地铁通风空调系统技术分析

李雅铃

摘 要：随着我国经济的发展和科学技术的进步，地铁交通的不断建设，地铁通风空调工程在地铁工程中起着非常重要的作用，它不仅起着改善地铁环境品质的作用，而且为地铁工程防灾、救灾保驾护航。本文从当前主要应用于地铁工程的通风空调技术出发研究，分析目前地铁通风空调系统设计选择技术的标准和基本要求，对地铁工程中常用的主要设备性能进行简明扼要的分析和介绍。

关键词：地铁 通风空调 技术分析

中图分类号：U270.383 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（a）-0046-01

1 地铁通风空调的需求分析

由于地铁地下线路位置的特殊性，主要地下线路都与外界隔绝，自然通风散热比较困难，又加上地铁列车的散热，风机、水泵、变配电箱等机电设备散热，成千上万的乘客散热，以及大量的照明灯具都会产生大量的热量（其中，机车散热主要来源于机车制动产生的热量和车厢内扩散到环境的热量，占总负荷的50%～70%）。大量热量的集聚，必将造成地铁内空气温度的升高。同时，隧道内土壤通过维护结构的渗透量也较大，若不及时排除，车站和隧道内的空气湿度也会增大，直至达到乘客难以忍受的程度。还有列车、风机产生的噪声，活塞效应造成的扰动，潮湿环境带来的腐烂等危害都会污染环境。因此，为了保证乘客的舒适环境和地铁系统设备的安全运转，必须对地铁内部的空气环境进行控制。地铁通风空调系统选择或划分与地铁车站的功能划分密切相关，受车站的结构形式影响比较大，同时要兼顾考虑如何提高地铁的防灾、救灾防排烟能力。

2 地铁通风空调的主要技术

2.1 三种空调系统形式的比较

2.1.1 开式系统

开式系统的特点是地铁隧道内的空气与外界大气是连通的，通风换气主要靠列车运行时活塞效应以及采取机械通风等方式进行，这种系统比较节能，运行简单。

2.1.2 闭式系统

闭式系统就是地铁隧道与外界基本上隔绝，一般在车站进行空调系统运行，隧道内环境温度主要靠列车的运行带去的冷负荷进行调节。

2.1.3 屏蔽门系统

屏蔽门系统的发展，改变了地铁空调系统的制式，该系统不仅有利于空调统节约运行费用，而且有利于安全防护，地铁环境相对比较舒适。屏蔽门系统也存在初投资大，对地铁结构有一定的要求等特点。屏蔽门系统相比开/闭式系统，多一套车站隧道通风系统，其综合年能耗与闭式系统相比，节省不到60%。根据广州地铁二号线的计算数据及运营情况，屏蔽门系统比开/闭式系统节省能耗为25%～40%。

2.2 风亭方案的比较

2.2.1 单风亭

单风亭就是只在车站的列车出站端设置一个活塞风井，每站共两个活塞风井。单风亭方案可以节约大量的土建、设备的初投资，车站长度可缩短，出地面的活塞风井面积也可以减少一半，对环境的影响更小。但区间温度相对于双风亭方案会升高1 ℃～ 2 ℃，环境温度变化不大，空气品质相对较差。隧道内温度的升高，对选用空调列车的空调系统产生负面影响。

2.2.2 双风亭

双风亭就是在车站两端对应每条隧道均设置活塞井，每个车站共4个活塞风井。双风亭方案增加土建的工程量，设备的初投资。但与单风亭方案比较相对比较节能、环保。如果条件允许尽量选择双风亭方案。

2.3 UO风机与TVF风机分设方案的比选

UO风机是可逆转耐高温变频轴流风机，主要用在车站车行区排热工况；TVF是可逆转耐高温轴流通风机，主要用在隧道通风工况。根据UO风机所负担的热负荷，由于安装了变频器，达到了节能，降低了运营成本。隧道通风系统是地铁工程常用的通风方式，在目前地铁工程中都在使用，我们从节能的目标考虑，来分析两种方案：

方案一：UO风机与TVB风机分开设置。

方案二：UO风机与TVB风机合并设置，其中一台TVF风机设置变频器。

（1）初投资。方案一占地面积比方案二占地面积要多；方案二减少了排热风机、电动控制风阀、消音器及控制柜等。初投资，方案二占优。

（2）节能。根据风机的特性，风机合用风机效率降低，而且UO风机大多数情况下处于低效率运行工况。两种风机合并后，效率大概要低10%左右，由于风机的电机功率与风机的效率成反比，所以风机的电功率大概增加10%以上。运行费用增加。方案一节能。

（3）功能。UO风机与TVF风机分开设置，均能同时满足UO风机与TVF风机的正常、阻塞、火灾工况时设备的运行，当列车阻塞于上行区间，TVF风机送风或排风来保证上行阻塞区间的温度，UO风机仍能保证下行的列车正常运行。

3 结语

由于地铁工程所处的特殊环境，决定了地铁通风空调系统的特点，要满足地铁“正常运营状况、阻塞状况及火灾状况”的基本功能需要，地铁站厅、站台、隧道区域的通风空调具有各自的特点和要求，技术方案的确定及设备的选型受各种因素影响比较大，本文通过对地铁通风空调主要技术形式进行的分析比较，地铁的通风空调系统应根据工程项目功能的要求，坚持方案优化比选的原则，持续改进应因地制宜，持续完善的理念进行比选。

参考文献

[1] 魏广宏.北京地铁环境通风系统的改造分析[J].工程建设与设计，2005（11）.

[2] 任泽春.地铁通风空调工程施工与监理[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] 李晓江.城市轨道交通技术规范实施指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[4] 陈韶章.地下铁道站台屏蔽门系统[M].北京：科学出版社，2005.endprint