公共區(qū)單端通風空調(diào)系統(tǒng)

王巖

摘? 要? 通風空調(diào)系統(tǒng)布置對車站形式、規(guī)模有重大影響。 地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)管路復雜，尤其對于地鐵車站這種狹長的空間來說更加大了管路布置的難度。本文針對傳統(tǒng)車站空調(diào)系統(tǒng)布置方案及單端通風空調(diào)系統(tǒng)方案作出了相應(yīng)的介紹及比較。

關(guān)鍵詞? 單端送風? 地鐵車站

1傳統(tǒng)車站方案與單端系統(tǒng)方案形式

1.1傳統(tǒng)車站方案

地鐵車站中部為公共區(qū)，兩端為設(shè)備管理用房，根據(jù)設(shè)備數(shù)量分為設(shè)備大端和設(shè)備小端。通風空調(diào)機房位于車站兩側(cè)，兩端機房內(nèi)各設(shè)一臺組合式空調(diào)機組和相應(yīng)的回排風機、排煙風機，分別負責相應(yīng)一側(cè)車站站廳及站臺公共區(qū)的送排風。 空調(diào)風管穿越整個設(shè)備管理用房為公共區(qū)服務(wù)。這種布置方案，廣泛的運用在各地車站，有利于管路的水力平衡 。

1.2單端系統(tǒng)方案

單端系統(tǒng)方案僅在車站設(shè)備區(qū)小端設(shè)置通風空調(diào)機房，取消大端空調(diào)機房。并且站臺與站廳公共區(qū)分開設(shè)置通風空調(diào)系統(tǒng)。風管由一側(cè)機房分出，其中服務(wù)于公共區(qū)的風管只需跨越一端設(shè)備管理用房。這種形式相應(yīng)的緩解了傳統(tǒng)車站設(shè)備大端管路壓力，但水利平衡是一個值得關(guān)注的問題。

2傳統(tǒng)車站方案與單端送風方案比較

針對這兩種方案下面從空間利用率、系統(tǒng)輸送效率、系統(tǒng)控制、水力平衡四個方面對兩種方案進行對比。

2.1空間利用率

傳統(tǒng)方案管線集中于設(shè)備大端，吊頂空間緊張，對于管線敷設(shè)、運營維護及檢修都有著極大的困難，然而設(shè)備區(qū)小端空間卻有富余，存在明顯空間運用不合理的情況。比如無錫地區(qū)標準站站廳層高4.5m，寬度18.5m，屬于非常緊湊的建筑規(guī)模，設(shè)備區(qū)大端各類電纜橋架，水管，多聯(lián)機等管線又非常集中，公共區(qū)風管勢必對管線綜合布置造成很大影響。單端系統(tǒng)方案將大系統(tǒng)空調(diào)器組放置于設(shè)備小端，服務(wù)于公共區(qū)通風空調(diào)風管將不再穿越設(shè)備區(qū)大端，解決了設(shè)備區(qū)大端吊頂內(nèi)空間局促、設(shè)備區(qū)小端空間浪費的問題，能更加均衡的利用整個車站吊頂空間 。除此之外由于車站的環(huán)控機房受車站大系統(tǒng)設(shè)備尺寸和檢修空間的影響，按照傳統(tǒng)方案機房總占用面積較大。單端通風空調(diào)系統(tǒng)方案可相應(yīng)減少建筑規(guī)模，所有大系統(tǒng)通風空調(diào)機組集中于設(shè)備小端。對于原有設(shè)備大端布置，原有冷水機房位置空間可以采用環(huán)空電控室單排布置的模式，并預留相應(yīng)的走道，其余房間可以整齊劃一，實現(xiàn)車站各房間的標準化。而對于設(shè)備小端，則需將原有的弱電設(shè)備用房提前，并在附屬靠近風道位置預留冷水機組實現(xiàn)車站面積的綜合利用。通過對單端送風方案與傳統(tǒng)方案機房面積梳理發(fā)現(xiàn)對于傳統(tǒng)車站設(shè)備大端環(huán)控機房面積在320平米左右，設(shè)備小端150平米，而單端送風方案設(shè)備大端所需環(huán)控機房面積120平米，設(shè)備小端250平米。機房面積減少了100平米左右，減少了土建造價。，

2.2系統(tǒng)輸送能耗

對于水系統(tǒng)，傳統(tǒng)方案車站兩端各設(shè)置一套公共區(qū)空氣處理設(shè)備，并共用一套冷源系統(tǒng)。根據(jù)冷水機組設(shè)置于負荷中心區(qū)的原則，冷水機組位于車站一端，冷水輸送需跨越整個設(shè)備區(qū)及站廳公共區(qū)。以無錫地區(qū)標準車站為例，將冷水由車站一端輸送至另一端，輸送距離約為300m，相應(yīng)的水力輸送阻力約為（0.7～1.0）×100Pa，冷水泵揚程會達到30m以上。對于風系統(tǒng)，設(shè)備區(qū)大端的公共區(qū)送回風風管也同樣需穿越整個設(shè)備區(qū)大端， 除此之外設(shè)備區(qū)還需設(shè)置大量防火閥、調(diào)節(jié)閥、彎頭、三通等，局部阻力也很大，導致送回風機大部分壓頭用于克服設(shè)備管理用房區(qū)管段的無效損失，有效壓頭很小，不滿足節(jié)能降耗要求。采用單端系統(tǒng)方案時設(shè)備大端無空調(diào)機組，可以完全省去穿越整個公共區(qū)和大端設(shè)備區(qū)的空調(diào)水管和風管， 大大縮短了輸送距離，同時兩臺公共區(qū)空調(diào)機組相鄰布置，冷凍水系統(tǒng)水力平衡更加有力 ，降低了運行能耗。

2.3系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制

雙端送風方案中車站公共通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置的控制風閥（電動風閥）數(shù)量多，控制點多，尤其在火災排煙工況下系統(tǒng)調(diào)節(jié)難度大，不成功率增加。 同時傳統(tǒng)方案中每端通風空調(diào)設(shè)備均兼顧站廳與站臺公共區(qū)送排風，然而站廳與站臺為滿足地鐵車站公共區(qū)環(huán)境空氣溫度過渡性舒適的要求設(shè)計溫度要求不同， ，難以實現(xiàn)站廳與站臺對不同的溫度控制目標。同時可能引起公共區(qū)溫度波動加劇，導致空間舒適性難以達到要求且系統(tǒng)能耗增加。

2.4水力平衡

傳統(tǒng)車站管路分設(shè)兩端，管道阻力相對容易平衡，通過采取相應(yīng)的措施即可控制管路的不平衡率。而對于單端送風方案，由于管路與雙端送風方案比管路相對較長，尤其是B型車， 6輛編組，每根風管設(shè)置的風口數(shù)量更多， 風系統(tǒng)水力平衡相對有些難度，所以考慮單端送風方案需重點關(guān)注好水利平衡計算，采取相應(yīng)措施，比如通過調(diào)節(jié)風管尺寸，風口數(shù)量及變徑次數(shù)控制靜壓，必要時通過相應(yīng)的局部調(diào)節(jié)措施對水利平衡都具有積極作用。對于送風系統(tǒng)通過以往的工程經(jīng)驗在不增加額外調(diào)節(jié)措施的情況下可以將不平衡率控制在15%以內(nèi)。然而對于回排風系統(tǒng)煙系統(tǒng)，受排煙距離的限制，需布置多個風口。根據(jù)排風氣流的理論特性，若不采用額外調(diào)節(jié)措施，要取得較好的水力平衡效果，則需要設(shè)計逐漸擴大的風管。實際地鐵工程中受空間限制，很難實現(xiàn)水力平衡良好的漸擴型風管布置，針對此問題我們決定依賴末端調(diào)節(jié)措施，使其具有良好的水力平衡效果。

結(jié)語

本文簡單介了單端系統(tǒng)方案與傳統(tǒng)車站通風空調(diào)的布置形式，兩種方式各有優(yōu)劣。但單端送風方案提供了很好的一種車站系統(tǒng)布置形式，通過優(yōu)化布局，調(diào)整系統(tǒng)劃分，并處理好風系統(tǒng)水力平衡較好地解決了傳統(tǒng)設(shè)計中的不足，尤其于建筑規(guī)模非常緊湊的車站。為地鐵車站通風空調(diào)系統(tǒng)工程提出了新的設(shè)計思路。

參考文獻：

[1]【HVAC】吳益：重慶軌道交通10號線車站公共區(qū)通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計.

王 巖 無錫地鐵集團有限公司