地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中關鍵問題

袁正軍

中鐵隧道勘察設計研究院有限公司 廣東 廣州 511458

地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計效果直接影響到地鐵的運行秩序。地鐵交通運行方式具有獨特性，需要在地鐵站以及隧道等相對密閉的空間內(nèi)運行，這也形成了地鐵站和隧道等空間的空氣流動以及溫度等的控制需求。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計可以很好地解決這一需求，利用暖通空調(diào)系統(tǒng)的通風換氣、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，為社會的發(fā)展進步創(chuàng)造更為有利的一面。

一、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中的制式選擇

制式,簡單說就是標準,比如說國標,美標,英標等等,每一個標準都不一樣。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中，先要了解一個車站的土建概況才能開展通風空調(diào)設計。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狀態(tài)存在較大區(qū)別。開閉式系統(tǒng)當中，地鐵站與隧道空間是相互連通的，地鐵的行車情況會直接影響到整個地鐵運行空間的空氣狀態(tài)以及溫度分布[1]。屏蔽式系統(tǒng)當中，地鐵站與隧道空間別屏蔽門所分隔，使得整個地鐵運行空間被人為地劃分為兩個相對獨立的區(qū)域，地鐵的行車情況只會影響其中的一個區(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)在選擇制式時就要考慮當?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)，使車站站臺形成全封閉空間，從而提高地鐵運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)設計中的參數(shù)設定

地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中的參數(shù)設定，會影響到地鐵運行環(huán)境的溫度變化和空氣流通。地鐵在運行過程中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生大量的熱量，而地鐵站的溫度也會跟隨地鐵的駛?cè)牒褪钩龆纬梢?guī)律性的變化。在設定地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中的參數(shù)時，需要將所有對空調(diào)使用環(huán)境的影響因素都進行充分地考慮，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，又不會造成能源的浪費。為了更好地設定暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中的參數(shù)，可以采用效應模擬和仿真計算方法，使其參數(shù)數(shù)值保證科學合理性。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)的實際負荷，是參數(shù)計算中重要的參考指標[2]。目前，地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)負荷主要來自于地鐵運行、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，就必須提高新風輸送能力，造成了地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)負荷的增加。由于現(xiàn)有地鐵運行管理體系下，對地鐵的散熱量的數(shù)據(jù)采集和計算方法不夠完善，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)和取值有待運營實踐的檢驗。

三、地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中的兼用設備運行

地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中還涉及到多個兼用設備的運行。空調(diào)系統(tǒng)的兼用設備形成了主控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，如地鐵站的通風排煙系統(tǒng)、地鐵運行隧道的通風系統(tǒng)、制冷循環(huán)水系統(tǒng)等，這些兼用設備之間既能夠獨立運行，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。地鐵站的通風排煙系統(tǒng)構(gòu)成，是由制冷機、排風機等共同組成，當系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，能夠為地鐵站空間提供變頻自動調(diào)節(jié)的通風換氣功能。地鐵運行隧道的通風系統(tǒng)與地鐵站通風系統(tǒng)具有連通性，通風系統(tǒng)的風機在滿足兩個區(qū)域的通風需求時，要保證風機型號和性能的合理性，通過變頻調(diào)速方式，對地鐵車站以及隧道的空調(diào)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，并控制風機處于高效運行狀態(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，當夏季期間，由于地鐵運行空間降溫需求的增加，制冷循環(huán)水系統(tǒng)的運行負荷也同時增大[3]。這時需要采用大機組和小機組的協(xié)調(diào)配合，白天氣溫高、制冷量大時啟動大機組，晚間氣溫低、制冷量小，啟動小機組，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)設計中的火災煙氣控制

地鐵是現(xiàn)代社會生活中非常重要的公共出行工具，地鐵運營期間，往往會形成大量的客流，這就需要地鐵運行管理中要保證安全性，避免發(fā)生人身財產(chǎn)的損失。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中，需要充分考慮到危害地鐵公共安全的火災隱患。因此，防火排煙就成為地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計的重要要求。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計中融入消防控制措施，從地鐵火災的特點出發(fā)，深入研究地鐵火災時的應急處理。地鐵防火根據(jù)區(qū)域性可以分為地鐵運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)，使得其通風方式呈現(xiàn)縱向通風特點。縱向通風設計中，對火災救援會產(chǎn)生一定的阻礙。為了強化隧道防火能力，可以利用地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)，設計煙霧感應裝置，對發(fā)生火災的地鐵進行自動風機排煙應急，并按行車方向送風，車上人員則要迎著送風方向撤離。車站公共區(qū)的防火控制中，通過地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)設計，形成聯(lián)動排風方式。當停靠的地鐵發(fā)生火災時，暖通空調(diào)系統(tǒng)的大部分設備都要及時停止工作，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)設計上要采用兩端風機或區(qū)間隧道射流風機，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)濟的迅猛發(fā)展，國家地鐵建設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，也需要不斷地進行優(yōu)化和改進。地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)是地鐵建設中的重要組成部分，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)設計中，充分考慮制式選擇、參數(shù)設定、兼用設備運行、火災煙氣控制等方面，保證地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)運行的合理、安全、可靠。