軌道交通暖通設(shè)計(jì)常見問題問答

1、軌道交通暖通設(shè)計(jì)常見問題問答    1、軌道交通站空調(diào)設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？      軌道交通的分類和特點(diǎn)      軌道交通可按不同角度分類，按所處的空間位置可分為“地鐵”和地面鐵路；按所用軌道的輕重可分為“輕軌”和“重軌”。一般來說，運(yùn)送客流量大的走地下，稱為地鐵；運(yùn)量小、主要走地面的為輕軌。      軌道交通具有運(yùn)量大、污染小、方便快捷的特點(diǎn)。相比而言，地鐵的運(yùn)能大，幾乎不受地面氣候和交通的影響，但造價(jià)

2、高；輕軌的運(yùn)能較小，但造價(jià)較地鐵低，受地面交通和氣候的影響較大。      地鐵站空調(diào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)      車站空調(diào)屬于舒適性空調(diào)的設(shè)計(jì)范疇。輕軌站位于地面，其空調(diào)設(shè)計(jì)可按照普通車站的設(shè)計(jì)參數(shù)和條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，這里不再贅述。而地鐵基本上與地面環(huán)境隔絕，室外大氣的溫、濕度只對車站空調(diào)負(fù)荷存在間接的影響。其空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取和空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算與常規(guī)舒適性空調(diào)不同。      空調(diào)設(shè)計(jì)溫度       地鐵站

3、內(nèi)除工作人員外，其它人員只做短暫停留。為節(jié)約能源，只考慮乘客有一個(gè)短時(shí)間的舒適環(huán)境即可。由于人體對環(huán)境溫度有明顯感覺的溫差在2以上，乘客由地面進(jìn)入車站，需要經(jīng)過一個(gè)由外界環(huán)境溫度逐漸過渡到站內(nèi)溫度的過程，這樣人體才不會產(chǎn)生忽冷忽熱的感覺。至于站內(nèi)管理用房，由于工作人員長時(shí)間在內(nèi)工作，可取常規(guī)設(shè)計(jì)溫度tn2427。其它設(shè)備用房可根據(jù)運(yùn)行和工藝要求來確定設(shè)計(jì)溫、濕度值。     空調(diào)負(fù)荷組成與計(jì)算       列車本身及列車空調(diào)的散熱約占74，照明、廣告燈箱的散熱約占6，設(shè)備（如自動扶梯、售票機(jī)等）的散熱約占

4、5，乘客和工作人員的散熱約占15；地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍的土壤能吸收大量的熱量并儲蓄起來，夏蓄冬放，以調(diào)節(jié)地鐵內(nèi)空氣的溫度。根據(jù)一些資料記載，此部分熱量占地鐵產(chǎn)熱量的2540。列車本身及列車空調(diào)排放的熱量扣除傳入地鐵周圍土壤的熱量之外，剩余部分由隧道通風(fēng)系統(tǒng)排到室外。車站內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷包括站內(nèi)乘客和工作人員散熱、照明散熱和其它設(shè)備散熱量。      從車站的空調(diào)負(fù)荷組成可看出，地下車站的主要熱源來自列車，當(dāng)站臺使用屏蔽門將列車與站臺公共區(qū)分開時(shí)，車站的冷負(fù)荷就可以減少為開/閉式車站的1/21/3。    

5、0; 站內(nèi)氣流組織      車站公共區(qū)（也稱車站大系統(tǒng)），一般比較狹長，如果只在車站一端設(shè)置風(fēng)柜，那么單條送、回風(fēng)管就會過長，各個(gè)送風(fēng)口難以實(shí)現(xiàn)阻力平衡，送風(fēng)不均勻。為了避免這一現(xiàn)象，應(yīng)該在車站兩端設(shè)置風(fēng)柜，各自承擔(dān)大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷的1/2，對工作區(qū)進(jìn)行均勻送風(fēng)。以廣州地鐵站為例，因?yàn)椴扇〖锌刂?，單一區(qū)域空調(diào)面積大，所以一個(gè)區(qū)域的送風(fēng)量就高達(dá)20多萬，為了實(shí)現(xiàn)各送風(fēng)口的阻力平衡，確保出風(fēng)口的余壓，除了對風(fēng)柜本身的強(qiáng)度和控制要求較高之外，更重要的是需要在進(jìn)行風(fēng)管設(shè)計(jì)時(shí)，盡量少考慮采用風(fēng)閥調(diào)節(jié)（容易產(chǎn)生“撥一發(fā)而動千鈞”的現(xiàn)象，很難調(diào)節(jié)），而應(yīng)該

6、合理設(shè)計(jì)風(fēng)管尺寸，依風(fēng)管本身實(shí)現(xiàn)自平衡。目前國際上通用的風(fēng)道計(jì)算方法一共有四種：靜壓復(fù)得法、假定速度法、等摩阻法和T算法，對于車站空調(diào)這種需要變風(fēng)量設(shè)計(jì)的場合，靜壓復(fù)得法是最佳的計(jì)算方法。          車站設(shè)備管理用房（也稱車站小系統(tǒng)），具有工作時(shí)間固定（24小時(shí)運(yùn)行），空調(diào)負(fù)荷較穩(wěn)定的特點(diǎn)。小系統(tǒng)的空調(diào)負(fù)荷只占大系統(tǒng)設(shè)計(jì)值的一小部分，為了管路布置方便 ，小系統(tǒng)的風(fēng)系統(tǒng)可以和大系統(tǒng)共用。但因?yàn)榇笙到y(tǒng)的空調(diào)負(fù)荷具有明顯的不同時(shí)段，峰谷時(shí)水系統(tǒng)流量變化大，所以小系統(tǒng)的水系統(tǒng)應(yīng)該獨(dú)立設(shè)置。 &#

7、160;    地鐵隧道通風(fēng)按位置不同可分為區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)，按系統(tǒng)形式可分為開式和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是直接將列車運(yùn)行產(chǎn)生的隧道熱風(fēng)直接引出室外；閉式系統(tǒng)是將車站送、排風(fēng)道和隧道送、排風(fēng)道合用，冷負(fù)荷由大系統(tǒng)制冷機(jī)承擔(dān)；列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生活塞效應(yīng)將站內(nèi)空調(diào)冷風(fēng)引入隧道，列車停站時(shí)，在列車底部和頂部設(shè)置局部排風(fēng)系統(tǒng)，排出列車剎車和頂部空調(diào)產(chǎn)生的熱量。2、軌道交通站可選取的冷源方式有哪些？      軌道交通站可選取集中供冷式冷源和各站獨(dú)立冷源兩種方式。    &#

8、160; 集中供冷可省去部分站點(diǎn)的機(jī)房建設(shè)，以廣州地鐵二號線首期工程建設(shè)為例，全線長23.265公里，共有16個(gè)地下車站，1個(gè)地面車站和3個(gè)高架車站。除三元里站設(shè)置單獨(dú)制冷機(jī)之外，其它15個(gè)地下車站分別由四個(gè)集中冷凍站供冷。因?yàn)槔鋬稣镜墓├浒霃捷^大，往往在23公里以上，所以冷水在輸送過程中冷量損失大，水泵揚(yáng)程、功率隨之增加，而且供、回水管沿隧道區(qū)間敷設(shè)，對檢修和保養(yǎng)極為不便。根據(jù)交通站空調(diào)負(fù)荷具有明顯的峰谷特性，因此在集中供冷模式下，可在提供分時(shí)電價(jià)政策的地區(qū)考慮采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，夜間利用低價(jià)電運(yùn)行主機(jī)蓄冰，白天峰段融冰供冷，并根據(jù)負(fù)荷情況選擇制冷機(jī)部分開啟或者完全不用開機(jī)，節(jié)省了空調(diào)運(yùn)行費(fèi)

9、用。另外，采用冰蓄冷進(jìn)行低溫送風(fēng)，還可以減少風(fēng)管和水管的尺寸，這部分減少的占用空間體積對于地下土建工程十分具有經(jīng)濟(jì)意義。目前冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)分動態(tài)和靜態(tài)蓄冰兩種，動態(tài)蓄冰的靈活性和經(jīng)濟(jì)性均優(yōu)于靜態(tài)蓄冰，可做優(yōu)先考慮。     各站點(diǎn)獨(dú)立冷源和集中供冷的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，因?yàn)楣├湟?guī)模較小，所以采用常規(guī)冷水機(jī)組供冷即可。這種冷源形式增加了各個(gè)站點(diǎn)的機(jī)房建設(shè)，按照國內(nèi)軌道交通車站的一般規(guī)模來計(jì)算，機(jī)房面積在100150平方米左右。      因此，以上兩種形式的冷源應(yīng)根據(jù)具體情況來靈活選擇。例如車站的管理用房，或者在舊

10、地鐵站增加附屬用房的情況下，可考慮單獨(dú)采用一拖多空調(diào)，與車站大系統(tǒng)冷源獨(dú)立，這樣不僅照顧到車站大、小系統(tǒng)空調(diào)時(shí)間上的差異，也解決了大、小系統(tǒng)共用冷源時(shí)的冷量平衡調(diào)節(jié)問題。      空調(diào)設(shè)備的選擇      因?yàn)檐壍澜煌照{(diào)主機(jī)容量往往是按遠(yuǎn)期負(fù)荷考慮的，具有一定的設(shè)計(jì)余量，而且一年四季氣候條件以及每天不同時(shí)段的客流量波動較大，所以國內(nèi)地鐵目前常用螺桿機(jī)作為空調(diào)主機(jī)，主要是考慮到站內(nèi)空調(diào)的部分負(fù)荷運(yùn)行工況，必要的話還可以采用變頻水泵進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。    &

11、#160;     螺桿機(jī)具有五大關(guān)鍵部件：壓縮機(jī)、油分離裝置、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷配件。這五大部件的配置大致確定了螺桿機(jī)的性能。例如最新設(shè)計(jì)的齒數(shù)比為5:6的非對稱雙螺桿壓縮機(jī)，比常見的齒數(shù)比4:6的壓縮機(jī)熱效率可提高1012，省電25；采用新型旋風(fēng)式的油分離裝置可將壓縮機(jī)排氣油含量降低到3ppm以下，而普通螺桿壓縮機(jī)油氣分離裝置油含量則只能達(dá)到810ppm。在確保產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品價(jià)格成為了主機(jī)選擇的重要因素。以常規(guī)冷水機(jī)組供冷系統(tǒng)為例，主機(jī)價(jià)格占空調(diào)機(jī)房部分造價(jià)的80左右（不含安裝及材料費(fèi)），而國內(nèi)頂極配置的冷水機(jī)，其價(jià)格平均可比國外同水

12、平產(chǎn)品低1520左右，而且在產(chǎn)品非標(biāo)定制方面也更具優(yōu)勢。      由于軌道交通建設(shè)具有投資大、資金回收期長的特點(diǎn)，而車站僅僅是乘客暫時(shí)停留的場所，所以車站應(yīng)盡量不要設(shè)置與基本功能無關(guān)的設(shè)施，如商業(yè)大廳、集散大廳和售票廳等。這些過剩的功能區(qū)設(shè)置只會徒增工程造價(jià)，實(shí)際運(yùn)行時(shí)在這些商業(yè)、景觀功能房間逗留的人群很少，而在進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，又必須考慮到這部分負(fù)荷，增加不必要的主機(jī)設(shè)計(jì)容量。當(dāng)然，這些并不是空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)上的過失。但是應(yīng)當(dāng)呼吁，為降低城市軌道交通設(shè)計(jì)造價(jià)，有關(guān)部門在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該沿襲簡樸、方便、實(shí)用的風(fēng)格，避免建設(shè)華而不實(shí)的“形象工程”

13、。3、隧道通風(fēng)方式      隧道在不同的時(shí)間，也要求有不同的通風(fēng)方式。（1）車站公共區(qū)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)簡稱為車站大系統(tǒng)。由于車站狹長，為避免送、回風(fēng)管距離過遠(yuǎn)，系統(tǒng)的空調(diào)風(fēng)柜應(yīng)布置在車站兩端，分別負(fù)擔(dān)車站公共區(qū)總負(fù)荷的一半，對公共區(qū)進(jìn)行均勻送風(fēng)。（2）車站設(shè)備管理用房的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)簡稱為車站小系統(tǒng)。小系統(tǒng)的進(jìn)、排風(fēng)道應(yīng)與大系統(tǒng)合用，但水系統(tǒng)應(yīng)與大系統(tǒng)相對獨(dú)立。廣州地鐵一號線各車站均采用自備冷源，制冷機(jī)組的控制為即可滿足大、小系統(tǒng)共同運(yùn)行時(shí)的冷負(fù)荷，又可滿足小系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的冷負(fù)荷。（3）隧道通風(fēng)系統(tǒng)隧道通風(fēng)系統(tǒng)分為區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車站隧道通風(fēng)

14、系統(tǒng)。隧道通風(fēng)系統(tǒng)又分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。為加強(qiáng)活塞效應(yīng)，規(guī)定活塞風(fēng)道的有效長度不應(yīng)大于35米；閉式系統(tǒng)指車站內(nèi)空氣與隧道內(nèi)空氣相通，列車運(yùn)行產(chǎn)生活塞效應(yīng)引入空調(diào)風(fēng)冷卻隧道，此時(shí)為減弱活塞效應(yīng)，在車站兩端設(shè)置迂回風(fēng)道。當(dāng)列車停站時(shí)，為了達(dá)到高效率排熱的目的，采用局部排風(fēng)的方法，即設(shè)置站臺下排風(fēng)系統(tǒng)排除列車停站時(shí)由于摩擦、剎車等運(yùn)動產(chǎn)生的熱量；設(shè)置車行頂排風(fēng)系統(tǒng)，排除列車停站時(shí)列車空調(diào)產(chǎn)生的熱量。開式系統(tǒng)中，是將車站隧道熱風(fēng)直接排到室外；閉式系統(tǒng)中，是將車站隧道排風(fēng)道與站臺回/排風(fēng)道合用，冷負(fù)荷由大系統(tǒng)空調(diào)機(jī)承擔(dān)。4、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方面     

15、 根據(jù)地鐵的建筑特點(diǎn)，造成地鐵內(nèi)部對室外溫度影響的延遲性，相對穩(wěn)定，根據(jù)有關(guān)資料顯示：列車本身及列車空調(diào)的散熱約占74%，照明、廣告燈箱的散熱約占6%，設(shè)備（如自動扶梯、售票機(jī)等）的散熱約占5%，乘客和工作人員的散熱約占15%；地鐵圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍的土壤能吸收大量的熱量并儲蓄起來，夏儲冬放，以調(diào)節(jié)地鐵內(nèi)空氣的溫度，根據(jù)一些資料記載，此部分熱量占地鐵產(chǎn)熱量的25%40%。環(huán)控設(shè)計(jì)采用常規(guī)閉式系統(tǒng)，總散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，基本為車站的空調(diào)負(fù)荷；環(huán)控設(shè)計(jì)采用常規(guī)開式系統(tǒng)，列車本身及列車空調(diào)的散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，其他部分的熱量通過隧道通風(fēng)系統(tǒng)傳到室外，而車站的空調(diào)負(fù)荷僅包

16、括車站內(nèi)乘客和工作人員散熱量、照明散熱量及設(shè)備散熱量。    5、參數(shù)取值方面      地鐵站的空調(diào)屬于舒適性空調(diào)。站內(nèi)雖然人員密集，但逗留時(shí)間較短，同時(shí)地鐵空調(diào)負(fù)荷很大，為了節(jié)約能源，只考慮乘客由地面進(jìn)入車站的一個(gè)“暫時(shí)舒適”環(huán)境即可。而人體對溫度變化有明顯感覺的溫差在2以上。這樣乘客從地面進(jìn)站到上車，經(jīng)歷一個(gè)環(huán)境溫度逐漸降低的過程，32.5302927，既是一個(gè)較舒適的過程又是一個(gè)較衛(wèi)生的過程，沒有突冷的感覺；車站的一些管理用房，由于管理人員長時(shí)間在里面工作，取tn =27；車站的一些設(shè)備用房據(jù)工藝要求確定室內(nèi)溫度取值。6、防排煙方面      由于地鐵是一個(gè)人員密集的地下公共建筑，且地下車站對外連通的口部相對來說比較少，因此地下鐵道及區(qū)間隧道的機(jī)械事故通風(fēng)至關(guān)重要。      地鐵事故通風(fēng)分為非火災(zāi)性原因和火災(zāi)性原因二類?；馂?zāi)事故按區(qū)間隧道、站廳、站臺同一時(shí)間只有一處發(fā)生火災(zāi)來考慮，此較好的方法是使人、煙分向流動，用機(jī)械排