雙碳背景下地鐵通風(fēng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化思路再探討

吳 煒 劉伊江 渠永通

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 成都 610031）

0 引言

0.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前，大部分城市地鐵車(chē)站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)其服務(wù)區(qū)域的不同，被分為大系統(tǒng)（服務(wù)于車(chē)站公共區(qū)）、小系統(tǒng)（服務(wù)于車(chē)站兩端設(shè)備管理用房區(qū)域）。

圖1給出了典型地鐵車(chē)站大系統(tǒng)原理圖，也是采用廣泛的系統(tǒng)形式。

圖1 典型地鐵車(chē)站大系統(tǒng)設(shè)備組成原理圖Fig.1 Schematic diagram of a typical subway station Hvac system for public zone

從原理圖中可知，大系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案采用三風(fēng)機(jī)（新風(fēng)機(jī)、回排風(fēng)機(jī)、組空離心風(fēng)機(jī)）一次回風(fēng)、雙端送風(fēng)全空氣系統(tǒng)，相關(guān)設(shè)備設(shè)置在車(chē)站兩端環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)。

圖2給出了典型地鐵車(chē)站小系統(tǒng)原理圖，針對(duì)設(shè)備用房采用的也大多是一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)置雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)（柜式風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組、回排風(fēng)機(jī)和部分控制風(fēng)閥等），房間內(nèi)管路布置均為典型的一送一回布置形式。

圖2 典型地鐵車(chē)站小系統(tǒng)設(shè)備組成原理圖Fig.2 Schematic diagram of a typical subway station Hvac system for Equipment management zone

表1將目前地鐵車(chē)站通風(fēng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式做了一個(gè)歸納和總結(jié)，基本各個(gè)城市線路地鐵通風(fēng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)均按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，一般典型車(chē)站系統(tǒng)數(shù)量統(tǒng)計(jì)：公共區(qū)2套空調(diào)系統(tǒng)（互為備用）；設(shè)備及管理用房區(qū)域：車(chē)控室一端小系統(tǒng)數(shù)量約為7～8個(gè)，非車(chē)控室一端設(shè)備區(qū)小系統(tǒng)數(shù)量約在3～4個(gè)。

表1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案匯總表Table 1 Summary of Traditional Design Schemes

表2 大系統(tǒng)風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化思路Table 2 Optimization Schematic Diagram of Typical Metro Station for public zone

0.2 痛點(diǎn)分析

根據(jù)實(shí)際綜合管線布線設(shè)計(jì)和既有車(chē)站運(yùn)營(yíng)部門(mén)反饋的弊端，目前面臨的痛點(diǎn)集中在以下方面：

（1）管線密集，運(yùn)維不便

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案思路下，由環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)引出的管線大部分穿越設(shè)備區(qū)房間、走道，充滿整個(gè)空間，尤其是設(shè)備大端，大、小系統(tǒng)管線、各類(lèi)水管、各類(lèi)橋架等上下重疊布置，導(dǎo)致很多閥體、吊裝設(shè)備安裝上去后無(wú)法接線或無(wú)法檢修[1,2]，雖然引入BIM手段建模梳理，但無(wú)奈于管線眾多，仍存在此類(lèi)問(wèn)題，尤其在有車(chē)站控制室一端的設(shè)備區(qū)，此類(lèi)問(wèn)題尤為明顯。

（2）輸配“折返跑”，能耗高

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案思路下，地鐵車(chē)站“天生”狹長(zhǎng)的空間特點(diǎn)決定了空氣輸配能耗所占比例高，車(chē)控室一端設(shè)置的大系統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)，管路空跑長(zhǎng)度通常約80m～110m，車(chē)站有配線，空跑距離更長(zhǎng)[3,4]。圖3給出一典型車(chē)站輸配距離示意，可以看出，在車(chē)控室一端環(huán)控機(jī)房設(shè)置的系統(tǒng)要單邊空跑105m才能服務(wù)44m的公共區(qū)部分，輸配能耗浪費(fèi)嚴(yán)重，與國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略要求相悖。

圖3 典型地鐵車(chē)站風(fēng)系統(tǒng)輸配距離示意圖Fig.3 Diagram of Distribution Distance of Wind System for public zone in Typical Subway Station

因此，盡量降低輸配能耗也應(yīng)該成為地鐵暖通節(jié)能的重點(diǎn)方向。

而隨著地鐵建設(shè)快速發(fā)展，通車(chē)線路越來(lái)越多、運(yùn)營(yíng)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)、設(shè)備舊化改造需要運(yùn)營(yíng)維保的需求越來(lái)越得到重視，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路下的地鐵站內(nèi)的管線密集導(dǎo)致無(wú)法檢修和更換、以及地鐵車(chē)站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗居高不下的痛點(diǎn)也越來(lái)越凸出，設(shè)計(jì)回訪中反饋的關(guān)于檢修的問(wèn)題需要得到設(shè)計(jì)的高度重視，而從設(shè)計(jì)層面的思考則是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵一步。

1 設(shè)計(jì)反思

隨著不同城市已通車(chē)運(yùn)營(yíng)線路公里數(shù)不斷增加，上述痛點(diǎn)引發(fā)的矛盾不斷涌現(xiàn)，各地運(yùn)營(yíng)反饋也越來(lái)越多，有必要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案反思：

（1）國(guó)家“雙碳”背景下，如何降低占整個(gè)地鐵車(chē)站能耗50%以上[5]的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗？

（2）公共區(qū)全空氣系統(tǒng)為何一定要按雙端送風(fēng)模式？

（3）公共區(qū)全空氣系統(tǒng)為何一定要按采用三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)？管路為何一定要一送一回？

（4）設(shè)備管理用房區(qū)全空氣系統(tǒng)為何必須采用雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)？進(jìn)入房間的管道必須一送一回？

2 優(yōu)化思路

沿以上思路，借鑒民建廣闊的設(shè)計(jì)方案，跳出地鐵通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)固定套路，回歸暖通專業(yè)的本源。

《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50736-2012）其條文7.3.5、7.3.22、7.4.12詳細(xì)說(shuō)明了在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，宜優(yōu)先采用單風(fēng)管系統(tǒng)，當(dāng)阻力不大、密閉性不好時(shí)，可不設(shè)置回風(fēng)機(jī)、采用集中回風(fēng)等多種形式，為地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)給出了多種優(yōu)化思路。

大量調(diào)研和理論分析表明，地鐵車(chē)站公共區(qū)密閉性不好，即便只有2個(gè)出入口，自然壓出的阻力不會(huì)超過(guò)5Pa?；仫L(fēng)系統(tǒng)阻力是“人為制造”且“主動(dòng)選擇”的[6,7]。針對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)提出如下新思路：

（1）地鐵車(chē)站大系統(tǒng)“4單、4脫離”

（2）小系統(tǒng)“區(qū)域內(nèi)平衡、單系統(tǒng)”

（3）新風(fēng)優(yōu)化處理方案

以下詳細(xì)就所提出的優(yōu)化改進(jìn)思路介紹如下：

2.1 大系統(tǒng)“4單4脫離”

①單端送風(fēng)、一端脫離

方案要點(diǎn)：鑒于車(chē)控室一端環(huán)控機(jī)房距離服務(wù)的公共區(qū)較遠(yuǎn)，本優(yōu)化思路提出將傳統(tǒng)車(chē)控室一端環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)的大系統(tǒng)設(shè)備（組合式空調(diào)機(jī)組、回排風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)各一臺(tái)）全部脫離該端，統(tǒng)一集中設(shè)置到輸送距離更近的車(chē)站小端（非車(chē)控室一端）環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)，采用單端送風(fēng)方案。

需注意以下幾點(diǎn)：

采用單端送風(fēng)方案，需注意管路壓力值按組合式空調(diào)機(jī)組WS值不超過(guò)節(jié)能限制反算的機(jī)外余壓值，確保機(jī)組節(jié)能評(píng)價(jià)值達(dá)標(biāo)；

注意兩臺(tái)組合式空調(diào)機(jī)組并聯(lián)后，混風(fēng)室的斷面面積需滿足在通風(fēng)季節(jié)不出現(xiàn)機(jī)組相互干擾的影響，保證斷面風(fēng)速不大于5m/s；

注意校核站臺(tái)層層高是否在采用本方案后滿足裝修方案吊頂所需的高度，可通過(guò)采用優(yōu)化管路布置為同標(biāo)高平鋪的方式，降低對(duì)吊頂標(biāo)高產(chǎn)生的影響；管路應(yīng)進(jìn)行均勻送風(fēng)校核計(jì)算，確保末端風(fēng)口風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

②單送新風(fēng)、末端脫離

方案要點(diǎn)：保留雙端送風(fēng)型式，針對(duì)車(chē)控室一端設(shè)備區(qū)考慮在靠近公共區(qū)設(shè)備區(qū)設(shè)置獨(dú)立的環(huán)控小室，內(nèi)部設(shè)置空氣處理設(shè)備，減少輸送半徑，自循環(huán)方式、集中回風(fēng)，脫離大環(huán)控機(jī)房?jī)?nèi)新風(fēng)道設(shè)置，而該處的新風(fēng)可以依靠靠近該端一側(cè)的車(chē)站出入口吊頂內(nèi)設(shè)置新風(fēng)處理設(shè)備完成對(duì)新風(fēng)的引入，或者統(tǒng)一由車(chē)站小端（距離公共區(qū)近的）設(shè)置單獨(dú)新風(fēng)處理機(jī)組承擔(dān)整個(gè)車(chē)站新風(fēng)引入。

注意事項(xiàng)：

需與土建專業(yè)落實(shí)環(huán)控小室必須緊貼公共區(qū)隔墻設(shè)置，并注意噪音處理；

出入通道引入新風(fēng)需考慮通道吊頂上部的高度需滿足新風(fēng)處理設(shè)備的安裝。

③自循環(huán)式、管路脫離

方案要點(diǎn)：?jiǎn)物L(fēng)機(jī)系統(tǒng)主要包括幾個(gè)方面的內(nèi)容，一是利用連續(xù)性調(diào)節(jié)風(fēng)閥取代空調(diào)小新風(fēng)機(jī)，改為設(shè)一大（通斷型）、一?。ㄕ{(diào)節(jié)型）兩個(gè)新風(fēng)閥；二是校核管道阻力，取消小端一側(cè)（非車(chē)控室一端）大系統(tǒng)公共區(qū)回排風(fēng)機(jī)，僅設(shè)置集中回風(fēng)管和風(fēng)口，不再采用回排風(fēng)管兼排煙的型式。

注意事項(xiàng)：

注意連續(xù)量調(diào)節(jié)型風(fēng)閥需在設(shè)備招標(biāo)時(shí)明確，避免后續(xù)招標(biāo)問(wèn)題；

取消回排風(fēng)機(jī)，需校核組合式空調(diào)機(jī)組滿足節(jié)能規(guī)范相關(guān)限制要求，機(jī)外余壓（管道阻力）需進(jìn)一步控制。

④分設(shè)系統(tǒng)、廳臺(tái)脫離

方案要點(diǎn)：站廳層、站臺(tái)層公共區(qū)空調(diào)系統(tǒng)分開(kāi)配置，各自服務(wù)局部區(qū)域。防排煙系統(tǒng)站廳和站臺(tái)公共區(qū)也分開(kāi)設(shè)置，站臺(tái)公共區(qū)排煙直接利用車(chē)站隧道通風(fēng)系統(tǒng)兼顧設(shè)置，提高排煙效率，減少管路布置。

注意事項(xiàng)：

本方案尤其適用于暗挖車(chē)站，走管不方便時(shí)采用，應(yīng)和土建專業(yè)配合好環(huán)控小室的設(shè)置位置，必要時(shí)也可考慮在公共區(qū)兩端設(shè)置土建夾層設(shè)置空氣處理設(shè)備；

站廳公共區(qū)排煙獨(dú)立設(shè)置排煙系統(tǒng)，站臺(tái)層公共區(qū)的排煙直接利用軌道排熱系統(tǒng)兼顧，但需要注意排煙風(fēng)口覆蓋范圍問(wèn)題，距最遠(yuǎn)點(diǎn)不超過(guò)30m，層高較高時(shí)可如圖4處理方式。

圖4 站臺(tái)公共區(qū)和軌行區(qū)排煙合用系統(tǒng)示意圖Fig.4 Schematic diagram of smoke exhaust system in public area of platform and rail area

小結(jié)：上述“4單4脫離”創(chuàng)新思路，在實(shí)際使用時(shí)，可依托具體站點(diǎn)建筑方案布局（車(chē)站長(zhǎng)度、內(nèi)部層高、地面條件、兩端設(shè)備區(qū)房間布置、出入口設(shè)置等）靈活選用和組合，達(dá)到因地制宜、物盡其用、節(jié)能低碳的效果。

圖5給出了某城市地鐵線路一地鐵車(chē)站采用優(yōu)化方案①、③、④組合給出的大系統(tǒng)原理圖。

圖5 典型地鐵車(chē)站大系統(tǒng)優(yōu)化原理圖Fig.5 Optimization Schematic Diagram of Typical Metro Station for public zone

為了進(jìn)一步增進(jìn)對(duì)上述優(yōu)化方案節(jié)能潛力的認(rèn)識(shí)，下面以方案②為例，對(duì)其可能創(chuàng)造的節(jié)能量進(jìn)行數(shù)量級(jí)上相對(duì)準(zhǔn)確的定性分析。以深圳地鐵在建線路某標(biāo)準(zhǔn)地下車(chē)站為例，其大系統(tǒng)大端組合式空調(diào)機(jī)組的選型參數(shù)為：Q=64000m3/h，機(jī)外余壓525Pa，N=30kW，回排風(fēng)機(jī)的選型參數(shù)為：Q=53200m3/h，HP=450Pa，N=22kW。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)論，深圳地鐵車(chē)站公共區(qū)運(yùn)行空調(diào)模式的空調(diào)季長(zhǎng)8個(gè)月[8]，非空調(diào)季4個(gè)月，電機(jī)平均綜合負(fù)載率均以50%計(jì)[9]。

采用方案②僅針對(duì)車(chē)控室一端在靠近公共區(qū)處設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，自循環(huán)集中回風(fēng)。該模式下，組合式空調(diào)機(jī)組保守可減少125Pa的機(jī)外余壓，回排風(fēng)機(jī)取消?？梢杂?jì)算得到包括空調(diào)季及非空調(diào)季在內(nèi)，大系統(tǒng)18h運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的全年節(jié)能量如下：

即在落實(shí)方案②的條件下，縱使不考慮設(shè)備大端管路較少為土建規(guī)模進(jìn)一步壓減所創(chuàng)造的投資核減，僅單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地下車(chē)站通風(fēng)空調(diào)初步衡量的節(jié)能量就達(dá)105kWh的數(shù)量級(jí)，節(jié)能潛力不容小覷。而以截止至2022年底深圳全市近400座車(chē)站計(jì)[10]，在國(guó)家積極推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略，加快優(yōu)化地鐵建筑用能結(jié)構(gòu)的背景下[11]，大力發(fā)展低碳技術(shù)、推廣節(jié)能創(chuàng)新方案的意義深遠(yuǎn)。

2.2 小系統(tǒng)“區(qū)域內(nèi)平衡單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)”

針對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的設(shè)備區(qū)小系統(tǒng)布置，我們提出在設(shè)計(jì)時(shí)，從傳統(tǒng)思維各子系統(tǒng)內(nèi)送、回（排）風(fēng)量平衡（簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)內(nèi)平衡”）到“區(qū)域內(nèi)平衡”的思維大轉(zhuǎn)變，即通過(guò)區(qū)域內(nèi)平衡+內(nèi)走道集中回風(fēng)，全面實(shí)現(xiàn)單風(fēng)機(jī)、單管路系統(tǒng)，優(yōu)化整個(gè)設(shè)備區(qū)管路布置，減少管路交叉，提高運(yùn)維條件。

具體思路如下：

①管理用房：整體采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)模式，隔墻上統(tǒng)一設(shè)置超壓排風(fēng)防火閥（嵌墻式），送入的新風(fēng)統(tǒng)一通過(guò)隔墻嵌入式防火閥自然泄入內(nèi)走道。

②設(shè)備用房（27℃空調(diào)或36℃冷風(fēng)降溫）：采用只送、超壓自然排除至內(nèi)走道，通過(guò)內(nèi)走道集中回風(fēng)形式，隔墻上設(shè)置嵌墻式防火閥（氣體保護(hù)用房設(shè)置全電動(dòng)防煙防火閥），考慮設(shè)置排風(fēng)機(jī)承擔(dān)災(zāi)后通風(fēng)的廢氣排除，房間內(nèi)的送風(fēng)管兼事故排風(fēng)管。傳統(tǒng)的回排風(fēng)機(jī)變?yōu)槭鹿逝棚L(fēng)機(jī)用，如圖6所示。

圖6 設(shè)備區(qū)全空氣系統(tǒng)優(yōu)化示意圖Fig.6 Schematic diagram of equipment area all-air system optimization

③通風(fēng)用房：全部采用機(jī)械排風(fēng)，自然補(bǔ)入形式，即在房間內(nèi)僅設(shè)置排風(fēng)支管，補(bǔ)風(fēng)依靠在房間與內(nèi)走道隔墻上的嵌入式防火閥通過(guò)走道補(bǔ)入。

在采用區(qū)域內(nèi)平衡單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)技術(shù)時(shí)，內(nèi)走道不必考慮單獨(dú)設(shè)置平時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)，不同性質(zhì)類(lèi)房間的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)需考慮統(tǒng)一核算，確保整個(gè)區(qū)域內(nèi)風(fēng)量平衡，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)功能。

圖7給出了按照區(qū)域內(nèi)平衡方案思路下的小系統(tǒng)原理圖，管路大大簡(jiǎn)化。

圖7 典型地鐵車(chē)站小系統(tǒng)優(yōu)化示意圖Fig.7 Schematic diagram of small system optimization of typical subway station

通過(guò)上述方案優(yōu)化，可在現(xiàn)有小系統(tǒng)設(shè)備及管路設(shè)置基礎(chǔ)上，減少風(fēng)機(jī)4～5臺(tái)（其中大端3臺(tái)）、減少回/排風(fēng)管路4套（其中大端3套），極大程度上降低車(chē)站設(shè)備大端綜合管線的布置難度，同時(shí)可進(jìn)一步降低設(shè)備區(qū)通風(fēng)空調(diào)的系統(tǒng)能耗。

2.3 新風(fēng)井優(yōu)化思路

新風(fēng)井的優(yōu)化是源于對(duì)新風(fēng)品質(zhì)的質(zhì)疑，根據(jù)對(duì)多個(gè)城市不同地鐵線路的實(shí)際調(diào)研和回訪，我們發(fā)現(xiàn)新風(fēng)道內(nèi)的空氣品質(zhì)往往由于風(fēng)道表面粗糙度過(guò)高，容易積塵、滋生細(xì)菌，室外新風(fēng)進(jìn)入風(fēng)道后，被“二次污染”的幾率很高，進(jìn)新風(fēng)道再進(jìn)入空調(diào)柜后的空氣品質(zhì)會(huì)下降很多，即便運(yùn)營(yíng)維保人員加大風(fēng)道清洗和濾網(wǎng)清洗，也于事無(wú)補(bǔ)。經(jīng)過(guò)調(diào)查，大部分車(chē)站的出入口和直出地面的消防專用通道的室外新風(fēng)空氣品質(zhì)都高于通過(guò)新風(fēng)道進(jìn)入空氣處理設(shè)備的空氣質(zhì)量。圖8、圖9是某地鐵站新風(fēng)道內(nèi)過(guò)濾網(wǎng)及風(fēng)閥實(shí)地照片。

圖8 典型地鐵車(chē)站過(guò)濾網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)照片F(xiàn)ig.8 Typical Metro Station Filter Screen Photos

圖9 典型地鐵車(chē)站風(fēng)閥現(xiàn)場(chǎng)照片F(xiàn)ig.9 Typical Metro Station Air Valve Site Photos

通過(guò)前述大系統(tǒng)4單4脫離創(chuàng)新方案思路，結(jié)合相關(guān)方案思路，提出優(yōu)化新風(fēng)井設(shè)置的方案：

①公共區(qū)空調(diào)系統(tǒng)采用自循環(huán)方式，新風(fēng)利用公共區(qū)出入口通道設(shè)置新風(fēng)處理機(jī)組引入，減少車(chē)站兩端新風(fēng)井的面積；圖10給出了該方案示意系統(tǒng)原理圖，即在傳統(tǒng)送風(fēng)距離較遠(yuǎn)的車(chē)控室一端，將承擔(dān)半個(gè)車(chē)站公共區(qū)負(fù)荷的空調(diào)柜拆分設(shè)在靠近公共區(qū)的環(huán)控小室內(nèi)，自循環(huán)降溫除濕，新風(fēng)依靠車(chē)站出入口設(shè)置的新風(fēng)處理機(jī)進(jìn)行擔(dān)負(fù)，如圖11所示。

圖10 大系統(tǒng)優(yōu)化方案原理圖Fig.10 Schematic diagram of large system optimization scheme

圖11 出入口新風(fēng)示意圖Fig.11 Fresh air schematic diagram from entrance and exit

②車(chē)控室一端的消防專用通道往往與新風(fēng)道或空調(diào)機(jī)房相鄰，而消防專用通道平時(shí)基本不用，完全有條件利用該通道作為新風(fēng)道，可將標(biāo)準(zhǔn)車(chē)站減少1座新風(fēng)井。如圖12（原方案）、圖13（優(yōu)化方案）所示。

圖12 新風(fēng)與專用通道獨(dú)立設(shè)置示意圖Fig.12 New air and dedicated channel independent setting schematic diagram

圖13 新風(fēng)與專用通道兼用設(shè)置示意圖Fig.13 Schematic diagram of setting up both fresh air and special channel

通過(guò)上述方案的設(shè)置，以某一城市既有通車(chē)線路車(chē)站計(jì)算反饋的話，落實(shí)方案①后，同樣以上述深圳地鐵某一在建線路某車(chē)站為例，其大系統(tǒng)單端風(fēng)量為64000m3/h，按5m/s的斷面推薦風(fēng)速計(jì)[12-14]，A6標(biāo)準(zhǔn)車(chē)站新風(fēng)井面積兩端共可減少約7m2，利用緊急疏散通道兼做新風(fēng)井，車(chē)站原先取消一座風(fēng)井再減少約6m2，雖然總量不大，但其對(duì)地鐵車(chē)站尤其是越來(lái)越多的大深埋車(chē)站的土建規(guī)模核減大有裨益，同時(shí)對(duì)于地鐵車(chē)站通風(fēng)空調(diào)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有革命性和開(kāi)創(chuàng)性的指導(dǎo)意義。

成都3號(hào)線衣冠廟、磨子橋、新南門(mén)、市二醫(yī)院、紅星橋等車(chē)站試點(diǎn)采用消防專用通道兼作新風(fēng)道方案。圖14、圖15是磨子橋站消防專用通道兼做新風(fēng)井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖片。

圖14 磨子橋站消防專用通道兼做新風(fēng)井地下實(shí)拍圖Fig.14 Underground Photo of Moziqiao Station Fire Protection Channel and New Air Shaft

圖15 磨子橋站消防專用通道兼做新風(fēng)井地下實(shí)拍圖Fig.15 Ground Photo of Moziqiao Station Fire Protection Channel and New Air Shaft

3 分析結(jié)論

在國(guó)家雙碳背景的要求下[15]，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)使地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在整個(gè)車(chē)站耗能系統(tǒng)中的占比居高不下，尤其風(fēng)系統(tǒng)的能耗占比較重，也必須引起設(shè)計(jì)的高度反思，不能繼續(xù)再一成不變地固守傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

通過(guò)對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的分析，跳出固定套路，回歸暖通專業(yè)的本源，提出的大系統(tǒng)“4單4脫離”、小系統(tǒng)“區(qū)域內(nèi)平衡單系統(tǒng)”、“新風(fēng)井設(shè)置優(yōu)化思路”為我們打開(kāi)了設(shè)計(jì)新思路、因地制宜的根據(jù)實(shí)際車(chē)站建筑布局來(lái)采用優(yōu)化方案，實(shí)踐證明從設(shè)計(jì)源頭上進(jìn)行變革性的開(kāi)創(chuàng)設(shè)計(jì)，要遠(yuǎn)比后續(xù)在各類(lèi)讓人眼花繚亂的節(jié)能控制策略上的變化帶來(lái)的效果要有效的多。

綜合采用上述優(yōu)化方案，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)車(chē)站通風(fēng)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)將會(huì)大大優(yōu)化：

①大系統(tǒng)減少風(fēng)機(jī)5臺(tái)，風(fēng)閥若干，標(biāo)準(zhǔn)站全年至少節(jié)電約4×104kWh；

②小系統(tǒng)減少風(fēng)機(jī)4～5臺(tái)，減少風(fēng)管50%；

③減少新風(fēng)井至少1座。

最終使得設(shè)備區(qū)域管線減少，釋放空間、維保充足，整個(gè)系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，運(yùn)行能耗降低，較大程度地減少地鐵車(chē)站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)碳排放。