精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)吳安華（中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院路安監(jiān)理公司，天津）【摘要】簡述了地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備控制模式【關(guān)鍵詞】地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)控制模式1概述地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)一般分為開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)和屏蔽門式系統(tǒng)。根據(jù)使用場所不同、標準不同又分為車站通風空調(diào)系統(tǒng)、區(qū)間隧道通風系統(tǒng)和車站設(shè)備管理用房通風空調(diào)系統(tǒng)。1.1開式系統(tǒng)開式系統(tǒng)是應用機械或“活塞效應“的方法使地鐵內(nèi)部與外界交換空氣，利用外界空氣冷卻車站和隧道。這種系統(tǒng)多用于當?shù)刈顭嵩碌脑缕骄鶞囟鹊陀?5℃且運量較少的地鐵系統(tǒng)。1.1.1活塞通風當列車的正面與隧道斷面面積之比（稱為阻塞比）大于0.4時，由于列車在隧道中高速行駛，如同活塞作用，使列車正面的空氣受壓，形成正壓，列車后面的空氣稀薄，形成負壓，由此產(chǎn)生空氣流動。利用這種原理通風，稱之為活塞效應通風。活塞風量的大小與列車在隧道內(nèi)的阻塞比、列車行駛速度、列車行駛空氣阻力系數(shù)、空氣流經(jīng)隧道的阻力等因素有關(guān)。利用活塞風來冷卻隧道，需要與外界有效交換空氣，因此對于全部應用活塞風來冷卻隧道的系統(tǒng)來說，應計算活塞風井的間距及風趕時井斷面授尺寸，使有效換氣量達到設(shè)計要求。實驗表明：當風井間距小于300m、風道的長度在25m以內(nèi)、風道面積大于10㎡時，有效換氣量較大。在隧道頂上設(shè)風口效果更好。由于設(shè)置許多活塞風井對大多數(shù)城市來說都是很難實現(xiàn)的，因此全“活塞通風系統(tǒng)”只有早期地鐵應用，現(xiàn)今建設(shè)的地鐵多設(shè)置活塞通風與機械通風的聯(lián)合系統(tǒng)。1.1.2機械通風當活塞式通風不能滿足地鐵除余熱與余濕的要求時，要設(shè)置機械通風系統(tǒng)。根據(jù)地鐵系統(tǒng)的實際情況，可在車站與區(qū)間隧道分別設(shè)置獨立的通風系統(tǒng)。車站通風一般為橫向的送排風系統(tǒng)；區(qū)間隧道一般為縱向的送排風系統(tǒng)。這些系統(tǒng)應同時具備排煙功能。區(qū)間隧道較長時，宜在區(qū)間隧道中部設(shè)中間風井。對于當?shù)貧鉁夭桓?，運量不大的地鐵系統(tǒng)，可設(shè)置車站與區(qū)間連成一起的縱向通風系統(tǒng)，一般在區(qū)間隧道中部設(shè)中間風井，但應通過計算確定。閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)使地鐵內(nèi)部基本上與外界大氣隔斷，僅供給滿足乘客所需的新鮮空氣量。車站一般采用空調(diào)系統(tǒng)，而區(qū)間隧道的冷卻是借助于列車運行的“活塞效應”攜帶一部分車站空調(diào)冷風來實現(xiàn)。這種系統(tǒng)多用于當?shù)刈顭嵩碌脑缕骄鶞囟雀哂?5℃、且運量較大、高峰時間內(nèi)每小時的列車運行對數(shù)和每列車車輛數(shù)的乘積大于180的地鐵系統(tǒng)。屏蔽門系統(tǒng)在車站的站臺與行車隧道間安裝屏蔽門，將其分隔開，車站安裝空調(diào)系統(tǒng)，隧道用通風系統(tǒng)（機械通風或活塞通風，或兩者兼用）。若通風系統(tǒng)不能將區(qū)間隧道的溫度控制在允許值以內(nèi)時，應采用空調(diào)或其他有效的降溫方法。安裝屏蔽門后，車站成為單一的建筑物，它不受區(qū)間隧道行車時活塞風的影響。車站的空調(diào)冷負荷只需計算車站本身設(shè)備、乘客、廣告、照明等發(fā)熱體的散熱，及區(qū)間隧道與車站間通過屏蔽門的傳熱和屏蔽門開啟時的對流換熱。此時屏蔽門系統(tǒng)的車站空調(diào)冷負荷僅為閉式系統(tǒng)的22%～28%，且由于車站與行車隧道隔開，減少了運行噪聲對車站的干擾，不僅使車站環(huán)境較安靜、舒適，也使旅客更為安全。地鐵環(huán)控系統(tǒng)一般采用屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)或閉式環(huán)控系統(tǒng)。屏蔽門制式系統(tǒng)即：站臺和軌行區(qū)分開，車站為獨立的制冷、除濕區(qū)、因此有安全、節(jié)能和美觀等優(yōu)點。由于屏蔽門的隔斷，屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)形成了兩個相對獨立的系統(tǒng)——車站空調(diào)通風系統(tǒng)和隧道通風系統(tǒng)。2.2.1車站空調(diào)通風系統(tǒng)區(qū)分為：(1)車站公共區(qū)空調(diào)通風系統(tǒng)（兼排煙系統(tǒng)），簡稱大系統(tǒng)；(2)車站設(shè)備管理用房空調(diào)通風系統(tǒng)（兼排煙系統(tǒng)），簡稱小系統(tǒng)；(3)車站制冷空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)，簡稱水系統(tǒng)；2.2.2隧道通風系統(tǒng)區(qū)分為：(1)區(qū)間隧道活塞風與機械通風系統(tǒng)（兼排煙系統(tǒng)），簡稱TVF系統(tǒng)；(2)車站范圍內(nèi)、屏蔽門外站臺下排熱和車行道頂部排熱系統(tǒng)，簡稱UPE/OTE系統(tǒng)。2.2.3隧道通風系統(tǒng)(1)活塞風和機械通風TVF系統(tǒng)區(qū)間隧道活塞風與機械通風系統(tǒng)（TVF系統(tǒng)），簡稱區(qū)間隧道通風系統(tǒng)（兼排煙、阻塞工況通風和早晚換氣、排除空氣異味、改善空氣質(zhì)量）。列車正常運行時，利用列車產(chǎn)生的活塞風與室外空氣進行置換，排除區(qū)間隧道內(nèi)余熱、余濕。對不設(shè)隔墻的兩站區(qū)間，正常運行工況也需采用機械通風方式，從車站兩端的活塞風井進風，使用TVF風機排風。當發(fā)生火災時，列車停在區(qū)間隧道內(nèi)。則開啟火災區(qū)兩端的TVF風機、射流風機，提供新風，誘導乘客撤離火災現(xiàn)場。根據(jù)列車火災部位決定排煙方向，最小的氣流速度為2m3/s。當列車被阻塞在區(qū)間隧道時，視情況開啟TVF風機，保證列車空調(diào)器能正常工作。正常情況下，每日地鐵運營前0.5h和運營結(jié)束后0.5h運作風機，作早晚清潔通風用，排除空氣異味，改善空氣質(zhì)量。(2)站臺排熱系統(tǒng)站臺層公共區(qū)每端設(shè)備兩根送風管，風管布置在吊頂內(nèi)，通過風口向下送風，站臺層排風由列車頂排風和站臺下排風組成。列車頂排風布置在車行道上方，列車頂排風口與列車空調(diào)冷凝器位置對應；站臺下排風為土建風道，站臺下排風口與列車下發(fā)熱位置對應，列車頂排風管兼作排煙風管，氣流組織為上送/下回方式。2.3排煙系統(tǒng)2.3.1排煙系統(tǒng)按車站站廳和站臺、區(qū)間隧道及設(shè)備管理用房分別設(shè)置。(1)站廳、站臺的排煙系統(tǒng)。一般是正常通風的排風系統(tǒng)兼用的。該系統(tǒng)應滿足正常排風及火災時排煙的要求；(2)區(qū)間隧道的排煙系統(tǒng)宜用縱向一送一排的推拉式系統(tǒng)。排煙設(shè)施最好與平時的隧道通風兼顧。一般在車站的兩個端部各設(shè)機房，一臺風機對一孔隧道，二臺風機互為備用，亦可并聯(lián)運行。見機為可逆式軸流風機，正轉(zhuǎn)可排煙。反轉(zhuǎn)時的風量與風壓應滿足排煙要求；(3)設(shè)備管理用房的排煙設(shè)計是根據(jù)管理用房的要求設(shè)置的，應根據(jù)相同的使用要求劃分在一個系統(tǒng)中。最好與平時排風系統(tǒng)兼用；2.3.2排煙系統(tǒng)的運行應根據(jù)地下鐵道防災系統(tǒng)的指令進行，由防災中心統(tǒng)一安排。一般是根據(jù)不同的火災地點決定不同的運行方式，分為：(1)車站站臺著火時，應在站臺排煙，由站廳送風，使站臺的樓梯口處形成一股由站廳流向站臺的氣流，其速度應大于3m/s。乘客由站臺向站廳方向撤離；(2)站廳著火時，由站廳排煙，站臺送風，使站臺保持一定的正壓。新鮮空氣由站廳的出入口進入站廳，乘客迎著新鮮空氣流進方向，由出入口向地面撤離；列車在區(qū)間隧道內(nèi)著火時，應盡可能將列車駛至車站，讓乘客撤離。此時由該車站站端的風機排煙，并按站臺著火的方式運行。一旦列車不能駛至車站，出現(xiàn)下列3種情況時，采取不同的運行方式：①列車頭部著火時：列車因故停留在單線區(qū)間隧道內(nèi)時，乘客不可能從列車的側(cè)向撤出，只能由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；②列車尾部著火時：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；③列車中部的車廂著火：此時乘客由車頭和車尾的安全門同時進入隧道。排煙運行方式為：進站方向的事故風機送風、出站方向的事故風機排煙。從車頭安全門下車的乘客迎著新風迅速向車站撤離。從車尾安全門下車的乘客要順著煙氣流動的方向迅速撤到連通兩孔隧道的聯(lián)絡(luò)通道處，由聯(lián)絡(luò)通道進入另一孔隧道，迎著送風方向撤離。雖然有一小段路程乘客的撤離方向與煙氣流動方向相同，有被煙氣熏倒的可能，但由于著火的初期，隧道中心區(qū)域尚未被煙氣侵入，只要有組織的、爭分奪秒的、爭取在煙氣充滿隧道前撤離，就不會被煙氣熏倒，否則就相當危險。從上可見，適當設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道是非常重要的。根據(jù)規(guī)定，聯(lián)絡(luò)通道的距離最好不大于300m。工程特點地鐵環(huán)境特點：（1）地鐵的車站和區(qū)間隧道除出入口（地面線和高架線除外）等極少部位與外界相通外，基本上與外界隔絕，長年不見陽光，通風條件差，潮濕、多粉塵、行車震動大、空間狹小、小昆蟲自由出入、人員密集，只有用人工氣候才能滿足乘客的要求；（2）列車各種設(shè)備的運行和乘客都將釋放出大量的熱，若不及時排除，將使本站和區(qū)間溫度上升，是乘客在此環(huán)境中難以忍受；（3）地下鐵道是狹長的地鐵建筑物，列車及各種設(shè)備運行產(chǎn)生的噪音不易消除，對乘客影響較大；（4）地鐵運行時產(chǎn)生“活塞效應”，局部與瞬間空氣流速較大，會干擾車站氣流組織，使乘客感覺到不舒適，并影響車站負荷；（5）當發(fā)生事故，尤其是發(fā)生火災事故時，將導致環(huán)境惡化，不易救援，要采取有效措施。系統(tǒng)設(shè)備特點：系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量多，專業(yè)、技術(shù)、管理涉及面廣，種類接口多。通風空調(diào)系統(tǒng)主要有車站通風系統(tǒng)和隧道通風系統(tǒng)兩大部分組成。系統(tǒng)主要設(shè)備包括：冷水機組、空調(diào)機組、冷凍冷卻水泵、冷卻塔、空氣處理機組、種類風機、消聲器組合風閥等。系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)備與土建結(jié)構(gòu)之間，設(shè)備與EMS、FAS等監(jiān)控系統(tǒng)之間，設(shè)備工程與安裝工程，裝修工程之間，存在諸多技術(shù)方面的接口，如：各類設(shè)備的安裝方式、基礎(chǔ)、預留安裝孔洞的要求及尺寸、用電負荷、啟動方式、連鎖關(guān)系、控制模式功能和內(nèi)容。專業(yè)工程特點：地鐵施工現(xiàn)場場地狹窄，凈空不高、各系統(tǒng)的各種管式均要在有限的空間內(nèi)敷設(shè)交叉碰撞經(jīng)常發(fā)生，協(xié)調(diào)存在客觀難度。受外界影響比較大，包括地區(qū)環(huán)境，季節(jié)氣候，人員流動和建筑物用途等，而且一年四季空調(diào)負荷隨時變化，要設(shè)置一個健康舒適的空調(diào)系統(tǒng)。適用于不同的環(huán)境，氣候要求和空調(diào)負荷變化，不僅系統(tǒng)的組成要合理，系統(tǒng)功能相應轉(zhuǎn)換，而且配套的控制系統(tǒng)同樣要反映準確。系統(tǒng)是用電大戶，有必要采用一定的節(jié)能措施，有效的辦法是采用變頻調(diào)速技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)置受環(huán)保規(guī)范強制約束，降噪手段必須嚴格，有效。3系統(tǒng)設(shè)備配置與運行控制模式3.1通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備配置出入口空氣幕出入口空氣幕組合式空調(diào)風柜公共區(qū)空調(diào)通風系統(tǒng)片式消聲器電動比例風閥軸流式回/排風機新風機送風機車站空調(diào)通風系統(tǒng)設(shè)備及管理房通風系統(tǒng)排風/煙機風機盤管空氣處理機組冷水機組冷凍水泵空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)冷卻水泵環(huán)控系統(tǒng)冷卻塔膨脹水箱篦板式風口UPE風道系統(tǒng)排熱風道站臺排熱系統(tǒng)UPE風機對插風口OTE風道系統(tǒng)排熱風道隧道通風系統(tǒng)OTE風機風亭TVF風機活塞/機械通風系統(tǒng)射流風機電動組合式風閥中間風井屏蔽門式環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備配置圖車站相鄰區(qū)間隧道機械通風系統(tǒng)兼排煙系統(tǒng)設(shè)備配置車站兩端對應于兩條區(qū)間隧道各設(shè)一條區(qū)間事故通風風道（兼做車站送風道、排風道）。送風道內(nèi)設(shè)置電動開啟式大型表冷器、消聲器、電動組合風閥和送風機；排風道內(nèi)設(shè)消音器、電動組合風閥和排風機（兼區(qū)間事故風機）。車站送、排風機兼作區(qū)間事故風機。每條風道與兩條區(qū)間隧道都通過風閥連通，在區(qū)間火災或堵塞工況時，通過風閥轉(zhuǎn)換，可使每端兩臺區(qū)間事故風機并聯(lián)運行，對任意一條隧道進行通風或排煙。站臺層兩端各設(shè)一條迂回風道，迂回風道內(nèi)設(shè)電動卷簾門。車站站廳排風管兼作火災時排煙管，站臺層軌頂土建風道兼作火災時排煙管。站廳火災時，切斷站臺排風管上的電動風閥對站廳單獨排煙；站臺火災時，切斷站廳排風管及站臺下排風道上電動風閥對站臺單獨排煙。3.3系統(tǒng)控制模式環(huán)控系統(tǒng)模式由中央控制（中控級）、車站控制（集控級）和就地控制三級組成，就地控制具有優(yōu)先權(quán)。中央控制在中控室內(nèi)將中央監(jiān)控系統(tǒng)與車站環(huán)控控制計算機聯(lián)網(wǎng)。對各車站和相關(guān)區(qū)間隧道的環(huán)控系統(tǒng)進行監(jiān)控，使其統(tǒng)一協(xié)調(diào)地運行。中央控制功能如下：正常運行模式：以通信方式向各車站環(huán)控控