地铁通风及空调系统简析及常见问题改进

文/尹俊鹏 中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000

地铁项目规模较大，技术要求高，为保证正常的施工建设需要大量的资金支持，出于缩短地铁投资回报周期的考量，有效降低各类地铁费用支出。地铁主管部门投入大量资源开展各类管控工作，取得了一定的工作成效，地铁运营成本被控制在合理的范围内。作为地铁日常支出的重要组成，通风机空调系统日常能耗约占地铁总能耗的50%左右，因此如何降低地铁通风以及空调系统能耗，减少设备故障发生机率，延长通风空调系统核心部件的服务年限，就成为现阶段地铁管理部门在日常管理工作中必须要面对的现实问题。文章着眼于实际，在全面分析地铁通风空调系统主要功能、技术特点的基础上，进一步数据我国地铁通风及空调系统的发展现状以及常见故障问题，在此基础上，结合过往有益经验，积极进行技术创新，实现常见故障的科学处理，在保证地铁通风及空调系统运行效果的基础上，减少成本支出，保证常见问题处理的质效。

1、地铁通风空调系统概述

对地铁通风空调系统主要功能以及结构组成的梳理，有助于引导技术人员在思维层面形成系统全面的认知，对于后续相关地铁通风及空调系统常见问题评估以及处理奠定了坚实基础。

1.1 地铁通风空调系统主要组成

目前地铁通风系统组成结构较为简单，主要可以划分为隧道与车站两部分，隧道通风系统根据用途的不同，又可以划分为区间隧道以及车站隧道两部分，隧道通风的主要作用在于提高地铁隧道内的通风能力，同时实现隧道排烟补风功能。车站通风的主要作用根据不同区域的通风需求，进行空气流通、温度调节以及防烟排烟等操作。随着技术的不断成熟，为了满足不同场景下的使用需求，地铁通风空调系统可以根据需要，划分隧道通风系统、车站公共区通风空调系统、车站管理及设备用房的通风空调系统、车站防排烟系统等。

1.2 地铁通风空调系统的特点

地铁系统通风与空调系统正常运行工况时控制地铁系统内（车站和区间隧道）温、湿度，为乘客提供过渡性舒适的乘车环境。列车阻塞在区间隧道时，对该区间隧道进行机械通风，提供列车空调系统运行所需的空气冷却能力，以维持列车内乘客可以接受的热环境，缓解乘客的紧张情绪，为故障排除以及救援赢得时间[2]。地铁系统内发生火灾时，根据火灾发生的具体情况，采取有效的排烟措施，诱导乘客安全撤离火灾区域、协助消防人员进行灭火工作，设备、管理用房根据工艺要求，提供空调或通风换气，满足运行管理需要，通风空调系统设备采用技术先进、可靠性高、节省空间、便于安装和维护、运行安全且高效低耗的设备。

2、地铁通风及空调系统常见的问题

为进一步提升地铁通风及空调系统常见问题处理能力，全面发挥通风及空调系统的技术优势，工作人员有必要着眼于实际，厘清地铁通风及空调系统常见故障问题，明确故障问题处理的主要方向，增强地铁通风及空调系统故障处理的整体质效。

2.1 参数选用不合理

在地铁空调和通风设备的设计、使用过程中，对于技术运用和材料设备参数的选择不合理容易导致一系列问题。关于材料方面，如果作为空调通风用的管井隔墙材料使用不合理，质量系数不符合要求，会直接导致在砌筑通风管井时严实度不够。在地铁建筑施工时，排压风井和正压送风井之间一般需要砌筑一段隔离墙，墙面使用的材料是空心砖，一旦空心砖质量不符合要求，有一小部分的砖体破损的话，就会造成空气渗漏进来。相关施工操作队对于井壁两边有没有及时的抹灰处理，系统调试时，就会导致排烟口往外送风。

2.2 结构施工难协调

地铁空调设备设计施工主要有风管、风管部件、消声器、静压箱、风阀等设备的安装制作，对于风管和风管部件要做好基本的防腐和保温处理，冷水机、多联机空调、风机盘管等要做好组好检查、安装。但是由于在实际的设计安装过程中，空调通风机构设置安排中不能协调各环节工作，导致材料的浪费，同时在质量安全方面也存在较大隐患。一般的像风机设备安装参数、产品规格型号以及具体的到货时间等没有及时获取，导致施工顺序打乱，工程机构设计和安装工序难以协调，土建中的预留位置、预留孔径和孔数都难以确定，使空调结构安装容易出现质量问题和安全隐患。同时，各环节工作不协调、不配合更是直接影响施工进度。

3、地铁通风及空调系统常见问题的改进措施分析

地铁通风及空调系统常见问题改进措施在实践环节中的应用，有助于改善隧道通风排烟以及空调制冷面临的技术难题，大大提升了地铁通风及空调系统的技术能力，弥补过往设备缺陷。

3.1 做好相关参数的选择以及优化

在进行地铁隧道通风兼排烟系统优化的过程中，考虑到多种因素，在优化过程中，可以尝试取消隧道排热系统、地铁轨道顶部排风道、地铁轨道底部排风道等结构，一方面简化了施工内容，缩小了土建规模，控制成本支出，另一方面，隧道风机的隧道排烟、散热效果较好，可以实现功能性替代。除了进行这种结构优化之外，还可以进一步提高风道风速，降低风道横截面积，通过这种方式大大增强了隧道通风与排烟效果，同时也能够进一步减少整个项目的成本造价，避免地铁施工对周边其他建筑物产生影响。在对地铁公共区域空调排烟系统进行优化的过程中，必须转变思路，不能沿用传统的计算方法，而是将系统设计参数进行重新定位，以确保公共区域通风空调兼排烟系统的运行质效。具体来看，工作人员可以通过监控二氧化碳浓度，根据监测结果，对地铁内隧道电动阀门的开度进行控制，通过这种优化方式，减少新风引入体量，降低新风负载。考虑到地铁站内部空间结构，在问题处理环节，可以尝试取消回排风机，由于目前地铁通常在公共区域设置两个到四个出入口，这些出入口与室外相同，具有较强的通风能力，因此可以不再使用回排风机。在设备管理用房通风空调兼排烟系统问题处理以及优化的过程中，可以尝试在有操作人员工作的空间内装备新风空调系统，对于其他无人空间，则尽量使用通风系统，出于提升设备管理用房温度控制能力的考量，对于部分空间可以加装变频联机空调系统，采取分支系统方案，形成以通风为主，空调为辅的温度控制机制，在保证空间内温度、湿度控制能力的前提下，减少能耗，避免额外的费用支出。除了上述优化措施之外，还应当做好相应的明管施工优化工作。空调制冷循环水系统问题处理与优化过程中，可以采用风系统加水系统的控制机制，形成自动化的制冷循环控制方案。根据地铁乘客数量调节风量循环体量以及循环时间，根据环境温度来控制空调制冷循环水系统运行参数，通过这种方式，有效提升空调制冷能力。同时在这一过程中做好安装技术优化工作，以保证各项制冷循环水系统得以有消声设备的安装根据现场的施工，在实际施工中，实际消声设备包括管道消声器、消声静压箱、结构片式消声器、金属外壳消声器等消声设备，这些都是经过环保部门认可的单位生产的成品，施工方实际只是现场的搬运及组装。

3.2 通风空调设备安装工艺

风机安装就位前，按设计图纸并依据建筑物的轴线、边线以及标高线放出基准线。将设备表面的油污、灰尘，和地脚螺栓预留孔内的杂物清扫干净。整体安装的风机，搬运和吊装的绳索不得捆绑转子和风机轴承，应按厂家提供的吊装方案搬运和吊装。风机吊装时直接放在基础之上，用垫铁找平找正，垫铁一般放置在地脚螺栓两侧，斜垫铁必须成对使用。设备安装好之后同一组垫铁应点焊在一起，防止受力时松动。风机安装必须考虑减震，安装减震器，各组减震器负载压缩量要均匀、不偏心，安装后采取保护措施，防止损坏。通风机的轴必须保证水平度，风机与电动机用联轴器连接时，两轴中心线应在同一条直线上。通风机与电动机用三角皮带进行传动时进行找正，以保证电动机和通风机的轴线相互平行，并使两个皮带轮的中心线相吻合。三角皮带的拉紧程度一般可用手敲打以装好的皮带中间，以稍有弹跳为为准。空调制冷设备主要包括冷冻水设备、冷却水设备两大部分。冷冻水的作用就是将冷水机组制冷的低温水通过水泵的作用，经过管道传递给空调设备的表冷器，从而确保通过空调表冷器的空气达到降温效果。冷却水设备的作用是水通过水泵作用将冷水机组在运行过程中产生的热量传递给冷却塔，由冷却塔对其进行降温，再回到冷水机组从而实现给冷水机组降温的作用。序运转，在进行管道安装时一定要区分好各自设备的进水口和出水口，以保证循环流程的完整性。在冷冻水管道最高点安装放气阀，在最低点设置泄水阀。冷冻水管穿过需要封闭的防火、防爆墙体或楼板时，应设预埋管或防护套管，水管与防护套管之间，应用不燃且对人体无危害的柔性材料封堵。安装在冷冻水管道上的各类阀门，操作手柄切勿朝下。分集水器要保温。由于冷却水和冷冻水一样是有方向的，所以管道在与设备对接时，一定要确认清楚设备的进水口和出水口，通过规范化的安装，确保各空调制冷设备得以有序运转，满足实际的使用需求。各种风阀的安装施工准备：安装现场的清理检查。安装部位的障碍物必须清理干净，地面无杂物，风阀的标高已确定，已完成风阀放线和支架放线工作，经核对无误。检查预留孔洞是否正确，如有问题应及时与土建单位进行沟通，予以解决。基础验收：风阀安装前应根据设计要求，对风阀构造柱进行检查，确认构造柱间距、大小是否符合设计要求。卧室电动组合风阀的安装：先将电动组合风阀安放在风阀的槽钢基础上，然后将固定角钢与风阀基础连接。立式电动组合风阀的安装：风阀根据安装位置的特点，若有预埋钢板，则采用型钢与其满焊连接，若没有预埋钢板，才采用膨胀螺栓连接法，连接方式与卧式风阀基本相同。防火阀安装：安装时防火阀、排烟阀的安装方向一定要正确，防火分区隔墙两侧的防火阀，距墙的距离不应大于200mm。防火阀、排烟阀的操作机构一般都是位于阀体两侧，安装时一定要留有对阀体进行检修和保养的空间。在一些安装条件比较狭小的区域，为了便于防火阀的维修和保养，应与生产厂家联系，对阀体的操作机构调整到阀体的顶部或底部。

3.3 地铁通风及空调系统注意事项

对于风管管道的制作，管道弯曲半径一定要符合规范，降低风管阻力，减少风系统噪声；在进行风管的安装之前，需要清理风管内部，使风管内部较为干净，在完成风管安装之后，应该临时封堵风管开孔部位，使灰尘流入风管得到防止。对于风阀执行器内置熔断片以及手柄，都应该使其设置在利于手动操作位置，使检修与拆卸便利；对于防火阀，它的安装位置还要符合要求，可以进行支架的单独设置。全部风阀安装完成，可以实施手动操作，查看开关的灵活程度，观察手动复位的方便性；对于组合风阀以及消声器的安装，一定要全面考虑利于安装、封堵以及维修与调试、零配件更换这些方面。风阀本体要尽力显露于墙体外部，不对阀体四周进行封堵，对日后维修是有利的。对于底框四周，要用型钢进行牢固固定，封堵材料还要符合防火要求，同时封堵还应严密。对于非对开型式具有方向性的组合风阀，在安装的时候，要关注叶片方向；进行执行器的安装时，需要固定牢固，它的安装位置应该对手动操作与维修是有益的。通风系统还没有进行开通之前，地铁车站是较为封闭的一个地方，车站的相对湿度非常大，同时空气流动性还差；还因为建筑施工造成的许多水蒸气，没有办法进行按时的排除，不能确保环境湿度；尤其在每年的夏天季节，由于地下温度与地面温度具有大的差异，每种设备材料，主要是在金属材料上面，能出现很多结露。

结语：

地铁通风及空调系统探讨以及常见问题改进措施的探讨，实现了对过往经验的有益梳理以及工作方法的大胆创新，逐步形成一个完整的技术机制，有效应对地铁通风及空调系统常见问题，逐步弥补技术缺陷，更好地提升通风与温度调控能力，在降低单位能耗的同时，延长了使用寿命，对于地铁运行企业成本控制以及盈利能力的提升有着一定的积极作用。