合肥地铁三号线习友路站通风空调系统设计分析

潘俊生 （合肥市市政设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230041）

0 前言

截至2019年底，合肥已有3条线路开通运营，线路总长度为89.54km。地铁作为城市重要的交通工具，具有绿色、舒适及快捷的特点。地铁通风空调系统能保证地铁内部空气环境的空气质量、温度、湿度、气流组织、气流速度、压力变化和噪声等均能满足人员的生理及心理条件要求和设备正常运转。本文就合肥三号线习友路站通风空调系统设计进行分析和总结，旨在为类似工程设计提供参考。

1 工程概况

习友路站位于翡翠路与习友路交口，呈南北布置，是合肥三号线第7个车站，地下两层岛式车站，其中地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站总长196.6m，总宽20.9m，站台计算长度120m,有效站台宽度12m。站厅层公共区面积1883m2，站台层公共区面积1276m2。

车站通风空调的组成

地铁通风空调系统与民用建筑有很大区别，它是由多个系统构成的复合系统，车站通风空调系统的组成具体见下图。

2 车站通风空调系统设计

2.1 区间隧道通风系统

车站两端对应每一条隧道设置1台可逆转运行的隧道风机(共4台)每台风机风量60m3/s，全压1kPa和相应的风阀，分别设置在隧道风机房内。每端2台隧道风机亦可通过风阀的转换，并联运作或相互备用，以满足车站相邻区间隧道正常工况、阻塞工况通风排热或火灾工况时的排烟要求。

2.2 车站隧道通风系统

车站两端排热风道内分别设置1台排热风机，每台风机的排风量为45m3/s,全压为950Pa。车站隧道内设轨顶及站台板下排风道，对应列车的各个发热点设置排风口，通过车站隧道排热风机排风。轨顶、站台板下排风道均采用土建式风道，通过集中排热风室把轨底与轨顶的排风道连起来，通过风阀的开度调节轨顶排风为60%，轨底排风为40%。排热风机和全封闭站台门外轨顶排热风道连通，通过风阀转换，与TVF通风系统联合运作以实现区间隧道正常工况，阻塞工况通风排热和火灾工况时排烟功能。站台车轨区发生火灾时，该系统通过上排热风口排除轨区烟气。

该部分很重要，要重视，设计中主要注意事项：

①一定要保证活塞风道的通畅，活塞风道的面积（活塞风经过的风道都要保证，不要忽视设备对于风道的遮挡）；

②上排热风道接站台排热风室，此处往往在中板下都有“人”字纵梁下翻，若有条件，上排热风道不接入排热风室，在中板顶出至排热风道，实在不能避免建议此处梁局部上翻或全上翻；

③保证隧道风机及排热风机的运输路径，同时，平面图纸中隧道风机的左右式建议在图纸中要做明显标记，三号线其他车站就出现隧道风机左右式装反了，导致返工。

2.3 车站公共区通风空调系统（大系统）

公共区通风空调系统采用变风量全空气系统，站厅层两端通风空调机房分别布置1台组合式空调器（KT-A1,B1，风量 58100m3/h，冷量 345kW）和 1台回排风机（HPF-A1,B1，风量51500m3/h）。每端各布置1台小新风机（XXF-A1,B1，风量 6800m3/h）以满足小新风工况下人员的新风量要求，气流组织方式采用上送上回。组合式空调器和回风排风机均采用变频控制，减小能源消耗。同时采用焓值控制可实现随负荷变化进行自动调节，空调按季节运行，在过渡季充分利用室外新风"免费供冷"。

A号出入口通道长度超过60m，设置降温空调及机械排烟措施。出入口设置8台风机盘管（FP-A1～A8，单台冷量8.15kW)，设置1台排烟风机(PY-A2，风量23000m3/h)。

B号出入口通道长度超过60m，设置降温空调及机械排烟措施。出入口设置8台风机盘管（FP-B1～B8，单台冷量8.15kW)，设置1台排烟风机(PY-B2，风量23000m3/h)。

站厅层公共区为1个防烟分区，面积为1750m2，站台层公共区为1个防烟分区，面积为950m2，两端通风空调机房各设置1台专用排烟风机(PY-A1、B1，风量89000m3/h)。

站厅层发生火灾时，车站两端小新风机、组合式空调器、回排风机均关闭，排烟风机(PY-A1,B1)启动，站厅层回排风兼排烟风管上的电动阀全开，站台层回排风兼排烟风管上电动阀关闭，两台排烟风同时启动进行站厅公共区排烟，补风由出入口进入。

站台层发生火灾时，车站两端小新风机、组合式空调器、回排风机均关闭，排烟风机(PY-A1,B1)启动，站台层回排风兼排烟风管上的电动阀全开，站厅层回排风兼排烟风管上电动阀关闭，2台排烟风机同时启动对站台公共区排烟，补风由出入口通过中板楼扶梯开孔进入。此时打开站台门首尾两道门，对应隧道风机打开，辅助站台排烟。为保证公共区楼梯向下气流速度不小于1.5m/s，所需排烟量为68m3/s。

A号出入口发出火灾时，车站两端小新风机、组合式空调器、回排风机均关闭，对应的排烟风机(PY-A2)启动，补风由出入口进入；B号出入口发出火灾时：车站两端小新风机、组合式空调器、回排风机均关闭，对应的排烟风机(PY-B2)启动，补风由出入口进入。

大系统设计过程中注意事项：

①新、排风道的布置要合理；

②通风空调机房的布置最好能方正，减少建设规模，扩大有效使用面积，机房的进深一般至少需要13m，保证组合式空调器的接管以及检修空间；

③站厅层公共区气流组织采用两送两回风管布置的车站，公共区距设备区第一跨柱子顶板梁应上翻，避免送/回排风管交叉布置时风管最低底标高不满足装修要求；站台层公共区送/回排风管在布置的时候要考虑公共区楼扶梯的孔边梁的宽度和高度，避免发生风管底标高与公共区装修最低标高的冲突。

2.4 车站设备与管理用房通风空调系统（小系统）

设备区空调通风系统的主要是控制设备用房内的空气温湿度、风速，保证房间内相关设备的正常运行。同时为管理用房内的工作人员提供舒适、健康的室内环境。

火灾工况下，系统需配合多数设备用房自动灭火系统的灭火、换气程序要求，进行灭火时的闷气、灭火后换气的功能要求。其余系统必要时对所承担房间或走道进行火灾时的排烟。

本站共设4个空调系统K1～K4，6个通风系统T1～T6，4个多联空调系统。

该部分设计过程中应注意：

①设备及管理用房按照系统的划分要合理，一般空调系统按照强电系统房间、弱电系统房间、人员管理房间来划分。房间布置时提醒建筑专业按照类别集中布置，减少管线交叉；

②设备区集中端（大端）过道的排烟风管要布置在过道管线最上面且排烟风口布置在过道管线检修处，必要时排烟口风管侧边安装；

③卫生间以及污水泵房的通风单独设系统，建议加大卫生间和污水泵房的换气次数。

2.5 车站通风空调水系统（水系统）

车站公共区冷负荷628kW，A出入口冷负荷为60kW，B出入口冷负荷为60kW，设备与管理用房冷负荷329kW，总冷负荷1078kW，选用2台单机制冷539kW水冷螺杆式机组。

本车站输配系统与三号线其他车站冷冻机房设置不一样，是合肥市地铁车站中第一个采用模块化集成化空调系统，将冷冻水泵、冷却水泵、水处理仪器、真空脱气模块、加药模块、控制箱等进行模块化设计。

上表为模块化集成空调系统与传统机房输配系统的比较。

虽不能简单的横向比较，但能做到机房建筑面积的集约化利用，节省的投资非常可观。模块化集成空调可以做到高度标准化、装配化、工厂化、智能化，一方面可以减少机房占地面积，另一方面通过优化管路减少运行能耗。合肥作为科技之都，后期必将迎来地铁车站的大数据控制。

该部分设计过程中注意事项：

①冷冻机房位置应靠近负荷中心，但应避免设置在变电所的正上方，地面冷却塔尽量靠近冷冻机房；

②冷却塔布置满足规范和环评报告的防噪要求；

③冷水机组布置时要保证拔管的检修空间。

3 结论

地铁是一个复杂而庞大的系统工程，其周期长、反复性大，对接专业多。地铁通风空调系统设计的好坏是车站质量检验的重要指标之一，设计过程中要考虑全面，减少建设规模，降低运营能耗，减少施工过程中的返工。