地铁暖通空调系统设计中关键问题

袁正军

中铁隧道勘察设计研究院有限公司 广东 广州 511458

地铁暖通空调系统设计效果直接影响到地铁的运行秩序。地铁交通运行方式具有独特性，需要在地铁站以及隧道等相对密闭的空间内运行，这也形成了地铁站和隧道等空间的空气流动以及温度等的控制需求。地铁暖通空调系统设计可以很好地解决这一需求，利用暖通空调系统的通风换气、排烟以及制冷等功能，使地铁站和隧道等空间的温度和空气合理化，为社会的发展进步创造更为有利的一面。

一、地铁暖通空调系统设计中的制式选择

制式,简单说就是标准,比如说国标,美标,英标等等,每一个标准都不一样。地铁暖通空调系统设计中，先要了解一个车站的土建概况才能开展通风空调设计。根据车站土建情况确定采用空调系统的制式。目前，从国际上来说，地铁暖通空调系统的制式是有所差异的，根据系统制式可以区分为开闭式和屏蔽式。由于地铁暖通空调系统的不同，也必将造成地铁站和隧道的空气流动状态存在较大区别。开闭式系统当中，地铁站与隧道空间是相互连通的，地铁的行车情况会直接影响到整个地铁运行空间的空气状态以及温度分布[1]。屏蔽式系统当中，地铁站与隧道空间别屏蔽门所分隔，使得整个地铁运行空间被人为地划分为两个相对独立的区域，地铁的行车情况只会影响其中的一个区域的空气和温度。以北京地区的地铁为例，由于地铁所处的环境温差较大，暖通空调系统在选择制式时就要考虑当地的气候条件，为了减少暖通空调温度的散失，可以选择屏蔽式系统，使车站站台形成全封闭空间，从而提高地铁运行空间的温度控制能力和节能效果。

二、地铁暖通空调系统设计中的参数设定

地铁暖通空调系统设计中的参数设定，会影响到地铁运行环境的温度变化和空气流通。地铁在运行过程中，内部结构会产生大量的热量，而地铁站的温度也会跟随地铁的驶入和使出而形成规律性的变化。在设定地铁暖通空调系统设计中的参数时，需要将所有对空调使用环境的影响因素都进行充分地考虑，从而保证地铁暖通空调系统既能够满足地铁站的温度和空气需求，又不会造成能源的浪费。为了更好地设定暖通空调系统设计中的参数，可以采用效应模拟和仿真计算方法，使其参数数值保证科学合理性。地铁暖通空调系统的实际负荷，是参数计算中重要的参考指标[2]。目前，地铁暖通空调系统负荷主要来自于地铁运行、地铁站环境以及客流，上述因素都能够产生较大的热量，地铁暖通空调系统为了能够使空气流通，带走多余的热量，就必须提高新风输送能力，造成了地铁暖通空调系统负荷的增加。由于现有地铁运行管理体系下，对地铁的散热量的数据采集和计算方法不够完善，也使得目前的地铁暖通空调系统参数设定受到一定的影响，现有的空调系统参数和取值有待运营实践的检验。

三、地铁暖通空调系统设计中的兼用设备运行

地铁暖通空调系统设计中还涉及到多个兼用设备的运行。空调系统的兼用设备形成了主控系统的子系统，如地铁站的通风排烟系统、地铁运行隧道的通风系统、制冷循环水系统等，这些兼用设备之间既能够独立运行，又能够协调工作，为整体的地铁暖通空调系统形成积极的辅助作用。地铁站的通风排烟系统构成，是由制冷机、排风机等共同组成，当系统处于工作状态时，能够为地铁站空间提供变频自动调节的通风换气功能。地铁运行隧道的通风系统与地铁站通风系统具有连通性，通风系统的风机在满足两个区域的通风需求时，要保证风机型号和性能的合理性，通过变频调速方式，对地铁车站以及隧道的空调系统自动调节，并控制风机处于高效运行状态，以便能够节约能耗。制冷循环水系统的工作有着明显的季节性，当夏季期间，由于地铁运行空间降温需求的增加，制冷循环水系统的运行负荷也同时增大[3]。这时需要采用大机组和小机组的协调配合，白天气温高、制冷量大时启动大机组，晚间气温低、制冷量小，启动小机组，这种灵活的制冷循环水系统控制方式，能够显著降低能耗。

四、地铁暖通空调系统设计中的火灾烟气控制

地铁是现代社会生活中非常重要的公共出行工具，地铁运营期间，往往会形成大量的客流，这就需要地铁运行管理中要保证安全性，避免发生人身财产的损失。地铁暖通空调系统设计中，需要充分考虑到危害地铁公共安全的火灾隐患。因此，防火排烟就成为地铁暖通空调系统设计的重要要求。地铁暖通空调系统设计中融入消防控制措施，从地铁火灾的特点出发，深入研究地铁火灾时的应急处理。地铁防火根据区域性可以分为地铁运行隧道的防火以及地铁站等公共区域的防火。地铁区间隧道根据其建造结构，使得其通风方式呈现纵向通风特点。纵向通风设计中，对火灾救援会产生一定的阻碍。为了强化隧道防火能力，可以利用地铁暖通空调系统，设计烟雾感应装置，对发生火灾的地铁进行自动风机排烟应急，并按行车方向送风，车上人员则要迎着送风方向撤离。车站公共区的防火控制中，通过地铁暖通空调系统设计，形成联动排风方式。当停靠的地铁发生火灾时，暖通空调系统的大部分设备都要及时停止工作，原则上只留排烟系统工作。为了提高排烟效率，暖通空调系统设计上要采用两端风机或区间隧道射流风机，使排烟通道内形成气流，提高排烟速度。

结束语：

随着经济的迅猛发展，国家地铁建设工程也有了极大的发展。城市地铁线路更加密集和完善，在带给人们生活便利的同时，也需要不断地进行优化和改进。地铁暖通空调系统是地铁建设中的重要组成部分，为了能够最大程度地保证地铁暖通空调系统的功能发挥，需要在地铁暖通空调系统设计中，充分考虑制式选择、参数设定、兼用设备运行、火灾烟气控制等方面，保证地铁暖通空调系统运行的合理、安全、可靠。