石家庄地铁地下停车场通风空调系统方案设计

李 超，张成方

(1.铁道第三勘察设计院集团有限公司城市轨道交通分院，天津 300251；2.天津惠普数据中心设计工程有限公司，天津 300475)

石家庄地铁地下停车场通风空调系统方案设计

李 超1，张成方2

(1.铁道第三勘察设计院集团有限公司城市轨道交通分院，天津 300251；2.天津惠普数据中心设计工程有限公司，天津 300475)

结合石家庄地铁地下停车场通风空调系统设计，通过对停车库通风、空调、采暖、排烟4个方面的难点问题进行分析，并通过利用工程经验、借鉴规范等方法，提出全面的系统设计解决方案。研究结论：停车库内通风量、排烟量分别按照3 m层高、实际层高，6次/h换气考虑；检修平台考虑局部空调，提高作业人员舒适度；土壤有蓄热效应，按局部考虑采暖即可，不必对停车库内进行大面积采暖。

地铁；地下停车场；环控；活塞风；空调系统

地铁停车场，作为大型用地项目，建于地下可有效减小对地面环境的破坏，建成后可恢复地面景观或可进行上盖物业开发，在满足功能的前提下提高土地的综合利用率[1-2]。为节省一期工程早晚收发车时间、车辆运用更加灵活、便利以及考虑到后期线路西延时拆迁困难等不确定性因素影响，一期工程可能要持续运营较长时间，同时为兼顾3号线试验段与1号线同期运营车辆的停车列检需求，因而考虑在石家庄站至东广场站之间的绿轴地块设置地下停车场及存车线。然而目前我国其相关设计规范和建设标准尚不完善，尤其在通风空调系统设计方面缺乏相应的依据，并且要比地上停车场的设计难度以及接口复杂得多[3-9]。以石家庄地铁地下停车场项目为例，阐述在设计过程中所遇到的重、难点问题，确立了通风空调的系统方案，为今后类似工程的设计提供参考。

1 总平面布置(图1)

停车场总用地(包含正线、出入线)：2.07 hm2，铺轨1.930 km，停车场总长430 m，标准段宽56.4 m，建筑面积为3.57万m2。

设计规模为停车列检6列位，由上到下依次为1、2、3、4、5、6股道，其中1、2、5、6为停车库内检修线，3、4股道为库外停车线，停车库与停车线、正线与咽喉区用防火墙分隔。

地下一层，主要设置综合监控室、信号设备机房、通信机房、环控机房、低压配电室、照明配电室、气瓶间及消防控制室等设备管理用房以及预留商业开发用房。地下一层防火分区示意见图2。

图1 停车场总平面示意

图2 地下一层防火分区示意(单位：mm)

地下二层防火分区示意见图3。地下二层主要设置照明配电室、废水泵房、混合变电所、消毒、清扫间、出乘、运转派班室等各类房间，并布置了8组楼梯及2部无障碍垂直电梯通往地面，其布置如图4所示，布置时尽可能考虑火灾时人员的疏散要求。

图3 地下二层防火分区示意(单位：mm)

2 重、难点问题

(1)地下停车库由于空间较大，且常有工作人员，通风量较小无法将有害气体及二氧化碳有效排出；通风量较大必然会在有限的层高中加大风管的布置难度，并造成设备资源的浪费；另外，冬季石家庄通风室外计算参数为-5.9 ℃，如果冬季通风量和夏季保持一致，势必会造成库内温度过低，但若风量过小又可能无法满足人员作业的环境要求。

(2)排烟是消防审查的重点，在没有设计依据的前题下，烟量的确定、补风及气流组织的设计是值得研究分析的，尤其在排烟与排风的设备匹配上、正常与事故工况的模式上设计难度会进一步加大。

(3)停车库内存在人工检修作业的工况，当炎热的夏季室外空气温度较高时，通风可能无法很好地满足作业环境要求，但若全库采用空调降温势必会增大投资规模，因此引入局部空调设计的方法是很有必要的，但如何设计也是一个难点。

图4 车库中部剖面示意(单位：mm)

(4)在北方地区，地上停车场进行采暖从而保证库内作业温度，并防止管道冻裂是有必要的，但全地下的停车场是否仍考虑采暖仍值得商榷。

3 系统方案分析(图5)

3.1 通风

地上停车库按照以往工程设计经验换气需要每小时1次；按照地铁规范，地下空间人员房间换气需要每小时6次，设备房间换气需要4～6次/h[3]；地下汽车库，通风量按3 m层高计算，换气需要6次/h[4]；九龙湾车辆段，已投入使用30年，停车库位于地面，并带有上盖物业，设置送、排风系统，换气5次/h；香港将军澳车辆段，停车库位于地面，并带有上盖物业，仅设置排风系统，不设置送风系统，换气5次/h；四惠车辆段，已投入使用15年，停车库位于地面，并带有上盖物业，设置送、排风系统，送风为排风的80%，换气1.3次/h。

图5 停车库及停车线通风排烟平面示意

结合目前国内工程综合考虑[10-12]，全地下车库，属于非大量人员长期集聚但兼带有列车以及相关电气设备的场所，换气次数也应介于地下全人员和地下全设备的情况之间，这点与地下汽车库具有相似性，因此通风量按照3 m层高，每小时6次换气进行设计；冬季通风量可按夏季通风量的一半进行设计，按每人30 m3/h的新风量进行校核；在车库内安装温湿度、二氧化碳传感器对空气品质进行监测，风机可采用间歇式运行或变频运行模式，满足库内冬季人员作业环境要求。

3.2 排烟

计算烟量可参照《汽车库、修车库停车场设计防火规范》中规定的实际层高，每小时6次换气进行设计，是比较经济合理的。如图4所示，在风管设计上可优先采用土建结构风道，提高运营安全性、节省管材的同时并减少施工风险；利用检修平台板下部空间做成送风道，可大大降低风管的布置难度，同时采用下送上排的气流方式会比上送上排更能改善人员的作业环境，也更有利于增强火灾时人员疏散的迎风感及烟气的排出效率。

3.3 空调

车库列检时间为晚11点至凌晨5点，室外气温较低，车库可尽量采用通风方式进行降温；当晚、早收发车时，列车空调的冷凝器发热相对集中，可结合其位置，采用在就近检修平台上局部布置多联机末端的方式设置空调，从而提高人员舒适度。

3.4 采暖

因全车库在地下，环境较为封闭，并且土壤有蓄热效应，结合以往地下车站的工程经验不必进行大面积采暖，可在检修平台立柱边预留电插座，采用电暖器根据运营需要进行局部采暖。

4 结语

设备及管理用房的系统设计可参考常规地铁设计，建议取消常规冷水系统而采用多联机系统，从而降低管线布置的复杂程度并节省投资；地下停车库能否按照地下汽车库的标准进行设计，还应结合消防部门的指导意见以及将来运营的情况做进一步的深入研究。

[1] 史时喜.地铁车辆基地上盖物业开发设计探讨[J].铁道标准设计，2015(3):151-154．

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[10]程雅丽，朱建章.带有上盖物业开发的地铁车辆段通风空调设计[J].暖通空调，2010，40(7):1-4．

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Ventilation and Air Conditioning System Design of Shijiazhuang Metro Underground Parking Lot

LI Chao1， ZHANG Cheng-fang2

(1.Branch of Urban Rail Transit， The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation，Tianjin 300142， China; 2.HP data Center Design Engineering Ltd.， Tianjin 300142， China)

With regard to the design of ventilation and air conditioning system of Shijiazhuang metro underground parking， this paper proposes an overall system solution after the analysis of such key issues as air conditioning， heating， ventilation and smoke exhaustion with reference to engineering practices and specifications. The results show that ventilation and smoke exhaustion volumes are calculated on the basis of 3m assumed floor height， the actual height and 6 times of ventilation per hour; the maintenance platform is equipped partially with air-conditioning for the benefit of working staff; with the presence of ground heat accumulation， local heating is acceptable without the need for the entire parking lot.

Subway; Underground parking lot; Environmental control; Piston wind; Air conditioning System

2015-03-30；

2015-05-04

铁道第三勘察设计院集团有限公司科技开发课题(721430)

李 超(1983—)，男，工程师，2010年毕业于中南大学暖通专业，工学硕士，E-mail：lichaoe-mail@qq.com。

1004-2954(2015)10-0148-03

U231+.5

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.10.033