通风空调系统是地铁运营安全和乘客舒适的重要保障。本文在分析地铁环境特点的基础上,阐述了地铁通风空调系统的设计原则和技术规范。重点介绍了隧道通风系统和车站通风空调系统的组成、分类、技术特点及其在国内外地铁的应用实例。

　　(2)热负荷大。列车牵引和制动、电气设备集中布置、光照发热等导致热量聚集。

　　综上,地铁通风空调系统直接关系到行车安全、设备安全和乘客舒适,必须采用科学合理的设计方案。

　　(3)经济性:在满足使用功能的前提下,优化设备选型,平衡建设成本和运行成本。

　　(5)可维护性:合理布置机电设备,为检修、更换预留必要的通道和空间[3]。

　　对通风空调系统的设计参数、防排烟要求、设备配置、材料选用等做出了明确规定,设计单位必须全面掌握并严格执行[4]。

　　地铁隧道需设置机械通风,以排除列车牵引热量、制动热量以及其他设备的余热。通风量应满足温度控制、空气品质、乘客舒适等要求。TB 10099-2017规定,单线隧道最小新风量不应低于2.08m³/(s·m),设计列车速度每增加10km/h需增加0.2m³/(s·m)[4]。同时,通风系统还要具备紧急排烟和防止烟气蔓延的能力。

　　(1)风机:是系统的动力设备,可分为射流风机和轴流风机。前者适合较长隧道,后者适合较短隧道。

　　(2)风亭:用于引入新风或排出污浊气体,分为进风亭和排风亭。一般每500-2000m设一个风亭。

　　(3)风道:沿隧道纵向布置的通风道,将风机的动力传递给气流,引导气流流向。

　　风机和阀门的启停、调节由控制系统集中管理,可根据运行工况和需求自动切换。

　　(1)射流通风:利用射流风机的高速气流,沿程诱导隧道内的空气流通。该系统造价低、施工简便,但能耗较大。香港地铁、伦敦地铁广泛采用该方案[5]。

　　(2)活塞通风:当隧道较短时,可利用列车活塞效应进行自然通风。北京地铁1、2号线的部分区间采用该方案[6]。

　　(3)机械通风:在隧道顶部或侧壁开挖通风隧道,由轴流风机驱动气流流通。该方案通风效果好,但施工难度大。上海地铁2号线)组合通风:将以上几种方案组合使用,如活塞+射流、机械+射流等,北京、广州、深圳的多条线]。

　　隧道通风方案的选择需考虑线路长度、运行速度、施工条件等因素,通过技术经济比较确定。

　　(1)温湿度:公共区域夏季温度26-28℃,冬季不低于16℃,相对湿度40-70%。

　　(2)新风量:站厅和站台不低于15-20m³/(h·人),区间风道和疏散通道不低于3次/h。

　　(1)空调机组:可分为集中式和分散式两种。前者集中布置,冷热源一般采用冷水机组+锅炉,后者分散布置在站厅、站台。

　　(2)通风机:包括送风机、排风机、防排烟风机,分别用于引入新风、排出污浊空气和紧急排烟。

　　(3)风管:敷设在站厅天花板吊顶内,将新风输送到站台和公共区。材质通常为镀锌钢板。

　　(4)送排风口:采用百叶或多叶式,布置在吊顶和侧墙,尽量远离站台人流密集区[9]。

　　不同区域还应划分独立的通风、空调系统,如设备区、停车区等,并与公共区系统分开控制。

　　北京地铁大兴机场线草桥站,采用一供两用的通风空调系统。车站设有两个中央空调系统,分别位于站厅东西两端。每个系统配置2台离心式冷水机组,供冷量均为2093kW。夏季以其中一个系统为主,满足全站供冷;冬季则两个系统互为备用,同时提供热源[10]。该系统集中高效,节省机房空间,但初投资较高。

　　广州地铁3号线云埔站,采用分散式空调系统。站台层每个站厅端部设一个空调机房,内设2台屋顶式空调箱。站厅层每个站厅侧边下沉广场设置一个空调机房,内设1台屋顶式空调箱[11]。分散式布置具有施工简单、故障率低等优点,但占用空间较多。

　　由此可见,车站通风空调并无固定模式,应根据车站总图布置、建筑造型、冷热源条件等因素确定。随着节能环保和人性化需求的提高,地铁空调也朝着智能化、低碳化的方向发展,如采用热回收技术、CO2跨临界制冷等,实现系统的优化控制和绿色运行。

　　[1] 孙永红,杨新苗.城市轨道交通规划与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.

　　[2] 陶龙海.地铁环境控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.

　　[8] 黄宇.城市轨道交通地下车站空调系统设计研究[D].重庆交通大学,2012.

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