地铁通风空调系统的优化措施

□文/杨秀娟

地铁通风空调系统的优化措施

□文/杨秀娟

地铁通风空调系统是目前所有设备系统中占用面积最大，设备较多，能耗最高的系统，其用电量占总地铁耗电量的40%左右，如何找到相应的措施使通风空调系统在设备选型、运行等多方面得到进一步优化是一个重要的问题。文章对通风空调系统做了一个简单的介绍并阐述了在设计方面对目前存在的问题所采取的几种优化措施。

地铁；通风；空调系统；优化措施

1　地铁通风空调系统概述

1.1功能

地铁通风空调系统是地铁内部的重要设备系统之一，担负着调节地铁内部环境的功能。在地铁内部环境中，空气的温度、湿度、流速以及压力和动平衡起到重要的作用。当列车阻塞在一定的区间时，地铁通风空调系统会为其提供相应的通风量，保证列车内人员的安全疏散。当火灾发生时，会及时排除地铁环境内的烟气并补给人员所需的新鲜空气量。在正常运行模式下，不仅为乘客和地铁工作人员提供较舒适的环境并为其他设备用房的设备运行提供较好的温、湿度条件。

1.2组成

地铁通风空调系统主要由4部分组成。

1）公共区通风空调及排烟系统。这个系统主要对公共区进行日常的空气流转置换以及应急情况下，尤其是发生火灾时进行烟气的排放等。

2）设备管理用房通风空调及防排烟系统。这个系统主要是依据设备及管理用房的通风空调以及防排烟的需求所设置。

3）隧道通风及排烟系统。主要指的是在运行的隧道内进行通风和排烟的系统设置。

4）空调冷水循环系统。即地铁空调支持系统。

这4部分中的前3个为风的系统，主要是进行相应的气体置换和流动。

1.3原理

地铁车站通风空调系统由大系统、小系统和水系统构成，大系统和小系统负责车站公共区和设备管理用房的通风、排烟以及车站温、湿度的控制。水系统为车站空调系统提供冷源，使空调设备完成热交换过程，从而实现地铁车站温、湿度调节。

2　常见的地铁通风空调系统分析

2.1开式系统

早期的地铁车站规模小、自动化程度低，一般采用开式地铁通风系统，而且区间和地铁站之间往往没有相应的机械通风系统。随着人们生活水平的提高以及科学技术尤其是自动化技术的提升，单纯的活塞通风技术已经不适应当前空调通风的要求，地铁内环境逐渐要求设置机械通风。在车站的两端设置风机，正常运行情况下，对车站进行置换通风；特殊情况下，对车站及区间进行应急预案和紧急处置。机械通风可以满足不同状况和不同通风置换的需要，使得通风系统的运行不留死角，但是机械通风系统需要进行风道的建设，因此增加了土建成本的费用。

2.2闭式系统

20世纪70年代以来随着科学技术和人们生活水平的逐渐提高，地铁通风空调系统引入了空调制冷模式。闭式系统是一种常见的系统，这种系统主要有两种实现的途径。一种途径指的是集成模式，就是沿用传统的开放式风道系统，在排风道加入一个空气处理设备，也就是表冷器和过滤器，这种模式不需要专门的大系统空调机房，所有的大系统设备都设计在风道里。另一种是常规模式，常规模式套用地面建筑空调设计原理，将地铁车站和区间控制系统进行分割，区间采用的是机械通风系统，而地铁车站公共区采用的是空调系统，这样就会使得降温和保温设计得到更大的优化。

2.3屏蔽门系统

从国内外地铁线路和车站的建设经验出发，进一步优化和设计了屏蔽门系统，这就使得整个空调通风系统进入了新时代，在整个车站、站台以及隧道之间进行了区隔。屏蔽门系统适应于空调季地铁运行状态下，其降低了区间活塞风对于地铁车站温度和湿度的干扰并有效减少了车站空调的冷负荷，对于空调系统的运转还是比较有利的。但是屏蔽门系统将空调通风系统中车站的站台层和隧道之间进行人为的区隔，使得非空调季公共区的通风不能利用自然通风，只能使用机械通风。

3　目前地铁通风空调系统设计存在的问题

1）系统设计复杂繁琐，在运行控制上还存在诸多不便。

2）系统较为庞大、设备较多、占地面积较大，运行中存在实际的困难。

3）系统的能耗较高，一般占到地铁运行总能耗的40%左右。

4）市区的通风进出口，在噪音处理、美观设计等方面存在协调难度较大的问题。

4　地铁通风空调系统的优化设计措施

4.1采用冷水机组群控系统

冷水机组群控指的是在运行的过程中，利用自动化控制技术，对制冷站内部的相关设备进行相应的自动化设备处理，使得制冷站内部的设备能够达到高效运行。系统会采集各类的进出信号，实现交互式的远程控制并根据实际的需要进行空调的调节和监控，使得整个系统处于低能耗、高效率的运行状态。近几年的北京地铁站使用了冷水机组群控系统，实现了空调系统的智能化监控，车站温、湿度调节在适当的位置，改变了传统模式带来的资源耗费。

4.2采用合适的空气净化器

在地铁空调通风系统中，空气净化器主要功能是进行空气的过滤和净化。当空气净化采用的是静电净化技术时，一般采用的是电晕带电技术，使得空气的粉尘带上静电，利用库仑力的作用粉尘捕捉到集尘器上，通过粉尘的清降和清灰等达到除尘和净化空气的作用。静电净化技术对于可吸入微小颗粒、有机化物体、细菌微生物等一些杂质灰尘等有较好的净化作用，因为粉尘是细菌微生物的载体，因此变相具有除尘杀菌的作用，非常适用于相对封闭的地铁中央空调中。

4.3采用新型通风可调屏蔽门

由于传统的屏蔽门系统非空调季无法利用列车活塞风对车站进行自然通风，使得其通风季能耗高于设置安全门的车站，所以可以采用新型通风可调屏蔽门系统，此系统是屏蔽门与安全门的结合体，空调季节关闭门体上侧的百叶风口作为屏蔽门使用，非空调季节开启门体上的百叶风口作为安全门使用，从而达到全年节能的目的。

5　结语

现有的地铁通风空调系统在设置理念、资源利用和运营管理上已采取相应的措施，进行相应的优化设计，已达到相应的完善地步。但由于地铁空间的局限性，一些地上建筑的空调自动化技术不能很好的应用在地铁中，后期有待进一步的开发、研究。

[1]翁雪飞.地铁通风空调系统的优化措施及发展趋势[J].建筑热能通风空调，2015，34(5)：57-59.

[2]焦庆文.地铁通风空调系统消声降噪分析与设备分析[J].山东工业技术，2016，(7)：211.

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.05.023

□U231+.5

□C

□1008-3197（2016）05-67-02

□2016-05-25

□杨秀娟/女，1984年出生，，中铁上海设计院集团有限公司天津分院，从事地铁通风、空调与防排烟系统设计工作。