浅谈地铁暖通空调系统设计中的关键问题

浅谈地铁暖通空调系统设计中的关键问题

杨强

中铁电气化勘测设计研究院有限公司300250

摘要：随着科技进步发展，人们的生活品质得到快速提高，人们利用多种交通工具方便日常交通需求，确保日常经济建设的发展和环境稳定，实现交通便捷的基本需求。国家大力开展轨道交通，是利用地下空间，不占用地面生活空间，有效利用地下资源完成交通畅通发展的效果。而地下交通的暖通极为重要，良好的地下暖通空调系统是完成地下轨道交通运输的基础环节。本文针对地铁暖通空调系统设计中的关键问题及完善措施进行了探讨。

关键词：地铁；暖通空调系统；设计；关键问题

现代城市的交通发展已经由传统的地上交通发展为地下交通，地铁已经成为城市交通的重要部分，地铁通风空调系统是地铁工程的重要组成部分，其作用是对地下车站及相应区间隧道内温度、湿度、风速和空气质量进行全面控制，为乘客提供较舒适的环境，为地铁工作人员和设备提供良好的工作条件。

1地铁车站通风空调系统的概念

地铁车站通风系统由大/小系统、水系统三部分有机组成，且地铁运行过程，此三部分共同发挥作用，即大/小系统用来保持地铁车站内良好的通风环境，保证设备管理房的正常排风，调控地铁车站的温/湿度；水系统用来为地铁车站空调系统供给充足的冷源，以协助组合空调机完成制冷工作。总体而言，通风空调系统是用来调控地铁车站的环境参数，以改善乘客的乘车环境。结合此定义可知，地铁车站通风空调系统的运行原理为：地铁运行过程，经空调新风机向站内输送充足的新风，同时经排风机把站内浑浊的空气排出站外，注意组合空调机具备送风与制冷的功能；地铁进出站或停站过程，经地铁运行过程产生的活塞风或经轨道顶端的排热风口把站内热量排出站外，以保证地铁的安全运行。

2地铁暖通空调系统设计关键问题

2.1技术参数设置不合理

地铁是城市的重要交通工具之一，为了给人们创造更良好的乘车环境，地铁列车投入了暖通空调系统，同时，地铁的正常运行也离不开暖通空调系统，如，输入新鲜空气、净化空气等。地铁暖通空调系统在运行过程中需要结合实际的情况来设置相关的技术参数。然而，在现阶段地铁暖通空调系统技术参数设置的过程中，存在很多不合理之处，例如，湿度、温度、风速等方面参数的设置，会造成地铁暖通空调系统的能耗过高，而且，也会给乘客带来不适宜的空气问题，尤其是湿度过大会引起病菌的生长，对人体健康造成严重的危害。

2.2暖通空调系统运行管理不足，导致能耗过大

一般情况下，地铁暖通空调系统在运行的过程中，都会对其进行相应的管理，根据实际的运行情况及时做出调整，及时发现系统中的不足并进行改进，这也是提高地铁暖通空调系统运行效率以及节能的关键。但是，现阶段地铁暖通空调系统运行管理中存在不足之处，不仅影响到暖通空调系统的运行效率，甚至导致运行能耗过大的现象。例如，对操作人员业务水平的管理不到位、对岗位责任的落实不明确等。

2.3地铁空调的水循环系统

地铁站内的水循环系统是有冷水机组构成的，通过对车站空调负载值的分析，通过制冷机完成冷水机组的运行，在换乘站设定设备机房，确保主要供冷源的合理性作用。设置辅助的供冷源机组，在运行过程中对车站的负载量实时监控，对不同的冷却需要采用不同量级的机组，确保车站的节能运行效果。这是采用定流量的方法，通过测定水泵工作的时间，分析负载值变化范围，确定需要回水的温度量，从而提高负载变化的配比作用。

2.4车站管理部门的通风系统设计

车站管理部门与设备房需要单独区分。一般会设置在地铁内部的两端，依照功能和使用类别进行分类，主要分为灭火保护、空调设备、非空调设备三个类别。空调通风系统依照设备基本位置进行设计。暖通空调的整体容量不大，但是内部的系统较多，结构复杂。在设计过程中，需要结合实际设计需求，对实际的通风和排烟空调系统进行风机设计，确定空调系统的功能设计需求，确定通风空调的机组位置和功能效用。

3地铁暖通空调系统设计问题的完善措施

3.1合理调整技术参数

通过以上对地铁暖通空调系统的节能问题分析得知，地铁暖通空调系统在运行的过程中，由于技术参数存在不合理之处，使得地铁暖通空调系统运行出现耗能过大，而且运行效率也不高，甚至无法给地铁乘客带来良好的乘车环境，对此，必须合理调整技术参数。

3.2地铁车站空调水系统的优化设计

目前，我国空调型地铁车站的空调水系统多采用分散供冷方式，即各地铁车站均设1个供给冷源的冷冻站。另据调查结果显示，标准型地铁车站均设2台冷水机组及系列冷却水泵、冷冻水泵，且地铁车站通风空调系统的小系统多表现出夜间负荷小的缺点。为此，多数地铁车站采用单独配置多联空调系统的方式或配置3台冷水机组的方式来解决此问题。虽然此举能够解决小系统夜间负荷小的问题，但如此势必增加冷水机房的占地面积，进而对控制地铁车站土建规模相当不利。为此，本文认为必须对地铁车站空调水系统进行优化设计，具体从应用新型制冷设备、集中设置冷冻机房两方面进行考虑。

3.3车站设备及管理用房通风空调系统

车站设备及管理用房通风空调系统是为了保证在正常运营时能为运营人员提供舒适的工作环境和为设备系统正常工作提供必需的运行环境，并保证在事故状态时迅速组织排出烟气，保证人员及时安全的疏散。

3.4调整地铁内温度与湿度

空调系统是否舒适主要是通过空气的温度、湿度，以及其对人体的辐射强度来体现。人体对空调的反应是通过这些环境因素共同作用的结果。以往的空调往往只是测定空气的湿度和温度，甚至仅仅是环境的温度，这些显然是不够的。辐射能力的强弱对于人来说是致命性的伤害，如果没有这项检测功能，一旦辐射超标而人却不知道时，长期作用会增加人体的致癌率。

3.5地铁暖通空调的防火安全管理

地铁内部是一个人群密集，较为封闭的空间，一旦发生火灾事故，如果不提前做好防范措施，会造成严重的后果。因此，加强地铁系统内部的设计是地铁暖通空调系统设计的重要部分。在地铁暖通设计中，需要依照科学设计标准，通过分析防火体系内部需求，建立良好的防火应急处理办法，加强地铁防火工作处理过程。对车站公共区域、隧道内部空间区域、地铁设备室和操控管理室进行分别防火管控，确保车站防火体系的基本原则。在车厢内部设置站台防火应急预案处理台，在排风系统两端设置补风装置，确保发生火灾的时候，排风机的正常运行，暖通设备的合理补风作用。在车站发生火灾的时候，需要对排风机两端增加排风通道，各个运行设备都应该立即停止运行，设备需要通过安全防火通道疏散撤离。在区间隧道的运行控制需要采用人工操作的方式，确保车辆之间的运行间隔，确保站台范围内人员疏散密度。

结语

综上所述，随着我国经济的不断发展，空调已经广泛应用到地铁车辆中，然而空调在提供人们舒适的生活环境，提高人们生活质量的同时，空调也是能源消耗的重要行业，在能源环境方面造成一系列的问题，因此在满足使用功能的前提下，设计人员通过优化地铁通风空调系统设计，可以有效降低造价，减少能耗。

参考文献：

[1]黄浩.浅析地铁暖通空调系统设计中的关键问题[J].城乡建设，2013.

[2]吕南南.浅谈地铁暖通空调系统设计中关键问题[J].四川水泥，2015（12）.

作者简介：

杨强（1988.8-），男，河北省邯郸市人，河北工业大学城市学院，热能与动力工程专业学士，助理工程师，单位：中铁电气化勘测设计研究院有限公司，单位邮编：300250