地铁车站通风空调系统设计方法

刘亚成（广州地铁研究院有限公司）

地铁车站通风空调系统设计方法

刘亚成（广州地铁研究院有限公司）

随着经济的发展与科技的进步，国内城市面临着巨大的交通压力。目前，建设地铁是解决城市交通困境的有效手段。地铁车站是一条地铁线路的重要组成部分，日旅客吞吐量较大。本文论述了地铁车站站的通风空调系统设计，详尽地分析了地铁车站通风空调系统的构成。大量事实表明，将通风空调系统合理布置于地下能够有效地节约系统能耗、同时大幅度降低系统的造价。

通风空调系统；城市交通；地铁

1 引言

现阶段，中国经济建设工作取得了杰出的成绩，公众的生活水平日益提升，城市中“有车一族”的数量持续攀升，赋予了城市极大的交通压力。地铁是公认具有速度快、运量大、占用资源少以及乘坐舒适方便的交通工具，自问世以来便受到了人们的广泛关注。当前，越来越多的城市为了缓解交通压力而建设地铁.应当看到，地下通风空调系统是重要的地铁基础设施，是地下通风环境改善工作中不可或缺的系统之一。在地铁站合理地布置通风空调系统有利于降低地铁项目造价、最大化地减少土建的规模，给予旅客最佳的乘车体验。本文主要研究了地铁车站的通风空调系统设计，供有关人员参考借鉴。

2 设计依据

对于任意一个车站，都需要依照通风空调系统相关设计规范展开工作，充分结合车站的土建特点、资金投资情况进行通风空调设计，合理布置通风空调系统。主要设计依据有通风空调系统的使用功能、与地铁站的契合程度以及相关技术要求，设计人员应当严格遵循国家制定的规程、规范以及设计标准。

3 设计过程

3.1 车站概况

车站位于××路西南侧，主体沿××路方向。车站有效站台中心里程为YDK22+081.864。车站远期高峰小时客流1993人/ h。车站为地下两层车站。地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站总长度为230.5m，有效站台长度118m。站厅公共区面积1718m2，站台公共区面积1356m2。设备及管理用房分设于车站两端。在车站两端地面上各设有2座活塞/机械通风亭、1座新风亭和1座排风亭，车站冷却塔、膨胀水箱和多联机室外机分别设在左端风亭附件的地面上。车站周边无敏感建筑。本车站中部公共区部分共设4个出入口，3号出入口为远期预留，2号出入口长度大于60m，车站无轨道交通换乘。

一个地铁车站的概况主要包括上述内容，只有先了解一个车站的土建概况才能开展通风空调设计。跟据车站的土建情况确定采用合适的系统形式，比如说大系统是采用双端送风还是单端送风；冷源是采用冷却塔还是蒸发冷凝机组等等。

3.2 设计原则及标准

（1）通风空调系统设备用房的设计。需要合理地布置车站通风空调系统设备用房，设备用房应结合实际情况灵活布置。在设计风亭的过程中，应当充分考虑城市的环境条件，风亭应当与城市环境条件相协调、相适应。为了提升乘客的出行体验，为车站创造静谧的环境，需要严格控制噪声，使噪声声贝处于相关标准的规定范围内。

（2）通风空调系统需要及时排除余热余湿。为了给乘客提供舒适的乘车环境，为设备提供良好的运行环境，为地铁工作人员创造优越的工作环境，应当确保通风空调系统在地铁正常运营过程中及时地排出余热余湿。

（3）确保通风空调系统能够提供舒适的热环境条件。当地铁在区间隧道中受到阻塞时，乘客可能感到不适，因此，需要对通风空调系统进行优化设计，保证列车阻塞在区间隧道内时车内热环境条件自然、良好，不会令乘客产生不良反应[2]。

（4）通风空调系统应当具备火灾报警与排烟等功能。保障乘客的安全是地铁集团的头等大事。在火灾发生的第一时间内，通风空调系统必须能够顺利地开展通风、排烟以及防烟等工作。通风空调系统应当为消防人员与乘客提供维持基本生命活动所需的新风量，空调系统必须要形成一定数值的迎面风速[5～7]，如此方能最大程度地保障乘客、地铁工作人员与消防人员的生命财产安全。

（5）通风空调系统的设计应遵循分类原则。在设计地铁通风空调系统的过程中，应当遵循分类设计原则。设计人员需要依据各区域运行时间的差异、环境控制参数要素以及使用功能的不同来开展分类设计工作。

（6）通风空调系统的设计应遵循安全等原则。应当确保通风空调系统具备较强的可靠性、技术先进性与安全性，所有的设备要定期安排专业人员进行检修维护、在设计过程应当考虑设备的效率与节能性，推广应用自动控制性能高、智能化特征显著的设备。

3.3 系统划分

（1）隧道通风系统。隧道通风系统是地铁通风空调系统的重要构成成分，具备确保区间隧道通风正常的重要功能。当列车阻塞在区间隧道时，隧道通风系统将启动区间风机来为隧道送风。通风系统的进风来源于大气，直接将排风排至地面。隧道通风系统形式主要有单活塞系统和双活塞系统，目前普遍使用的系统是双活塞系统，只有在土建条件及其恶劣时才会使用单活塞系统。隧道通风系统通过风阀的切换来实现事故通风和活塞风两种运行模式的转换。

（2）车站大系统。大系统一般指负责车站公共区空调通风的那一套系统，它担负着控制公共区域湿度、温度的重要职责。车站公共区通风空调大系统一般使用一次回风全空气技术。组合式空调器、空调新风机、排烟风机、风阀以及消声器等是一次回风全空气系统的主要组成分。一般通过室外空气温度，焓值的变化来控制回排风机与组合式空调的运行模式。

大系统的布置形式，对于标准站而言，主要是采用双端送风，即在站厅层两端的环控机房内设置组合式空调器和回排风机，通过风管将处理好的空气送到公共区。有时根据车站的特点也可以采用单端送风的形式，即在车站的一端（主要是设备小端，此时环控机房挨着公共区）布置两台组合式空调器，这种布置特别适合设备区带长通道的车站。

（3）车站小系统。车站小系统针对设备区房间而言的，根据设备区房间功能以及对温湿度要求的不同而将其划成不同系统。车站小系统的排风机、空调机组等设备集中于通风空调机房内，为实现小系统风管距离短、尺寸小以及阻力小的目标，在土建配合阶段就要考虑好小系统房间的布置，尽可能使同一个系统的房间布置在一条直线上，或者同一片区域。

（4）车站水系统及备用系统。地铁车站一般而言都不供暖，车站水系统设计主要是指冷水系统的设计。一般来讲，空调冷冻水的回水温度为12℃，供水温度7℃。冷却水的回水温度为37℃，供水温度为32℃。地铁车站的冷源一般是通过设置冷却塔来获取空气中的冷量，有时出于美观和噪声的考虑，地面没有地方设置冷却塔，会采用蒸发冷凝技术。车站设备管理用房的空调通风系统与公共区域的通风系统共用冷源，从而实现节能减排的目的。

车站备用系统主要是多联机系统，其在主系统发生故障后启用，备用系统与主系统的各类设计基本一致，具备较强的可靠性、实用性与安全性。车站定期安排检修人员对备用系统进行维护，确保备用系统的程序、设备正常[4]。

4 结语

新的发展形势下做好地铁建设工作具有重要的现实意义。地铁空调系统设计好坏是评价一个地铁车站设计质量的重要指标。好的空调设计在保证空调效果的同时能使土建规模减小，运行费用降低。在进行地铁车站通风空调设计时：①要结合土建情况采用合适的系统形式。②在土建配合阶段考虑好系统房间的布置，使管线尽可能短而直。③在设计计算过程中要严格按照要求来进行计算选型，选择最合适的设备。地铁车站设计过程中应尽可能跟相关专家沟通交流，落实好他们的意见，这样才能促进车站通风空调系统设计工作者的进步，从而做好对通风空调系统设计方案的优化工作。

[1]张 鲲.地铁换乘车站通风空调系统资源共享分析研究[J].制冷与空调（四川），2014（06）.

[2]韦邦政.建筑结构加固设计及其施工技术运用的探讨[J].中外建筑，2015（07）.

[3]高慧翔，吴 炜，刘伊江.地铁车站公共区通风空调系统空调负荷计算[J].暖通空调，2015（07）.

[4]鲜少华.杭州地铁1，2号线车站通风空调系统设计比较与分析[J].暖通空调，2014（04）.

[5]刘亚成，张吉礼，赵天怡.方形均速管流量系数影响因素数值仿真研究[J].仪表技术与传感器，2015，12：92～96.

[6]刘亚成，张吉礼，夏南琪.均速管流量计国内外研究进展分析[J].建筑热能通风空调，2016，03：47～51.

[7]刘亚成.基于CFD仿真的均速管流量计结构优化设计方法[D].大连理工大学，2015.

U231

A

2095-2066（2016）36-0252-02

2016-12-12

刘亚成（1990-），男，湖南岳阳人，助理设计师，硕士，从事暖通设计工作。