地铁车站通风空调系统优化设计探讨

地铁车站通风空调系统优化设计探讨

庄键

西安市轨道交通集团有限公司  陕西省西安市  710000

摘要：在我国城市交通事业不断发展的背景之下，轨道交通建设数量逐步增多，全国每年有大量的地铁投入使用。对于地铁车站来说，通风空调系统是重要的组成部分，关系到整个车站运行的安全性，所以要加强该系统优化设计，促进通风系统运行效果的全面提升。本文主要分析地铁车站通风空调系统优化设计方案，希望可以促进通风空调系统高效运行，保障地铁车站正常投入使用。

关键词：地铁；通风空调；空气水系统

经过对目前的地铁车站运行情况调查发现，通风空调系统能耗站系统总能耗的40%以上，所以选择合适的通风空调系统，进行必要的优化设计，可以有效的降低地铁车站的能耗，符合我国的绿色环保发展理念。因此，设计人员结合地铁车站运行情况，选择最佳的车站通风空调系统，为保证地铁系统稳定运行产生积极的作用。

1车站概况

某地铁车站项目建设为三层双柱岛的形式，在两条道路交叉口部位上，沿着东西方向布置。车站外包长290m，标准段23.5m，站台长140m，宽14m，总建筑面积29500m2。该车站为换乘站，目前已经有部分线路通车运行，两条空调系统分开设置。

2设计范围

本次地铁车站的通风空调系统设计中，包含隧道通风系统、大系统、小系统、水系统。这些系统都会给整个通风空调系统产生影响，结合目前我国已有的轨道交通运行情况，为了能够持续供冷处理，过渡季节或者夜间保证运营效果，有些设备用房采用多联空调系统形式。

3系统形式、系统组成及服务范围

3.1隧道通风系统

3.1.1区间隧道排烟系统

该系统采用的是活塞通风、机械通风等形式，保证隧道内部通风效果，同时也能达到防排烟、消防系统的运行效果。按照目前的设计方案，车站前部右线区间单停车线内布置两组可逆转运行TVF（隧道风机）及SL（隧道射流风机），总计6台。每一侧的隧道都布置一套振动与轴温检测系统，随时了解系统的工作情况，确保系统可以稳定的运行。同时在阻塞以及火灾发生后，及时排出隧道内有害气体，避免伤人事故发生。站台中的公共区域发生火灾之后，隧道风机也可进行该区域的排烟处理，使得楼梯、扶梯的排风口速度合格。

3.1.2区间轨道排热系统

在区间轨道排热系统系统投入使用后，可以将列车车载空调所产生的热量排出，也能排出制动时所形成的热量，使得隧道内部温度、空气质量时刻保持在最佳状态；在该部分中采用双端轨道排热系统，两侧都要布置排热风井，排热风机房和排风到组合布置。

3.2车站公共区通风空调及防排烟系统

3.2.1系统形式及服务范围

在该系统设计中，选择应用半集中式空气-水系统，柜机安装到站厅、站台公共区域内，换乘停周边部位。在投入使用后，可以满足整个站台区域内的通风需要。

3.2.2设备选型情况

在本次的车站公共区域内，选用的新风机柜机安装到两侧的空套机房内，将机械排风设备安装到两侧空调机房中，换乘厅与排风机房的距离相对比较小。结合目前的车站工作情况，选择合适的空调柜机、机械排风机等，空调风量结合实际情况确定，净化除尘工程的故障报警段的相应信息需要通过车站环境和设备监控体系运行。

公共区域布置有单元式空气净化器，利用车站的出入口进行公共空间的净化处理，实现处理效果的提升，达到净化的效果。按照该车站的运行需要，站厅中布置8台空调柜机，单台设备循环风量按3500~4000m3/h考虑。

3.2.3气流组织

车站大系统公共区立式空调柜机按照均匀送风集中回风设计（只回不排），气流组织采用上送上回方式。车站大系统公共区新风空调柜机按照集中送入站厅、站台公共区考虑，气流组织采用上送风。车站大系统公共区排风机按均匀排风设计（只排不送），气流组织采用上排风，排风口和排烟风口兼用。出入口通道内风机盘管机组按照均匀送风集中回风设计（只回不排），气流组织采用上送上回方式。

3.2.4运行模式

空调季风系统在运行中，选择应用独立新风+立式空调柜机的方式。非空调季则应用机械排风的方式，实现公共区域内的通风换气运行。在本次车站通风系统的设计中，空调季通过系统测定公共区域内二氧化碳的浓度参数，确定是否达到开启的效果，即可进行开启运行；非空调季在运行中，从设定的空气焓值方面分析，掌握运行的工况，决定是否开启空调运行的系统。

3.3车站管理及设备用房通风空调系统

在该地铁车站中，设备管理用房中总计设计有10个通风空调小系统，系统中的新风来自于新风道，排风（烟）直接排放到风道井内。设备管理用房根据系统运行的具体情况，考虑到空调或者通风系统的状态，进行空间内的净化处理，特别是在车控室、会议室等空间，需要按照净化机组，以达到正常的使用需要。弱电设备以及强电设备的安装中，采用一次回风全空气系统运行方式，利用人工操作的方式构建全新的通风系统，其他则要布置通风系统装置。系统会监测空气中的焓值、温度等参数，并且控制小系统的开启状态。

3.4车站空调制冷系统

车站空调制冷系统的设置采用的是一次泵变流量系统，选择应用变频泵的方式控制空调冷冻与冷却水泵。通过集中系统进行调节阀的控制，将室内的温度和流量设定在合理的范围内，并且确保温度达到最佳状态。

经过对当前我国的轨道交通的系统运行情况，为了能够确保设备系统内供冷达到最佳的状态，过渡季节或者夜间应采用合理调配使用的方式，有些设备则应用的是多联空调系统。

该车站内设计中，把信号设备室、综合监控室等关键的设备都布置多联机空调系统。通常来说，这些房间内都要布置一套主用空调系统，达到空调运行状态。上述的设备用房系统内，进行正常供冷或者设备维修中，开启设备进行室内空间持续性供冷处理。

为了能够保证管道用房可以达到冬季制热、夏季制冷的标准，设备管理用房中配置有冷暖多联机+独立新风系统的方式，满足内部空间环境改善的需要。管理用房根据室内空间的具体情况，选择合适的设备开启使用，确保内部空间的温度处于合理的范围内。

4节能控制系统

在本次地铁车站的建设中，选用风水联动控制系统运行方式，进行车站中的风系统、水系统的控制与调节，达到正常运行的状态，而小系统空调柜机与水阀在使用中，则不需要考虑到该方面的应用。在车站通风空调系统工作中，风系统、水系统会持续性影响，如果将上述两个系统单独设置，系统无法达到最佳工作状态；如果两者作为整体性布置的方式，系统模型设置无法进行。

节能控制系统的各个功能都要在局部采用独立设置的方式，然后再末端系统中采用立式风柜的换热器，与末端风系统进行联合应用，按照不同的响应系统进行周期的计算，换热动态的分配使用，及时修正系统的工作状态，达到风系统与水系统协调运行效果。

风水系统联动措施的应用，一方面使得各个末端系统达到动态化调节的效果，确保环境温度处于最佳的范围之内，减小冷量的损耗，促进供冷效率的提升；另一方面风系统应用变频装置将水系统联合起来，利用系统实现统一的控制，达到系统协调化的控制效果，预防发生严重震荡的情况。

5结语

对于地铁车站来说，通风空调系统对于改善内部环境、保证正常运行的关键，所以必须加强通风空调系统的优化设计，促进系统运行效果提升。本文以实际案例展开设计，提高车站通风空调系统的运行效果，优化系统运行效果，同时融入变频系统，实现能源节约，达到节能降耗的效果，满足车站运行标准，为我国可持续发展奠定基础。

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