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地铁通风空调系统

  • 发布时间:2014-03-21
  • 信息来源:土木工程网
  • 作者:土木工程网
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        一、背景
        地铁车站及区间隧道是狭长的地下建筑,除各车站出入口、送排风口与外界相通外,基本上与外界隔绝。由于列车运行及大量乘客的集散,使得地铁环境具有如下特点:列车运行过程中产生大量的热被带入车站;列车及各种设备的运行产生的噪声不易消除,对乘客造成很大影响;地铁列车运行时产生活塞效应,若不能合理利用,易干扰车站的气流组织,影响车站的负荷;地层具有蓄热作用,随着运营时间的增加,地铁系统内部的温度会逐年升高;当发生火灾事故时,将导致环境恶化,不易救援。
        二、地铁通风空调系统
        地铁通风空调系统一般分为开式系统、闭式系统和屏蔽门式系统。根据使用场所不同、标准不同又分为车站通风空调系统、区间隧道通风系统和车站设备管理用房通风空调系统。
        1、开式系统
        开式系统是应用机械或"活塞效应"的方法使地铁内部与外界交换空气,利用外界空气冷却车站和隧道。这种系统多用于当地最热月的月平均温度低于25℃且运量较少的地铁系统。1)活塞通风
当列车的正面与隧道断面面积之比(称为阻塞比)大于0.4时,由于列车在隧道中高速行驶,如同活塞作用,使列车正面的空气受压,形成正压,列车后面的空气稀薄,形成负压,由此产生空气流动。利用这种原理通风,称之为活塞效应通风。
        活塞风量的大小与列车在隧道内的阻塞比、列车行驶速度、列车行驶空气阻力系数、空气流经隧道的阻力等因素有关。利用活塞风来冷却隧道,需要与外界有效交换空气,因此对于全部应用活塞风来冷却隧道的系统来说,应计算活塞风井的间距及风赶时井断面授尺寸,使有效换气量达到设计要求。实验表明:当风井间距小于300m、风道的长度在25m以内、风道面积大于10m2时,有效换气量较大。在隧道顶上设风口效果更好。由于设置许多活塞风井对大多数城市来说都是很难实现的,因此全"活塞通风系统"只有早期地铁应用,现今建设的地铁多设置活塞通风与机械通风的联合系统。 
        2、机械通风
        当活塞式通风不能满足地铁除余热与余湿的要求时,要设置机械通风系统。
        根据地铁系统的实际情况,可在车站与区间隧道分别设置独立的通风系统。车站通风一般为横向的送排风系统;区间隧道一般为纵向的送排风系统。这些系统应同时具备排烟功能。区间隧道较长时,宜在区间隧道中部设中间风井。对于当地气温不高,运量不大的地铁系统,可设置车站与区间连成一起的纵向通风系统,一般在区间隧道中部设中间风井,但应通过计算确定。
        2、闭式系统
        闭式系统使地铁内部基本上与外界大气隔断,仅供给满足乘客所需的新鲜空气量。车站一般采用空调系统,而区间隧道的冷却是借助于列车运行的"活塞效应"携带一部分车站空调冷风来实现。这种系统多用于当地最热月的月平均温度高于25℃、且运量较大、高峰时间内每小时的列车运行对数和每列车车辆数的乘积大于180的地铁系统。 暖通空调在线
        3、屏蔽门系统
        在车站的站台与行车隧道间安装屏蔽门,将其分隔开,车站安装空调系统,隧道用通风系统(机械通风或活塞通风,或两者兼用)。若通风系统不能将区间隧道的温度控制在允许值以内时,应采用空调或其他有效的降温方法。
        安装屏蔽门后,车站成为单一的建筑物,它不受区间隧道行车时活塞风的影响。车站的空调冷负荷只需计算车站本身设备、乘客、广告、照明等发热体的散热,及区间隧道与车站间通过屏蔽门的传热和屏蔽门开启时的对流换热。此时屏蔽门系统的车站空调冷负荷仅为闭式系统的22%~28%,且由于车站与行车隧道隔开,减少了运行噪声对车站的干扰,不仅使车站环境较安静、舒适,也使旅客更为安全。
        地铁环控系统一般采用屏蔽门制式环控系统或闭式环控系统。屏蔽门制式系统即:站台和轨行区分开,车站为独立的制冷、除湿区、因此有安全、节能和美观等优点。由于屏蔽门的隔断,屏蔽门制式环控系统形成了两个相对独立的系统--车站空调通风系统和隧道通风系统。

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