能夠?yàn)榈罔F站空間提供變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)的通風(fēng)換氣功能。地鐵運(yùn)行隧道的通風(fēng)系統(tǒng)與地鐵站通風(fēng)系統(tǒng)具有連通性，通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)在滿足兩個(gè)區(qū)域的通風(fēng)需求時(shí)，要保證風(fēng)機(jī)型號(hào)和性能的合理性，通過變頻調(diào)速方式，對(duì)地鐵車站以及隧道的空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，并控制風(fēng)機(jī)處于高效運(yùn)行狀態(tài)，以便能夠節(jié)約能耗。制冷循環(huán)水系統(tǒng)的工作有著明顯的季節(jié)性，當(dāng)夏季期間，由于地鐵運(yùn)行空間降溫需求的增加，制冷循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷也同時(shí)增大[3]。這時(shí)需要采用大機(jī)組和小機(jī)組的協(xié)調(diào)配合，白天氣溫高、制冷量大時(shí)啟動(dòng)大機(jī)組，晚間氣溫低、制冷量小，啟動(dòng)小機(jī)組，這種靈活的制冷循環(huán)水系統(tǒng)控制方式，能夠顯著降低能耗。

四、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的火災(zāi)煙氣控制

地鐵是現(xiàn)代社會(huì)生活中非常重要的公共出行工具，地鐵運(yùn)營(yíng)期間，往往會(huì)形成大量的客流，這就需要地鐵運(yùn)行管理中要保證安全性，避免發(fā)生人身財(cái)產(chǎn)的損失。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到危害地鐵公共安全的火災(zāi)隱患。因此，防火排煙就成為地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要要求。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中融入消防控制措施，從地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)出發(fā)，深入研究地鐵火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急處理。地鐵防火根據(jù)區(qū)域性可以分為地鐵運(yùn)行隧道的防火以及地鐵站等公共區(qū)域的防火。地鐵區(qū)間隧道根據(jù)其建造結(jié)構(gòu)，使得其通風(fēng)方式呈現(xiàn)縱向通風(fēng)特點(diǎn)?？v向通風(fēng)設(shè)計(jì)中，對(duì)火災(zāi)救援會(huì)產(chǎn)生一定的阻礙。為了強(qiáng)化隧道防火能力，可以利用地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)煙霧感應(yīng)裝置，對(duì)發(fā)生火災(zāi)的地鐵進(jìn)行自動(dòng)風(fēng)機(jī)排煙應(yīng)急，并按行車方向送風(fēng)，車上人員則要迎著送風(fēng)方向撤離。車站公共區(qū)的防火控制中，通過地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，形成聯(lián)動(dòng)排風(fēng)方式。當(dāng)?？康牡罔F發(fā)生火災(zāi)時(shí)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的大部分設(shè)備都要及時(shí)停止工作，原則上只留排煙系統(tǒng)工作。為了提高排煙效率，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上要采用兩端風(fēng)機(jī)或區(qū)間隧道射流風(fēng)機(jī)，使排煙通道內(nèi)形成氣流，提高排煙速度。

結(jié)束語：

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國(guó)家地鐵建設(shè)工程也有了極大的發(fā)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(shí)，也需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)是地鐵建設(shè)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(diào)系統(tǒng)的功能發(fā)揮，需要在地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，充分考慮制式選擇、參數(shù)設(shè)定、兼用設(shè)備運(yùn)行、火災(zāi)煙氣控制等方面，保證地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的合理、安全、可靠。