某地铁线路通风空调系统设计总结

吴振

广州地铁设计研究院股份有限公司

在地铁车站通风空调专业的施工配合和后期运营维护过程中，会暴露出设计的一些问题，这些问题可以反过来更好的指导设计，避免在以后的设计中出现类似的问题。本文将阐述某地铁线路通风空调专业施工配合和后期运营维护实际遇到的问题，并提出解决方案，供同行人员借鉴。

1 与土建配合问题

在通风空调专业前期与土建专业的配合过程中，由于设计人员的疏忽，导致后期土建施工单位造成大量的返工工作，或者给运营人员的维护造成不必要的麻烦。

1.1 结构梁影响上排热风道面积

在该线路某车站的孔边梁XL3-3（500 mm×800 mm）侵占上排热风道400 mm 高度，使上排热风道面积减少一半，导致过风面积严重不足，具体如图1所示。

图1 孔边梁结构布置图

结构专业设计时未注意到梁XL3-3 做成500 mm×800 mm 会影响上排热风道的过风面积，建筑专业会签不仔细，也未发现这个问题。最后现场根据过风面积的要求，对梁XL3-3 进行整改，将侵占上排热风道范围的梁凿掉，做成暗梁。

1.2 风阀安装和检修空间不足

在该线路某车站轨顶电动风阀和280 ℃防火阀安装空间和检修空间不足，阀门排产后施工单位反应阀门安装不了，如图2 所示。

图2 风阀布置图

通风空调专业由于出图时间紧张，设计时未充分考虑阀门的安装空间和检修空间，造成现场阀门安装不了。最后现场根据现场的实际空间，将阀门尺寸改小，重新排产。

1.3 建筑和结构专业图纸不统一

在该线路某车站隧道风机的天圆地方落在风道柱子上，导致现场施工单位安装不了隧道风机、天圆地方等，如图3 所示。

图3 隧道风机布置图

建筑专业出A 版图时，未将结构专业的柱子落到图纸上，造成给通风空调专业未注意到图中云线圈出的柱子，机电施工单位拿到通风空调图纸后，做好风机基础和消声器基础才发现该问题，造成现场大量返工，并影响施工进度。最后设计和施工单位协商，调整活塞风室墙的布置，并将活塞风机移至右侧，具体如图4 所示。

图4 调整后的隧道风机布置图

1.4 人防墙上未预留人防套管

该线路某车站室外活塞风井、新风井、排风井的布置如图5 所示，满足《地铁设计规范》要求[1]。但是在风亭周围都是树，后期消防冷烟测试时，由于树木的遮挡，烟气直接从排风井出来倒灌进新风井，多次验收未通过。

图5 风亭布置图

造成该问题的原因：虽然风亭的布置满足规范要求，但是设计时未考虑周围树木遮挡对排烟的影响，导致多次消防冷烟测试未通过。最后经过协商，在排风亭井和新风井之间做一道隔板，阻断烟气的倒灌，最终才通过消防测试。

1.5 人防墙上未预留人防套管

在该线路有几个车站人防墙上未预留冷却水管和多联机管道的人防套管，使现场管道安装不了。

造成未预留人防套管的原因：一是设计人员的遗漏忽，忘记给建筑专业提资。二是这些孔洞只在建筑图纸上表达，结构图纸上不表达，现场施工人员的疏忽，遗留套管的施工。最后的解决办法只能是现场重新开洞。

2 通风空调系统优化

从后期施工配合和运营过程中暴露出的问题来看，通风空调系统在最开始设计时进行优化，可以避免这些问题。

2.1 隧道通风系统优化

该线路从起点开始，前几个地下区间区间隧道通风系统采用自然通风方式。施工和运营之后，发现该通风系统虽然对市政景观及道路拓宽、环境噪声影响较大。左右线之间无中隔墙，影响机电系统管线安装。对地铁运营维护增加不安全因素。

综合考虑各因素，笔者建议，后续线路不建议采用该通风模式。若想采用，需进行严格防灾和环评专题论证。

2.2 变电所通风系统优化

在该线路车辆段牵引混合降压变电所上方设置屋顶风机进行通风换气，由于施工单位在变电所土建施工时，风机未招标，风机基础未与屋面板同时浇筑，并同时做防水，导致防水未做好，现场进行多次整改后才未漏水，最后现场整改后的情况如图6 所示。

图6 屋顶风机安装图

综合考虑地铁施工的特殊性，屋顶风机的漏水虽然是由防水未做好造成的，但对于通风空调专业来讲，笔者建议，地铁里面的房间通风最好不设置屋顶风机，可采用风机放置在屋面，风管接至室内形式，或者采用侧墙轴流风机进行通风。

2.3 电动风负荷等级提资优化

该线路通风空调专业与动力照明专业配电的接口中，通风空调系统一类负荷设备为与火灾和事故通风有关的设备（包括与火灾或事故有关的风机及其联动风阀、分区控制风阀），通风空调专业的二类负荷为除一类负荷外的其它风机、柜式空调器、与风机空调机组非联动的电动风阀、与火灾和事故通风无关的电动风阀等。通风空调专业在给动力照明专业的提资时，对于部分火灾时分区控制风阀均按二级负荷提资给低压，仅对与火灾或事故有关的风机的联动风阀提资为一级负荷。火灾时二、三级负荷切非，导致部分二级负荷电动风阀断电失联，无法提供状态反馈信号给BAS，火灾模式执行不成功。

该问题源于通风空调专业未能明确分清与火灾和事故通风有关的设备包含哪些内容，导致提资给动力照明专业的时候造成应该提资为一级负荷的风阀提资为二级负荷，最终在综合联调的时候才发现该问题。对于一个车站风阀设备可能有上百个，很容易分不清到底哪些是参与火灾时动作的风阀，针对该问题，笔者建议，后续线路中所有电动风阀则均采用了一级负荷。

2.4 冷水机组、水泵、冷却塔联锁关系提资优化

该线路在通风空调专业给动力照明专业提资时，遗漏主机与水泵、冷却塔的联锁提资，在安装完成后由于冷水机组与冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔之间缺少联锁电缆，导致主机与水泵、冷却塔之间的连锁关系无法实现，主机下发的命令也无法执行。

该问题源于通风空调专业设计对于设备与动力照明专业之间的接口关系理解不清晰，导致提资给动力照明专业的时候遗漏该部分提资，最终在水系统调试的时候才发现该问题。针对该问题，后续线路中对于非变频设备，统一由主机厂家进行联锁控制，联锁线缆由动力照明专业提供。

2.5 防烟楼梯间泄压方式优化

该线路在防烟楼梯间加压送风系统的设计中，为了控制防烟楼梯间和前室的压差，在防烟楼梯间侧墙和楼梯间侧墙上安装泄压阀，防烟楼梯间前室泄压于走道，如图7 所示。

但在现场消防冷烟测试过程中，由于防烟楼梯间泄压于走道的风量过大，造成走道排烟时补风量过大，排烟量和补风量不平衡，烟气很难排出去。故笔者建议，在地铁车站加压楼梯间泄压方式可采用旁流式系统，系统设置方式详见《建筑防烟排烟系统技术标准》图示所示[2-3]。

图7 防烟楼梯间泄压图

3 结语

本文从后期施工配合和运营维护过程中遇到的问题出发，将遇到的问题分为与土建配合问题和通风空调系统本身设计问题两大类，并对遇到的问题提出解决方案和系统优化方案，可为通风空调设计人员提供参考。