沈阳地铁一号线通风空调系统浅析
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作者: 赵金城
摘要：本文首先对两种典型的通风空调系统做一简要介绍，然后介绍了沈阳地铁一号线通风空调系统的基本构成及功能
关键词：通风空调 系统组成
1、沈阳地铁一号线通风空调系统设计原则
通风空调系统应向乘客、工作人员提供一个良好、舒适的乘车环境和工作环境；当列车发生事故阻塞在隧道时，通风空调系统应能向阻塞区域提供有效通风，保证列车空调的正常工作；当车站或隧道发生火灾时，通风空调系统应具备有效的排烟、通风功能，保证乘客能够安全疏散，同时为消防人员灭火创造有利条件；通风空调系统还应当满足地铁车站内各种设备及管理用房的温湿度要求，保证设备的正常运行。
2、两种比较典型的通风空调系统介绍
目前国内地铁通风空调系统主要有开闭式系统和屏蔽门系统两种。
开闭式系统的站台和隧道没有完全隔开，基本是一个公共空间，站台和隧道的空气环境状况基本相同。列车进站时，一方面带进了大量隧道未经处理的空气，使车站短时间内形成正压，挤走了车站相对较低的冷气，另一方面列车离站时，车尾负压带走了车站的冷气，车站短时间内形成负压，大量站外空气从出入口等处涌入车站，随着行车密度的增加，这种空气对流和热交换随之增加，严重干扰了车站空气流场秩序，并使车站空调系统负荷成倍增加。
屏蔽门系统就是在地铁车站里，站台与轨行区之间设置屏蔽门系统，将车站与隧道从空间上分隔开，形成两个不同的空气环境区域。空调系统只负责车站候车区域的降温，隧道区间及列车另设机械通风系统。该系统可以有效的隔断隧道噪声、气流对车站空气环境的影响，在很大程度上减少了通风空调系统的负荷，还可以阻挡人员跌落轨道。另外还能减少活塞风对车站站台环境的影响，列车运行产生的热量大部分通过设置在车站端部的活塞风道及车站轨行区顶部和站台板下部的排热风道直接排放到地面，阻止大部分的列车散热量进入车站，从而减少车站通风与空调系统的负荷，降低初期投资，并能节省运行费用；同时也能起到一定的消音、降噪作用，并且屏蔽门系统可以充分体现地铁车站的现代化特色，提升城市整体形象。
其实从两种系统的构成方面来说，屏蔽门系统比开闭式系统只多一个系统，那就是屏蔽门外轨行区增加了排热和排烟系统，这是两种通风空调系统构成的主要区别。
3、沈阳地铁通风空调系统基本组成及功能
沈阳地铁为了提高服务水平，改善地铁的乘车环境，保证乘客安全及满足列车正常运营的需要，设计采用了屏蔽门系统。
3.1 车站公共区通风系统
采用机械通风结合活塞风道和出入口自然通风的车站公共区通风系统，在车站的每端均设置通风道，通风道内并联设置两台相同参数的车站通风机（这两台排风机为可逆风机，同时兼做车站公区排烟风机和区间隧道事故风机）。这样，就可以方便地调节不同季节、不同运行对数条件下的通风量。
站厅层两端分别设置一座排热风机房，每端机房内设有排热风机1台，用于站台板下风道及轨顶内道排热风。
在夏季，车站通风机排风，出入口、活塞风道自然进风。在冬季，车站通风机送风，出入口、活塞活塞风道自然排风。为了实现节能运行以及冬季的小通风量运行，这两台车站通风机均采用变频调频技术。
在冬季，为了使室外新风先流经发热量大的区域加热后，再流经乘客候车区，利用站台轨道顶风道作为冬季的送风道，将室外冷风均匀送入车站。
车站通风道内设置可电动开启空气过滤器，用于冬季送风时，对室外空气的过滤。在夏季排风及火灾排烟时，电动开启，减少风道阻力。
为了降低冬季出入口活塞风的影响，在每个车站出入口靠近室外的位置均设置1道电热风幕。
由于采用了屏蔽门系统，隧道的空气环境对车站站台气流分布及通风量影响不大，站台通风量要明显少于开闭式系统，这显示出屏蔽门系统节能效果的优越性。
3.2 车站设备及管理用房空调、通风及防排烟系统
站厅层两端分别设置一座通风空调机房，各负担一半车站公共区负荷。每端机房内设有组合式空调机组、回/排风机各2台、空调新风机各1台。
通信、信号等设备用房及控制室、值班室等管理用房采用独立的全空气空调系统，设置空调机组及加/排风机。此系统在过渡季节通过风阀的转换兼作通风系统。在火灾发生时，该系统兼作消防排烟系统，根据火灾发生的具体位置组织排烟。
对于气体灭火房间，火灾时关闭该灭火单元所有送排风支管或干管上的电动防火阀，同时关闭送排风机，以使房间密闭，待灭火之后，开启该灭火单元内的上述电动防火阀，通过排风系统将有害气体排出；对于长度超过20米的内走廊，火灾时通过设置在走廊内的排烟口或房间内的排风管道，关闭排风机，开启排烟风机进行排烟。火灾时，自然补风。
变电所设置空调送排风系统，排风系统兼作气体灭火后的排气系统。
厕所等房间设机械排风，门上百叶自然进风的通风系统。
通风空调机房和冷冻机房设机械送、排风系统。
对于冬季有温度要求的设备及管理用房，预留电暖气插座。
3.3空调水系统
设备和管理用房空调系统冷源采用风冷式冷水机组，结合车站室外风亭设置在车站左端。冷冻水泵与风冷冷水机组一一对应，采用定压罐定压补水，设置在通风空调机房内。冷冻水系统采用一次泵系统，空调机组设置电动二通阀，供回水干管间设置压差式旁通阀。
3.4区间隧道通风系统
区间隧道通风系统是由活塞风道、迂回风道、车站通风机、区间事故风机和车站出入口等组成的纵向通风系统。
车站的每端均设置一条活塞风道，并设置电动组合风阀与两条区间相连，在不同的季节开启对应不同区间的电动风阀，实现夏季活塞风道进风、冬季活塞风道排风的通风模式。
双洞区间车站端部设置迂回风道，内设置电动风阀，通过活塞风道和迂回风道内的风阀的开、闭组合，可以实现区间隧道的开式运行、闭式运行。
车站每端与活塞风道并联设置一台事故风机TVF，为可逆转轴流风机，并设置电动风阀和消声器，该风机平时不投入运行。
车站通风机也是区间隧道通风系统的一部分，每站两端的两台车站通风机兼做区间事故风机，当区间发生阻塞或火灾事故时，与事故风机同时对事故区间送风或排风。
在地下区间设置停车线、出入线的部位设置射流风机，配合两端车站的事故风机和车站排风机组织该区间的事故通风。
为防止冬季出入线隧道结冰，在线路起点出入线洞口设置电热空气幕。
3.5通风空调系统的控制
通风及空调系统的控制由中央控制、车站控制和就地控制三级组成。
中央控制：中央控制设置在控制中心，是以中央监控网络和车站设备监控网络为基础的网络系统，对沈阳地铁一号线工程全线的通风及空调系统进行监视，向车站下达各种运行模式指令或执行预定运行模式。
车站控制：车站控制设置在车站控制室，对车站和所管辖区的各种通风及空调设备进行监控，向中央控制系统传送信息，并执行中央控制室下达的各项命令。火灾发生和在控制中心授权的条件下，车站控制室作为车站指挥中心，根据实际情况将有关通风空调系统转入灾害模式运行。
就地控制：就地控制设置在各车站暖通空调电控室，具有单台设备就地控制和模式控制功能，便于各设备及子系统调试、检查和维修。就地控制具有优先权。
参考文献：
[1]GB50157-2003,地铁设计规范[S]
[2]GB50019-2003，采暖通风与空气调节设计规范
[3]GB3096-93，城市区域环境噪声标准
[4]宋敏华．沈阳市地铁一号线一期工程施工图设计．通风、空调与采暖．北京城建设计研究总院有限责任公司，2008年4月
[5]何宗华 汪松滋 何其光．城市轨道交通车站机电设备运行与维修．北京：中国建筑工业出版社，2008．
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