地铁通风与空调系统设计中应综合考虑的影响因素

刘敏

摘 要：在地铁建设过程中，车站通风空调系统依然是一大难点，其涉及到的内容极为丰富。文章对地铁空调系统的组成和设计进行分析，针对地铁通风与空调系统设计施工主要问题，提出一些可行的解决措施，由此推动行业的发展。

关键词：地铁工程 车站设计 通风空调系统

对于大型城市而言，地铁已成为极为重要的交通方式，由于运行环境特殊，对通风空调系统提出了较高的要求：（1）需要确保设备处于良好的散热状态；（2）需要充分顾及到乘客的健康与安全。因此，地铁通风与空调系统是一项综合性较强的工程。

1.地铁空调系统的组成和设计分析

1.1空调系统的组成分析

地铁空调系统的组成主要涉及到3大部分内容：大、小系统，主要功能便是实现车站内的通风，同时对温度与湿度进行合理的调控；水系统，主要可以提供冷热交换的功能。

当地铁处于稳定运行状态时，在空调进风机的作用下，可以将新鲜的风流顺利地传导至车站中，而后回风机发挥作用，将内部所产生的浊风良好地排出到车站外界。对于一般地铁项目而言，其采用的是组合空调机的形式，因此可以提供送风以及制冷这两大功能，其中的冷冻水回路会与空调水管路处于高效的连接状态，此时冷却塔可以获得来自于空调所吸收的热量，并将其以均匀的方式散布出来。

1.2地铁空调系统负荷特征

地铁车站负荷所涉及到的内容极为丰富，诸如照明、售票机以及列车等均属于该范畴，通常情况下，设备负荷将恒定不变，但伴随着客流量的变化，对应的地铁空调系统负荷也将发生变化。经大量研究可知，伴随着客流量的增加，对应的空调系统负荷将会进一步提升，具体见图1。

对上述进行分析可知，在进行空调负荷参数确定时，应充分考虑到换气次数、风量需求等多方面的因素，相较于系统总风量而言，所带来的新风负荷量至少应达到该标准的10%及其以上。总体来说，地铁空调系统具有如下几大特点：（1）空调负荷并非出于完全稳定的状态，其具有很明显的变化特性；（2）站内空气调节具有很明显的非线性特征；（3）伴随着使用时间的延长，将会随之削弱空调设备的通风性能；（4）部分转运空间偏大，此时在进行温度调节时反应变慢，甚至会出现滞后性问题。

2.地铁通风与空调系统设计施工主要问题

2.1参数选用不合理

就当前的地铁通风与空调系统设计工作而言，其普遍存在参数不合理的现象，但参数的选择又至关重要，其会对工程的整体质量带来直接的影响。具体来说，参数又深受材料的影响，此处以管井隔墙为例展开分析，相较于标准值而言，如果质量系数低于该指标，那么将会对砌筑通风管的严密性造成影响，地铁空调在运行过程中则会出现各类问题。此外，排压风井与正压送风井二者应控制在合理的距离范围内，之间需要使用到空心砖进行隔离处理。总体来说，要想全面提升地铁通风空调工程的质量，则需要对工程图纸以及相关规范进行解读，由此选取合适的参数。

2.2通风空调系统能耗分析

（1）隧道通风系统。当地铁处于日常运营状态时，活塞将会发挥出极为重要的作用，此时可以将残留在隧道内的余湿良好地排出来。此举至关重要，一方面可以净化空气，另一方面则可以起到维持隧道内气温恒定的效果。如果列车出现了受阻的情况，此时可以向该区间增添更多的通风量，由此确保各项设备能处于稳定的运行状态。如果某一区间出现了火灾事故，一方面需要做好对新风输入的控制工作，另一方面则需要提升对烟气的排出效率，由此营造一个足够安全的疏散环境。

（2）车站大系统。从构成上考虑，其主要涵盖有风道、风机等部分。从功能的角度进行考虑，如果发生了火灾事故，借助于大系统的作用可以将烟气良好地排出，确保乘客能获得足够的迎面风速，避免对乘客的安全造成影响。

2.3结构施工难协调

事实上，地铁空调设备的设计工作极为复杂，一方面需要严格遵循规范进行安装，另一方面则需要做好维护工作。在实际安装过程中，所涉及到的环节较多，彼此间要想达到协调状态并非易事，同时无论是材料质量还是用量方面都难以把控好，而诸如产品信息残缺或是浪费等问题更是普遍存在，诸如上述种种因素均会对工程的进度造成影响，而这也成为了工程人员需要高度重视的问题。

3.地铁通风与空调系统设计施工问题解决措施

3.1变频调速在隧道通风中的应用

就理论层面而言，要想提升信息化控制的质量，就必须引入变频技术，由此实现对地铁通风状况的密切监测，但实际工作环境复杂，需要注重如下几方面的内容：（1）与之相关的工作人员应具备足够的素质，其必须拥有丰富的变频器操作经验，能对设备的运行状态进行检测与分析，确保设备不受到灰尘等因素的影响。（2）受外界环境的影响，对应的变频器功率也会发生变化，这点在地铁运行高峰期表现的更为明显，此时变频器功率将随之增加，严重时则会出现变频器过热等现象。为了解决这一问题，就必须采取合适的散热措施，确保变频器能处于稳定的运行状态。

3.2空调水系统流量调节

以设计负荷为参考，在此基础上确定空调冷却水泵的流量值。就实际运行环境来看，空调系统将长期处于低负荷运行状态，因此需要引入变频器，由此完成对水量的调节。在变频技术的推动下，可以进一步实现对空调冷冻水泵的控制，充分利用了恒压差原理，从而良好地规避耦合问题。在对某一具体的系统进行调节时，并不会对其它空调系统的稳定运行造成影响；在对冷冻水泵进行控制时，则需要密切关注分水器与集水器二者所产生的旁通阀压差。

3.3风阀控制新风量节能

经大量的数据分析可知，早晚这两个时间段所对应的客流量极大，相较于全天承载量而言，这两个阶段已经占据了总量的一半甚至更多，因此该时间段的负荷量也会随之增加。若考虑到流量的上下极值，以此为参考展开空调机组的工作，虽然可行，但会带来明显的成本浪费现象。考虑到此问题，则需要对全天的平均数据做分析，具有针对性地引入前端反馈以及变频调速这两大先进系统，从而完成对数据的收集，以此为参考确定风阀的开启状态，由此实现对地铁系统新风量的控制，而这也是后续工作的基本指导。基于前端风阀的开启控制，可以对整个系统的新风负荷做以调节，由此明显增强了地铁通风空调系统的运行性能。

3.4调节好风管法兰互换性差

（1）参考相关规范可知，对于圆形法兰而言，其内径需要控制在2mm以内；对于矩形法兰半径而言，对应的内边尺寸也需要达到该标准。考虑到此问题，在进行法兰制作时，一旦发现切口处存在毛刺现象，那么必须对其进行磨光处理。

（2）如果采取人工煨制的方法进行法兰制作，此时应严格控制好磨具直径误差，其必须要在0.5mm范围内；当直径较大时，则需要进行多次处理。

（3）当围绕外部构件与法兰接口进行焊接作业时，需要遵循先点焊后满焊的原则而进行。

（4）控制好法兰螺栓的间距，对于通风系统与空调系统而言，其要≤150mm。

4.结束语

综上所述，在当前的社会背景下，地铁交通建设工作已经是一项极为重要的内容，其可以营造足够安全的出行环境，为城市居民提供更快捷的出行方式。在整个工程中，必須要做好地铁通风与空调系统设计工作，由此推动地铁交通的发展。

参考文献：

[1]GB 50019-2015，工业建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国计划出版社，2016.

[2]李秀娟.地铁通风与空调系统设计施工常见问题研究[J].设备管理与维修，2017（15）：92-93.

[3]凌晨.地铁车站通风空调系统设计风险因素权重研究[J].科技创新导报，2016（23）：30-32.