地鐵通風空調系統的優化措施

文蜀鈺

（成都地鐵運營有限公司，四川 成都 610000）

在地鐵運營中，為滿足客戶的實際需求，為人們提供舒適的環境，從根本上改善我國的交通發展，會安裝有一定的活塞效應的地鐵空調系統，加強對空氣濕度，空氣質量，溫度和流量的控制是其主要功能，但地鐵的清潔優化和設備的正常運行也會直接增加地鐵的負荷水平。如果地鐵出現重大安全事故，將導致嚴重后果。為此，加強對地鐵通風空調系統的研究可以起到重要作用。

一、地鐵通風空調系統概述

（一）地鐵通風空調系統的功能

在調節地鐵內部環境方面發揮著重要作用的地鐵空調是地鐵在保持較好的外部和內部環境最重要的設備之一。當列車在某一段被堵塞時，為保證列車在段內的正常運行，并地鐵的空調系統將為地鐵內提供相應的空氣溫度，空氣溫度，空氣流速，空氣壓力、通風量，即為地鐵內部環境提供適當的循環平衡和新鮮空氣，還提供更好的氣壓，流速條件，溫度，濕度便于其他設備的維護和操作。發生火災時，也將及時進行環境警告，功能性很強。[1]

（二）地鐵通風空調系統的組成

地鐵通風和空調系統主要由四部分組成，其中前三部分是主要用于相應的氣體置換和流動的空氣系統。第一個是主要是在公共區域進行日常空氣排放特別是在火災等緊急情況下煙霧排放的空調和排煙系統。其次是用于地鐵主要控制室和設備管理室的空氣管理調節和排煙系統設置的設備管理室空調和排煙系統。第三，主要用于在運行隧道和管道中設置隧道通風的空調和排煙系統。四是主要是地鐵的空調支撐系統的空調冷水循環系統。

（三）地鐵通風空調系統原理

地鐵車站通風空調系統由負責車站公共區域和設備管理室的通風，排氣和溫濕度控制的大，小系統和為車站空調系統提供冷源實現地鐵站的溫度調節的供水系統組成。

（四）地鐵通風空調系統的特點

1.地下部分的內部空間相對封閉，有限的隧道、車站的出入口和通風亭是與外界的空氣交換的渠道。

2.地鐵站的負荷特性決定了有明顯的內部熱源的地下線全年需要降溫。

3.地鐵車站存在嚴重的如列車剎車閘產生的大量粉塵和CO污染源等。4.產生活塞通風效果是列車運行的特點。

二、常見的地鐵通風空調系統分析

（一）封閉系統

一種常見的地鐵通風空調系統是封閉系統。自20世紀70年代以來，地鐵通風空調系統隨著人民生活水平和科學技術的逐步提高引入了空調制冷模式。實現該系統有兩種主要方式：一種方式涉及使用傳統的開放式空氣管道系統并將空氣處理設備（即表面冷卻器和過濾器）添加到排氣管道的集成模式，此模式所有設備都設計在風道中，不需要特殊的空調房間。一種是應用地面建筑的空調設計原理使冷卻和保溫設計更加優化的機械通風系統和空調系統的傳統模式，它劃分地鐵站和節環的控制系統。[2]

（二）開放系統

早期自動化程度低的地鐵站規模小，隨著人們生活水平的提高和科學技術的提高，尤其是自動化技術的發展，開始采用區域與地鐵站之間往往沒有相應的機械通風系統的開放式地鐵通風系統，地鐵空調逐漸需要機械通風，而不是簡單的活塞環通風技術——它已經不能滿足當前空調和通風的要求。可以滿足不同條件和不同通風更換需要的機械通風，車站兩端安裝在正常運行條件下對車站進行通風更換的風扇，使通風系統的運行不會留下死角，機械通風系統需要建設通風管道，特殊情況下進行空調應急預案和應急處置。但民用建設成本相對較高。

（三）屏蔽門系統

盾構門系統在國內外地鐵線路和車站的施工經驗的基礎上進行了進一步優化和設計，使整個空調通風系統進入了一個整個車站、平臺和隧道是分開的新的時代。有效地降低了空調制冷負荷且有利于空調系統運行的屏蔽門系統適用與否取決于地鐵季節的條件、間隔活塞風干擾地鐵間隔的溫度和速度。但是系統會在車站和隧道，平臺之間人為地分開的屏風門系統就不能使用自然通風，這樣系統只能進行機械通風。

三、目前地鐵通風空調系統設計存在的問題

1.復雜的系統設計使得操作控制仍有許多不便之處。

2.操作中因系統設備較多占地面積較大困難重重。

3.地鐵運營總能耗的40%為此系統，能耗較高。

4.在噪聲處理和美學設計方面難以協調城市地區的通風進出口。

四、地鐵通風空調系統的優化設計措施

（一）冷水機組控制系統

冷水機組控制是指在操作過程中使用自動化控制技術來采集各種輸入輸出信號，實現制冷站中相關設備的交互式遙控，根據實際需要調節和監控空調，使制冷站中的設備能夠實現低能耗，高效率的運行狀態。北京地鐵站近年來采用了整個系統高效運行的冷水機組控制系統，空調系統的智能監控、站點的溫度和濕度在適當的位置調整后改變了資源消耗重的傳統模式。

（二）采用適當的空氣凈化器

在地鐵的空調和通風系統中，一般會使用主要功能是過濾和凈化空氣的空氣凈化器。當利用庫侖力捕捉集塵器上灰塵的靜電清洗技術用于空氣凈化時，對可吸入的微粒，有機物，細菌微生物和其他雜質如灰塵有較好的凈化作用。灰塵是細菌微生物的載體，靜電清洗技術一般用于通過除塵清潔來達到空氣凈化的除塵作用。[3]

（三）新型通風可調式屏蔽門

在非空調季節，列車活塞風自然通風站，傳統屏蔽門系統不能使用，通風季節車站的能耗高于帶安全門的車站，因此可以采用屏蔽門和安全門組合的新型通風可調屏蔽門系統。在空調季節，門體的上百葉窗關閉，風口用作防護門，門體上的百葉窗風口在非空調季節用作安全門，以實現全年節能之效。