淺談西安地鐵二號線通風空調系統

摘要：簡述西安地鐵二號線通風空調系統運行模式及控制。

關鍵詞：地鐵 通風空調系統 系統控制

1 概述

西安地鐵二號線通風空調系統采用屏蔽門制式環控系統，車站空調通風系統包括大系統和小系統：車站公共區空調通風兼排煙系統，簡稱大系統；設備管理用房空調通風系統兼排煙系統，簡稱小系統。

2 通風系統組成

根據城市軌道交通隧道通風換氣的形式以及隧道與車站站臺層的分隔關系，地鐵通風空調系統一般劃分為三種制式：開式系統、閉式系統、屏蔽門制式環控系統。

2.1 屏蔽門制式環控系統

屏蔽門制式環控系統是一種在車站的站臺與行車隧道間安裝屏蔽門，將站臺公共區與隧道軌行區完全屏蔽隔離的方式，即車站內所有與室外相連通的通風井閥門均處于關閉狀態，由于屏蔽門的隔斷，屏蔽門制式環控系統形成了兩個相對獨立的系統——車站空調通風系統和隧道通風系統。

車站內采用空調制冷方式，通過新風機從室外向車站提供所需的新風量。區間隧道借助于列車行駛時的活塞效應將室外的新風送入區間，由此冷卻區間隧道內溫度。每個車站在上、下行兩端設置機械風閥，機械風閥與活塞風閥相聯通，以解決隧道內活塞風泄壓要求。

2.2 地鐵通風系統組成

①車站通風空調系統。大系統：公共區（含站廳、站臺、出入口通道）的通風、空調、防排煙系統。小系統：車站內設備及管理用房空調、通風、防排煙系統。水系統：大、小系統的空調冷凍水系統及空調制冷的冷卻水系統。②區間隧道通風系統。TVF系統：區間隧道活塞風與機械通風系統（兼排煙系統），簡稱TVF系統。TEF系統：車站范圍內、屏蔽門外站臺下排熱和車行道頂部排熱系統，簡稱TEF系統。

3 系統運行模式

系統運行模式分車站空調通風系統和區間隧道通風系統兩部分。

3.1 車站空調通風系統運行模式

3.1.1 正常運行模式 地鐵車站空調通風系統按空調季節和非空調季節運行，特殊情況根據氣溫、乘客及員工需求、設備狀況等靈活處理。

①大系統。a空調季節：大系統執行空調季節通風時，具體有兩種模式，分別為：101——小新風模式、102——全新風模式，在空調季節時必須開啟車站冷水系統配合車站通風工況，使車站具有冷風送入公共區。當車站外空氣的焓值大于車站內空氣焓值，并且車站外空氣溫度大于空調設計送風溫度時，采用101——小新風模式；當車站外空氣的焓值小于或等于車站內空氣焓值，并且車站外空氣溫度大于空調設計送風溫度時，采用102——全新風模式。b非空調季節：當室外空氣焓值小于空調送風焓值時，關停水系統，車站環控系統采用通風工況運行。大系統執行通風季模式，具體有兩種通風工況，分別為：103——通風季模式、104——冬季通風模式。10 月1 日至10 月31 日過渡季節，大系統可執行103——通風季模式滿足車站公共區通風，其余時間大系統執行104——冬季通風模式。②小系統:小系統全年24小時運行，空調季、非空調季按大系統條件執行。③水系統:全新風空調季和夜間小系統運行期間，水系統開啟，兩臺冷水機組根據運行時間交替運行，當一臺故障時，另一臺自動運行。非空調季，水系統關閉。

3.1.2 火災模式

①大系統。a當站廳層發生火災時，站廳排煙系統進行排煙，回排風機工頻運行，排煙風機開啟，關閉站廳層送風系統及站臺層送、排風系統，補風由出入口引入，人員迎著新風向地面疏散。b當站臺層發生火災時，關閉站廳層排風管和站廳、站臺送風管上電動風閥，由站臺層回排風機兼做排煙風機，將煙霧經風井排至地面；同時為了保證站廳、站臺連通的樓扶梯口處向下氣流風速1.5M/S，需打開屏蔽門，關閉站臺下排熱風道，利用TEF風機輔助排煙，同時開啟車站兩端TVF風機及相應事故風閥加強排煙。c當車站軌行區發生火災時，關閉站臺下排熱風道及非著火區域軌頂排熱風道，關閉大系統回排風機、排煙風機，TEF風機轉入工頻高速運行，排除煙氣。同時開啟車站兩端TVF風機及相應著火側隧道事故風閥，加強排煙。

②小系統。a當設備發生火災時，消防聯動控制系統關閉火災區域送、排風管上的的防火閥，然后噴灑滅火氣體，待設備房內火已撲滅后，再將通風系統轉換到相應措施的排氣模式。b管理用房發生火災時，系統將該房間的通風空調系統轉換到相應的排煙模式。

③水系統：非空調季、車站火災工況下，水系統關閉。

3.2 區間隧道通風系統運行模式

3.2.1 正常運行模式

①每個車站兩端各設一座直通地面的活塞兼事故通風井，活塞風孔位于上、下行線路中心線正上方或側面面，通過組合式風閥與兩條區間隧道分別連通。正常運營期間，通過列車行駛產生的活塞風，實現隧道與室外的通風換氣。

②正常運營期間，隧道通風系統執行2001-初期模式，車站軌道排熱系統（TEF系統）承擔車站軌道區域的通風排熱功能，TEF風機變頻運行，通過站臺下排熱風道和軌頂排熱風道，排除列車制動系統和列車空調冷凝器散發的熱量。

③遠期運營夏季時，每天運營前后半小時，為防止區間隧道超溫，根據預先設定好的早晚通風模式，開啟區間隧道風機，進行推拉式通風，利用室外空氣對地鐵進行和補充新鮮空氣，排除地鐵內集聚的熱空氣。

④運營時間后，TEF風機、風閥關閉，隧道通風系統執行停運模式。

3.2.2 阻塞模式 列車因事故(非火災)滯留在區間隧道時，為保證列車空調器能正常運轉，列車后方站的事故，排熱風機向區間隧道送新風，列車前方站的事故，排熱風機將區間隧道內的空氣排至地廄。區間隧道內的氣流方向與列車行進方向一致。

3.2.3 火災模式 列車在區間隧道或車站內發生火災事故時，開啟隧道系統事故風機、風閥可以有效排煙，又可以向乘客和消防人員提供必要的新風量，形成一定的迎面風速，誘導乘客安全撤離。

①當列車在區間運行過程中發生火災停在區間時，中央控制室確認火災后，根據事故列車位置和人員疏散方向、著火點等因素決定通風方向，中央或車站手動啟動相應的火災模式：即車站一端的事故風機向火災區間送風，另一端的事故風機將煙霧經風井排至地面，保證乘客疏散到安全地帶。a列車頭部著火且停在區間任意位置：乘客從列車尾部安全門進入隧道向出站方向的車站撤離。此時由列車進站方向的事故風機排煙，由出站方向的事故風機送風引導乘客迎著新風撤離。b列車頭部著火且停在區間任意位置：乘客的撤離方向與排煙的運行模式恰好與列車頭著火時相反。c列車中部車廂著火且停在區間任意位置：此時排煙運行方式應根據列車在區間的具體位置及現場乘客的疏散情況而定。②當發生火災的列車進入車站停車時，站務人員打開屏蔽門，中央控制室啟動軌行區火災模式，TEF風機轉入工頻運行進行排煙，同時開啟車站兩端隧道風機輔助進行排煙，使乘客疏散方向與氣流方向相反，以利于人員安全撤離。

4 系統控制要求

通風與空調系統均由BAS系統管理和控制，由中央級控制，車站級控制和就地級控制三級組成，就地級控制具有優先權。

4.1 中央級控制 西安地鐵二號線BAS系統采用深度集成的模式，納入綜合監控系統進行統一設計；BAS不單獨組建全線網絡，在車站與綜合監控系統集成，由綜合監控系統組建全線監控網絡，對全線車站內的通風與空調系統進行監控，根據正常運行模式、阻塞運行模式和火災運行模式，使其統一協調地運行。

4.2 車站級控制 車站級功能主要在車站實現，通過BAS設置在車站的工作站、PLC、現場控制網完成。各車站通風空調電控室是用來確保不同運行模式，并對設備按要求作控制和顯示。

4.3 就地控制 就地級功能主要通過BAS設置在就地的PLC、RIO、儀器、儀表實現。就地級控制分為“環控”和“就地”，“環控”是在車站通風空調電控室內進行操作，就地級是在設備就地控制箱上進行操作，供設備安裝、調試、檢修時現場使用。為確保安全，就地控制具有優先權。就地控制時，有信號給中央級控制，則中央級控制和車站級控制失效，就地控制結束后，反饋信號給中央級控制，則恢復其正常功能。需注意的是，“環控”或“就地”控制方式下，啟動風機前應先開啟與其連鎖的風閥，否則，由于硬件連鎖的存在，風機將不會啟動。

參考文獻：

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