(完整版)地鐵通風(fēng)

1、地鐵通風(fēng)地下鐵道是一種現(xiàn)代化的交通系統(tǒng),具有速度快、客流量大等特點(diǎn)。由于地鐵系統(tǒng)有許多機(jī)電設(shè)備以及車輛運(yùn)行發(fā)熱、乘客散熱、新鮮空氣帶入的熱量等,使地鐵系統(tǒng)的溫、濕度逐步升高。若不能很好地解決地鐵內(nèi)通風(fēng),地鐵內(nèi)溫度會(huì)上升到乘客無法忍受的程度。因此,建立良好的地鐵通風(fēng)系統(tǒng)十分必要,不僅能提供安全、舒適的乘車環(huán)境,減少能源消耗,而且能夠降低地鐵系統(tǒng)的建設(shè)投資和運(yùn)行效益。本文首先介紹了地鐵通風(fēng)的背景，講述了地鐵通風(fēng)的重要性，接著對(duì)地鐵通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行概述，包括地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和地鐵通風(fēng)隧道系統(tǒng)，然后對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)分別進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)，從而更好地解決地鐵通風(fēng)問題，最后根據(jù)對(duì)地鐵通風(fēng)系統(tǒng)的

2、設(shè)計(jì)分別對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和隧道通風(fēng)系統(tǒng)的未來發(fā)展提出展望。1背景隨著城市的快速發(fā)展,交通已經(jīng)成為制約城市建設(shè)的一個(gè)重要因素。因此,地鐵作為一種方便快捷的城市公共交通工具,在國(guó)內(nèi)也已受到關(guān)注,越來越多的城市開始發(fā)展地鐵交通系統(tǒng)。地鐵尤其是地下線,處在相對(duì)封閉的地下空間里,必須通過通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)造人工環(huán)境,以滿足列車、設(shè)備、人員和防災(zāi)的需要,可以說通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在地鐵中處于一個(gè)相對(duì)較重要的地位。地鐵車站及區(qū)間隧道是狹長(zhǎng)的地下建筑，除各車站出入口、送排風(fēng)口與外界相通外，基本上與外界隔絕。由于列車運(yùn)行及大量乘客的集散，使得地鐵環(huán)境具有如下特點(diǎn)：列車運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱被帶入車站；列車及各種設(shè)備的運(yùn)行

3、產(chǎn)生的噪聲不易消除，對(duì)乘客造成很大影響；地鐵列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生活塞效應(yīng)，若不能合理利用，易干擾車站的氣流組織，影響車站的負(fù)荷；地層具有蓄熱作用，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，地鐵系統(tǒng)內(nèi)部的溫度會(huì)逐年升高；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，將導(dǎo)致環(huán)境惡化，不易救援2地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)一般分為開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)和屏蔽門式系統(tǒng)。根據(jù)使用場(chǎng)所不同、標(biāo)準(zhǔn)不同又分為車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是應(yīng)用機(jī)械或“活塞效應(yīng)“的方法使地鐵內(nèi)部與外界交換空氣，利用外界空氣冷卻車站和隧道。這種系統(tǒng)多用于當(dāng)?shù)刈顭嵩碌脑缕骄鶞囟鹊陀?5°C且運(yùn)量較少的地鐵系統(tǒng)。當(dāng)列車的正面與隧道斷面

4、面積之比（稱為阻塞比）大于0.4時(shí)，由于列車在隧道中高速行駛，如同活塞作用，使列車正面的空氣受壓，形成正壓，列車后面的空氣稀薄，形成負(fù)壓，由此產(chǎn)生空氣流動(dòng)。利用這種原理通風(fēng)，稱之為活塞效應(yīng)通風(fēng)。活塞風(fēng)量的大小與列車在隧道內(nèi)的阻塞比、列車行駛速度、列車行駛空氣阻力系數(shù)、空氣流經(jīng)隧道的阻力等因素有關(guān)。利用活塞風(fēng)來冷卻隧道，需要與外界有效交換空氣，因此對(duì)于全部應(yīng)用活塞風(fēng)來冷卻隧道的系統(tǒng)來說，應(yīng)計(jì)算活塞風(fēng)井的間距及風(fēng)趕時(shí)井?dāng)嗝媸诔叽?，使有效換氣量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)風(fēng)井間距小于300m、風(fēng)道的長(zhǎng)度在25m以內(nèi)、風(fēng)道面積大于10時(shí)，有效換氣量較大。在隧道頂上設(shè)風(fēng)口效果更好。由于設(shè)置許多活塞風(fēng)井對(duì)大

5、多數(shù)城市來說都是很難實(shí)現(xiàn)的，因此全“活塞通風(fēng)系統(tǒng)”只有早期地鐵應(yīng)用，現(xiàn)今建設(shè)的地鐵多設(shè)置活塞通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的聯(lián)合系統(tǒng)。當(dāng)活塞式通風(fēng)不能滿足地鐵除余熱與余濕的要求時(shí)，要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)地鐵系統(tǒng)的實(shí)際情況，可在車站與區(qū)間隧道分別設(shè)置獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。車站通風(fēng)一般為橫向的送排風(fēng)系統(tǒng)；區(qū)間隧道一般為縱向的送排風(fēng)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)具備排煙功能。區(qū)間隧道較長(zhǎng)時(shí)，宜在區(qū)間隧道中部設(shè)中間風(fēng)井。對(duì)于當(dāng)?shù)貧鉁夭桓撸\(yùn)量不大的地鐵系統(tǒng)，可設(shè)置車站與區(qū)間連成一起的縱向通風(fēng)系統(tǒng)，一般在區(qū)間隧道中部設(shè)中間風(fēng)井，但應(yīng)通過計(jì)算確定。閉式系統(tǒng)使地鐵內(nèi)部基本上與外界大氣隔斷，僅供給滿足乘客所需的新鮮空氣量。車站一般采用空調(diào)

6、系統(tǒng)，而區(qū)間隧道的冷卻是借助于列車運(yùn)行的“活塞效應(yīng)”攜帶一部分車站空調(diào)冷風(fēng)來實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)多用于當(dāng)?shù)刈顭嵩碌脑缕骄鶞囟雀哂?5°C、且運(yùn)量較大、高峰時(shí)間內(nèi)每小時(shí)的列車運(yùn)行對(duì)數(shù)和每列車車輛數(shù)的乘積大于180的地鐵系統(tǒng)。在車站的站臺(tái)與行車隧道間安裝屏蔽門，將其分隔開，車站安裝空調(diào)系統(tǒng)，隧道用通風(fēng)系統(tǒng)（機(jī)械通風(fēng)或活塞通風(fēng)，或兩者兼用）。若通風(fēng)系統(tǒng)不能將區(qū)間隧道的溫度控制在允許值以內(nèi)時(shí)，應(yīng)采用空調(diào)或其他有效的降溫方法。安裝屏蔽門后，車站成為單一的建筑物，它不受區(qū)間隧道行車時(shí)活塞風(fēng)的影響。車站的空調(diào)冷負(fù)荷只需計(jì)算車站本身設(shè)備、乘客、廣告、照明等發(fā)熱體的散熱，及區(qū)間隧道與車站間通過屏蔽門的傳熱和

7、屏蔽門開啟時(shí)的對(duì)流換熱。此時(shí)屏蔽門系統(tǒng)的車站空調(diào)冷負(fù)荷僅為閉式系統(tǒng)的22%28%，且由于車站與行車隧道隔開，減少了運(yùn)行噪聲對(duì)車站的干擾，不僅使車站環(huán)境較安靜、舒適，也使旅客更為安全。地鐵環(huán)控系統(tǒng)一般采用屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)或閉式環(huán)控系統(tǒng)。屏蔽門制式系統(tǒng)即：站臺(tái)和軌行區(qū)分開，車站為獨(dú)立的制冷、除濕區(qū)、因此有安全、節(jié)能和美觀等優(yōu)點(diǎn)。由于屏蔽門的隔斷，屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)形成了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)和隧道通風(fēng)系統(tǒng)。3地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)兩個(gè)車站之間隧道的通風(fēng)與排煙，包括自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。地鐵隧道正常通風(fēng)應(yīng)采用活塞通風(fēng)，但活塞效應(yīng)所產(chǎn)生的換氣量是有限的，而且在地鐵的實(shí)際建

8、設(shè)中，由于環(huán)境條件的限制，可能導(dǎo)致活塞風(fēng)道無法修建或著由于風(fēng)亭出口位置的關(guān)系致使活塞風(fēng)道過長(zhǎng)，以致活塞效應(yīng)失效。因此，根據(jù)隧道通風(fēng)系統(tǒng)的要求以及節(jié)能要求，在條件允許的情況下，車站兩端上下行線路應(yīng)設(shè)一個(gè)活塞風(fēng)道以及相應(yīng)的風(fēng)井，作為正常運(yùn)行時(shí)依靠列車活塞作用實(shí)現(xiàn)隧道與外界通風(fēng)換氣的通道，同時(shí)，在隧道與其相對(duì)應(yīng)的活塞風(fēng)井之間還應(yīng)設(shè)置一套隧道風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在無列車活塞作用時(shí)對(duì)隧道進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。而且在設(shè)置上要求車站每端上下行線的兩套隧道風(fēng)機(jī)可相互為備用。通過對(duì)活塞通風(fēng)風(fēng)道以及機(jī)械通風(fēng)風(fēng)道上的各個(gè)組合風(fēng)閥的開閉與隧道風(fēng)機(jī)啟停的各種組合，構(gòu)成多種運(yùn)行模式，滿足不同的運(yùn)營(yíng)工況要求，達(dá)到節(jié)能效果。地鐵列車由于

9、高速運(yùn)行而消耗大量電能，通過摩擦，剎車等運(yùn)動(dòng)又將產(chǎn)生大量的熱能，列車產(chǎn)熱的67%都將分布站臺(tái)，使車站溫度升高。因此，地下車站宜在列車?？吭谲囌緯r(shí)的發(fā)熱部位設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)2。車站隧道通風(fēng)一般設(shè)置軌頂排風(fēng)和軌底排風(fēng)，一般軌頂排風(fēng)量與軌底排風(fēng)量之比為6：4。通過局部排風(fēng)的方法，有效地阻止熱空氣擴(kuò)散，并將其排出。4 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)車站空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇車站的環(huán)境控制系統(tǒng)，車站環(huán)境控制系統(tǒng)分為：開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)和屏蔽門系統(tǒng)。車站環(huán)境控制系統(tǒng)的不同，其負(fù)荷計(jì)算和送排風(fēng)形式設(shè)計(jì)也可能有所不同。開式系統(tǒng)一般采用橫向送排風(fēng)，也可將車站與區(qū)間隧道連成一體進(jìn)行縱向通風(fēng)；閉式系統(tǒng)

10、通常將送風(fēng)管沿車站長(zhǎng)度方向布置在站臺(tái)兩側(cè)，風(fēng)口朝下均勻送風(fēng)，在站臺(tái)和軌頂設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)；屏蔽門系統(tǒng)中車站成為獨(dú)立的空調(diào)場(chǎng)所，一般將送風(fēng)管沿車站長(zhǎng)度方向布置在站臺(tái)和站廳上方兩側(cè)，風(fēng)口朝下均勻送風(fēng)，回風(fēng)管設(shè)置在車站中間上部，也可采用車站兩端集中回風(fēng)的形式。目前地鐵系統(tǒng)已廣泛采用了屏蔽門系統(tǒng)。車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)一般采用全空氣系統(tǒng)。因地鐵車站空間小，各種系統(tǒng)管線繁多，難以單獨(dú)設(shè)置排煙系統(tǒng)，因而常將排煙系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)的回排風(fēng)系統(tǒng)合用（如圖1），此做法可提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，并可減小初投資。按照節(jié)能要求，根據(jù)室外空氣的狀態(tài)，可以調(diào)整空調(diào)運(yùn)行模式，達(dá)到節(jié)能效果。當(dāng)室外新風(fēng)焓值大于車站回風(fēng)焓值時(shí)，采用空調(diào)小

11、新風(fēng)運(yùn)行（回風(fēng)工況），全新風(fēng)風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)閥關(guān)閉，回風(fēng)風(fēng)閥打開，回風(fēng)與新風(fēng)混合，經(jīng)處理后送入車站公共區(qū)。當(dāng)室外新風(fēng)焓值小于車站回風(fēng)混合點(diǎn)焓值且其溫度大于空調(diào)送風(fēng)溫度時(shí)采用空調(diào)全新風(fēng)運(yùn)行，此時(shí)全新風(fēng)風(fēng)閥打開，回風(fēng)風(fēng)機(jī)的回風(fēng)風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)風(fēng)閥打開，回風(fēng)經(jīng)排風(fēng)機(jī)直接排至排風(fēng)道，室外新風(fēng)經(jīng)空調(diào)器處理后送至車站公共區(qū)；當(dāng)室外新風(fēng)溫度小于空調(diào)設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度時(shí)，室外新風(fēng)不經(jīng)冷卻處理，由空調(diào)器直接送入車站公共區(qū)，回風(fēng)直接排至室外。當(dāng)公共區(qū)有一處發(fā)生火災(zāi)時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行，即相應(yīng)的送風(fēng)、回風(fēng)機(jī)關(guān)閉相應(yīng)的風(fēng)閥，啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)對(duì)著的著火區(qū)所在區(qū)域集中排煙，防止煙氣蔓延。5 車站管理及設(shè)備管理用房的通風(fēng)空調(diào)和防

12、排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)車站設(shè)備管理用房主要包括車控室、站長(zhǎng)室、站務(wù)室、會(huì)議室、衛(wèi)生間等運(yùn)營(yíng)管理用房和通信機(jī)房、信號(hào)房、變電所、環(huán)控機(jī)房等設(shè)備用房。根據(jù)各設(shè)備管理用房的不同使用功能要求，結(jié)合實(shí)際建筑布局情況，對(duì)此部分房間進(jìn)行分類，大致可劃分為三類：第一類如車控室、會(huì)議室等主要管理用房，均需要設(shè)置舒適性空調(diào)以滿足人員和設(shè)備的要求；第二類像通信室、信號(hào)房等；第三類如衛(wèi)生間等。第一類房間常采用空氣-水（風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)）系統(tǒng)，第二類房間可采用全空氣系統(tǒng)，第三類房間可采用全通風(fēng)系統(tǒng)，采用送、排風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管和防火閥對(duì)此類房間進(jìn)行通風(fēng)換氣。進(jìn)行排煙設(shè)備選擇時(shí)，由于通風(fēng)空調(diào)兼排煙系統(tǒng)調(diào)試是按通風(fēng)空調(diào)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)試，因此需根

13、據(jù)每一防煙分區(qū)的排煙量是否滿足面積1m3/min進(jìn)行校核。根據(jù)文獻(xiàn)，進(jìn)行防煙分區(qū)時(shí)，每個(gè)防煙分區(qū)面積不超過750m2，且排煙設(shè)備按照同時(shí)排除兩個(gè)防煙分區(qū)煙量配置，以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)排煙設(shè)備能滿足排煙要求。6 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)展望通過前面的總結(jié)可以看出,現(xiàn)有地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式、資源利用、設(shè)置理念以及運(yùn)行管理等方面都有了一定程度的改進(jìn)。但是,不可否認(rèn)的是,由于地鐵內(nèi)部空間的局限性和特殊性,地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展緩慢,許多適用于地上建筑的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝在地鐵中的適用性研究尚進(jìn)行得不夠充分,結(jié)合地鐵環(huán)境特殊性的技術(shù)有待于進(jìn)一步研發(fā)。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)狀,我們認(rèn)為未來地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在以下幾個(gè)方面還

14、會(huì)有一定的發(fā)展空間：1）減少初投資:減少設(shè)備和占用空間,從而減少初投資；2）降低冷量輸送能耗:風(fēng)輸送改為水輸送、制冷劑輸送；3）合理的分散與集中系統(tǒng):在條件合適時(shí)宜采用分散式系統(tǒng)（占地面積小、末端易控制）；4）合理利用能源:充分利用自然能源,重點(diǎn)利用低品位能源,兼顧熱回收；5）關(guān)注部分負(fù)荷工況下系統(tǒng)的運(yùn)行效率。7 地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)展望隧道通風(fēng)系統(tǒng)可通過設(shè)置單活塞風(fēng)井來壓縮車站規(guī)模，減少活塞風(fēng)亭對(duì)車站周圍環(huán)境的影響，同時(shí)特殊區(qū)段隧道通風(fēng)系統(tǒng)，可在充分了解地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低車站土建規(guī)模、避免對(duì)重要場(chǎng)合周圍建筑景觀的影響。隧道通風(fēng)的設(shè)置形式能很好地優(yōu)化地下車站建筑布局,因此要在滿足通風(fēng)設(shè)計(jì)要求的同時(shí),盡量?jī)?yōu)化系統(tǒng),保持良好的列車運(yùn)營(yíng)環(huán)境并滿足消防要求。8 學(xué)習(xí)工作總結(jié)2013年7月我從石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院來到了中鐵十九局電務(wù)工程有限公司無錫項(xiàng)目部，首先很高興公司給我一個(gè)和通風(fēng)專業(yè)相關(guān)的崗位?；仡欉@不到一年的工作我學(xué)到了好多，我在公司領(lǐng)導(dǎo)及各位同事的支持與幫助下，嚴(yán)格要求自己，按照公司的要求，較好地完成了自己的本職工作?？偨Y(jié)近一年來的工作，盡管有了一定的進(jìn)步和成績(jī)，但