地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化措施及發(fā)展趨勢(shì)

地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化措施及發(fā)展趨勢(shì)摘要隨著地鐵的開通，地鐵客流、車速、安全守時(shí)和舒適特性越來越明顯,并迅速受到廣大市民的歡迎,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)作為地鐵中的重要設(shè)備系統(tǒng)之一，它的優(yōu)化措施及發(fā)展趨勢(shì)成為現(xiàn)在很重要的研究?jī)?nèi)容，本文僅就相關(guān)問題進(jìn)行研究探討，可供同行參考。AbstractWiththeopeningofHefeimetrolineattheendof2016,MetrolineLine2willalsobecompletedbytheendof17.Thesubway'spassengervolume,speed,safetyontimeandcomfortfeaturesincreasinglyappear,andquicklyreceivedthegeneralpublicwelcome,hasachievedenormouseconomicandsocialbenefits.Asoneoftheimportantequipmentsystemsinmetro,theoptimizationmeasuresanddevelopmenttrendofthesubwayventilationandair-conditioningsystemarenowveryimportantresearchcontent,thisarticleonlydiscussestherelatedquestionsinthispaper.關(guān)鍵詞：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)存在的問題優(yōu)化措施發(fā)展趨勢(shì)1.引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在軌道交通工程建設(shè)中，通風(fēng)空調(diào)工程顯得越來越重要，其施工技術(shù)措施的應(yīng)用是否有效、合理，將直接關(guān)系到工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量與使用效果。同時(shí)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)安裝工程施工技術(shù)涉及到很多新技術(shù)、新工藝、新知識(shí)等，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)安裝工程施工技術(shù)需要保證質(zhì)量，與時(shí)俱進(jìn)。本文就沈陽地鐵通風(fēng)空調(diào)安裝工程施工為例，淺談優(yōu)化措施和發(fā)展并探討了地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。2.地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的功能及組成通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng),作為地鐵的重要設(shè)備之一,負(fù)責(zé)對(duì)空氣的溫度、濕度、空氣流速的控制,空氣的壓力和地鐵空氣質(zhì)量保證一個(gè)車站合適的環(huán)境。當(dāng)列車在隧道堵住了,它提供了一定量的通氣阻塞來保證列車空調(diào)等設(shè)備的正常工作,保持車內(nèi)乘客在短時(shí)間內(nèi)接受的環(huán)境條件;當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故,提供快速的排煙方式和足夠的新鮮空氣,并形成一定的迎面風(fēng)速,來指引乘客安全迅速撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng);同時(shí)為各種設(shè)備提供必要的空氣溫度條件如濕度和清潔度,保證其正常運(yùn)行。地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要由以下四個(gè)子系統(tǒng)組成（其中前三個(gè)為風(fēng)系統(tǒng)）：①區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)；②公共區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)；③設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；④空調(diào)制冷循環(huán)水系統(tǒng)。3.地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)3.1.對(duì)地下部分相對(duì)密閉的空間,與外界空氣交換只能通過入口、出站通道及有限的隧道和車站的通風(fēng)亭。3.2.在地下線路中有顯著的熱源，在地鐵站的負(fù)荷特性決定了它需要冷卻一年四季。3.3.地鐵站有嚴(yán)重的污染源,如大量的火車閘瓦產(chǎn)生粉塵、二氧化碳?xì)怏w通過人的新陳代謝和其他污染物的產(chǎn)生。3.4.列車運(yùn)行產(chǎn)生的活塞風(fēng)的影響。3.4.1.列車在正常運(yùn)行工況:高溫季節(jié),熱排氣系統(tǒng)操作在運(yùn)行區(qū),以及部分的生產(chǎn)是由活塞通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)消除。；冷季及列車運(yùn)行對(duì)數(shù)較低時(shí)，可停運(yùn)排熱通風(fēng)系統(tǒng)，充分利用活塞風(fēng)作用通風(fēng)換氣。排熱風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)量調(diào)節(jié)方式。

3.4.2.夜間通風(fēng)工況：列車停運(yùn)后，在終點(diǎn)站的隧道風(fēng)機(jī)打開,和縱向送風(fēng)對(duì)隧道進(jìn)行全面的送風(fēng)和排風(fēng)裝置在其他站。3.4.3.阻塞運(yùn)行工況：列車因故障（非火災(zāi)事故）停留在區(qū)間隧道內(nèi)時(shí)，由該區(qū)間兩端若干臺(tái)隧道風(fēng)機(jī)和車站內(nèi)排熱風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行，以確保列車?yán)淠髂芫S持正常工作。3.4.4.火災(zāi)運(yùn)行工況：如果在發(fā)生火災(zāi)時(shí)隧道中的火車站,頻繁的乘客疏散方向可以保證根據(jù)火災(zāi)位置和隧道內(nèi)列車的位置。通過相關(guān)車站的隧道風(fēng)機(jī)聯(lián)合進(jìn)行排除煙氣,并為疏散乘客提供新風(fēng)。在車站的交通區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí),下部的熱空氣排出管關(guān)閉,排煙風(fēng)機(jī)的操作,和煙霧從上方的熱空氣排出管排出。同時(shí)隧道風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行,參與排煙?；馂?zāi)模式分為以下幾種情況:地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)存在的問題現(xiàn)有的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)最主要的問題

4.1.系統(tǒng)操作復(fù)雜、繁瑣，控制運(yùn)行不便；

4.2.系統(tǒng)龐大，設(shè)備眾多，機(jī)房占用面積過大，一般在1200~2500㎡左右；

4.3.系統(tǒng)運(yùn)行能耗高，達(dá)到了地鐵總能耗的40%左右；

4.4.在城市地區(qū),大量的地面空氣進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)(風(fēng)口),其土地利用、工廠、噪聲治理等諸多方面,很難與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)等缺點(diǎn)。5、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化措施5.1采用冷水機(jī)組群控系統(tǒng)制冷機(jī)組控制是自動(dòng)控制技術(shù)在制冷站內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的使用(冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、閥門等)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè),以便在制冷站設(shè)備達(dá)到最高效的運(yùn)行狀態(tài)〔1〕。群控系統(tǒng)收集和控制各種輸入和輸出信號(hào),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和控制多臺(tái)制冷機(jī),并將聯(lián)鎖控制冷凍水泵,冷卻水泵和冷卻塔的管理。組控制系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)節(jié),監(jiān)控并根據(jù)需要管理的空調(diào)系統(tǒng),使系統(tǒng)處于最佳的工作狀態(tài)和最小能量消耗。一組控制系統(tǒng),在每個(gè)地鐵站制冷系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和連鎖保護(hù)。近年來,一個(gè)冷水機(jī)組群控系統(tǒng)已經(jīng)在新的地鐵線路通過,實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的智能化自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,在一個(gè)合理的區(qū)域溫度控制,避免了打開冷水機(jī)組,風(fēng)扇、水泵等設(shè)備按傳統(tǒng)的控制模式下的時(shí)間表,和浪費(fèi)能源的溫度太低造成的站,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。功能?？照{(diào)水系統(tǒng)系統(tǒng)圖

5.2采用合適的空氣凈化器在地鐵站,空氣處理設(shè)備主要由初級(jí)過濾器、空氣凈化器、表冷器、風(fēng)機(jī)、消聲器、風(fēng)管和空氣凈化器段起到凈化和消毒作用。當(dāng)靜電凈化技術(shù)是選擇空氣凈化、靜電凈化器通常是放在初級(jí)過濾器后,和空氣處理過程是初級(jí)過濾器靜電凈化器表面冷卻器風(fēng)機(jī)消聲器空氣供給[2]。還可以選擇靜電凈化和紫外線疊加技術(shù),即初效過濾器-靜電凈化器-紫外線消毒-表冷器-風(fēng)機(jī)-消聲器-送風(fēng)。靜電凈化是放電原理,使空氣中的帶電塵埃,庫侖力的使用將帶電粒子被困在除塵設(shè)備。通過氣體電離、粉塵荷電、粉塵沉降和清灰四個(gè)階段實(shí)現(xiàn)顆粒污染物與氣流的分離,達(dá)到除塵和凈化空氣的目的。靜電凈化具有良好的去除效果,對(duì)可吸入顆粒物、有機(jī)污染物、CO、CO2、細(xì)菌、微生物等。因?yàn)榉蹓m、灰塵等是微生物賴以生存的載體,因此使用該設(shè)備后,間接起到殺菌效果。同時(shí),該裝置可釋放負(fù)離子,對(duì)人體的健康非常好的過程中,電場(chǎng)電離。它是空氣的凈化和粉塵含量大的地鐵中央空調(diào)除塵非常合適。5.3采用新型通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)

用新型通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)地鐵中傳統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜,各系統(tǒng)的設(shè)置相互獨(dú)操作上也具有相對(duì)獨(dú)立性。對(duì)區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備,它只能運(yùn)行在區(qū)間發(fā)生事故的情況下,通常長(zhǎng)時(shí)間閑置,造成浪費(fèi)。由于傳統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)機(jī)房面積的需求也大大增加,占用大量寶貴的地下空間,造成大規(guī)模的占用。從工作條件的分析,可以看出,沒有同時(shí)使用隧道的兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)和車站公共區(qū),即當(dāng)車站公共區(qū)系統(tǒng)運(yùn)行,隧道系統(tǒng)是封閉的,反之亦然。同時(shí),車站公共區(qū)系統(tǒng)運(yùn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間,而區(qū)間隧道系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間閑置。此外,地鐵二號(hào)線通常是在規(guī)劃道路、風(fēng)亭控制適當(dāng)位置道路紅線外,風(fēng)通道一般是長(zhǎng)期的,不超過30或40米,超過70米或80米。風(fēng)亭在傳統(tǒng)系統(tǒng)無法使用。通風(fēng)與空調(diào)房間的傳統(tǒng)系統(tǒng)的隧道和車站公共區(qū)一般位于車站兩端,彼此相鄰。風(fēng)道的隧道風(fēng)機(jī)、車站公共區(qū)系統(tǒng)類似。變頻技術(shù)可以用來把兩系統(tǒng)滿足不同風(fēng)量和壓力的要求。從這兩個(gè)系統(tǒng)的通風(fēng)方向,一個(gè)是隧道和方向可逆轉(zhuǎn),另一個(gè)是輸送和排氣臺(tái),風(fēng)機(jī)設(shè)置在風(fēng)道中使用后,通過風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥的轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。在車站公共區(qū)的空氣處理設(shè)備應(yīng)取消,表面冷卻器和過濾器的安裝應(yīng)在風(fēng)管被修改后。這樣隧道的通風(fēng)系統(tǒng)、車站公共區(qū)被完全整合進(jìn)風(fēng)道,既解決了隧道風(fēng)機(jī)閑置的問題,而且有效地利用了空間，新的通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)已成功應(yīng)用于北京地鐵5號(hào)線和10號(hào)線的項(xiàng)目,降低了通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的占地面積,節(jié)約建設(shè)成本,并確保其的功能要求系統(tǒng)。5.4采用新型可調(diào)通風(fēng)型屏蔽門

具有新型可通風(fēng)型地鐵屏蔽門通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗不僅自身制度的完善有關(guān),但也與屏蔽門密切相關(guān)。在空調(diào)季節(jié),全封閉屏蔽門的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能與安全門關(guān)閉通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)相比的優(yōu)點(diǎn)。但在非空調(diào)季節(jié),車站的自然通風(fēng)不能通過設(shè)置屏蔽門的地鐵列車活塞風(fēng)進(jìn)行的,這使得通風(fēng)能耗高于車站安全門。根據(jù)通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的要求,屏蔽門的新型整合所有高度的特點(diǎn)封閉式屏蔽門和高度非封閉式屏蔽門,即所有的高度非封閉式屏蔽門上下固定方式是采用從型,開口設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢?上部或下部)的門體,開啟活動(dòng),根據(jù)通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的需求。當(dāng)有必要關(guān)閉開放,實(shí)現(xiàn)了全高封閉式屏蔽門的功能。與傳統(tǒng)的全封閉式屏蔽門相比,開放式屏蔽門新類型在屏蔽門本身的功能特點(diǎn),沒有本質(zhì)的區(qū)別,它打開同步與列車門,除了必要的活動(dòng)口設(shè)置在支撐二位置不影響滑動(dòng)門打開和關(guān)閉,以及必要的活動(dòng)開口,按通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。身體需要關(guān)閉或打開。新型的節(jié)能環(huán)?？刂葡到y(tǒng)軌道交通不僅包括通風(fēng)與空調(diào)專業(yè),而且屏蔽門、Fas/BAS、電源、建筑等相關(guān)專業(yè)。它是一種新型的節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)基于通風(fēng)空調(diào)和緊密結(jié)合屏蔽門。該系統(tǒng)不僅能滿足軌道交通傳統(tǒng)的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的功能需求,也能適應(yīng)不同地區(qū)的氣象參數(shù),可以滿足更多地區(qū)的軌道交通的要求。該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源。與傳統(tǒng)的通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)相比,在過渡季節(jié)和冬季,它可以充分利用活塞風(fēng)滿足溫度和車站公共區(qū)和隧道斷面的濕度要求,從而節(jié)省了風(fēng)機(jī)的能耗車站公共區(qū)和部分的風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。目前,該系統(tǒng)已不適用于新的地鐵線路在北京,其具體數(shù)據(jù)需要核實(shí)后實(shí)施。

6.地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

作為一個(gè)城市標(biāo)志性公共設(shè)施,地鐵已經(jīng)成為其強(qiáng)大的人員分流能力的大中型城市的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。隨著地鐵建設(shè)和技術(shù)水平的不斷提高,規(guī)模不斷擴(kuò)大,通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì)必然是安全、節(jié)能和綠色。6.1安全

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在地鐵的環(huán)境控制負(fù)責(zé),這是對(duì)健康和安全相關(guān)的乘客和工作人員。系統(tǒng)設(shè)置和設(shè)備配置必須面向安全。地鐵的地下部分是相對(duì)封閉的,隨著人們健康意識(shí)的提高,地下空間的空氣環(huán)境將提出越來越高的要求。地鐵車輛運(yùn)行在隧道和產(chǎn)生粉塵刷和閘瓦制動(dòng)通過活塞風(fēng)效應(yīng)進(jìn)入車站。大量的人與上下的流動(dòng)性較大,車站灰塵也有很大的影響,空氣中滿是細(xì)小的顆粒。當(dāng)人們?cè)谙硎艿罔F的便利,他們也不得不忍受骯臟的空氣。靜電空氣凈化器的使用可以解決一些空氣質(zhì)量問題,但在地鐵站過濾器清洗更加困難,同時(shí),清洗工作量大等實(shí)際問題,我們需要研究相應(yīng)的自動(dòng)清洗或半自動(dòng)清洗裝置,過濾器等設(shè)備清洗。6.2節(jié)能傳統(tǒng)的地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是高能耗,為約40%的總能源消費(fèi)核算。在正在進(jìn)行的地鐵工程,通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)和變頻技術(shù)已采用的優(yōu)化,如冷水機(jī)組群控的使用,新的通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)和新型可調(diào)式排氣的使用裝置的屏蔽門,將使能源消費(fèi)減少的更大的貢獻(xiàn)。從制度模式的選擇,合理的制度模式設(shè)置是節(jié)約民用太空非常重要的占用和運(yùn)行節(jié)能。其中,可調(diào)式通風(fēng)型站臺(tái)門通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有良好的發(fā)展前景,提供了一種新的適用于不同氣候條件的環(huán)境控制系統(tǒng),可以滿足通風(fēng)和空調(diào)的全功能要求城市軌道交通的各種正常工況和事故工況下,具有顯著的節(jié)能效果;同時(shí),它也可以有效地解決在寒冷地區(qū)的冬季。在地鐵站溫度低的技術(shù)問題。6.3綠色通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)充分利用自然能源和能源資源的合理。如果可能的話,他們應(yīng)該集中在低品位能源的利用同時(shí)考慮熱回收。冷卻的能耗降低,例如,傳輸?shù)娘L(fēng)水上運(yùn)輸,運(yùn)輸?shù)戎评鋭?從城市景觀角度露亭、冷卻塔、空冷機(jī)組等設(shè)施設(shè)備會(huì)有一定的我對(duì)城市景觀的影響,特別是在一些敏感地區(qū)和道路。為了減少冷卻塔對(duì)城市景觀的影響,降低運(yùn)行噪音,出現(xiàn)了一些非常規(guī)的方式布局的探索和應(yīng)用,主要包括:沉降、半下沉,空氣入口,綠色隱藏等。為了滿足環(huán)境保護(hù)的要求,通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備,盡量選擇低噪聲、低振動(dòng)的產(chǎn)品。

7.總結(jié)從以前的總結(jié),我們可以看到,現(xiàn)有的地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)改進(jìn),資源利用,環(huán)境的概念和運(yùn)行管理。然而,由于地鐵內(nèi)部空間的局限性和特殊性,一些新技術(shù)、新產(chǎn)品和新技術(shù),適合在地鐵地面建筑的適用性研究有待開發(fā)。通過對(duì)所有參與者在地