地铁通风空调体系研究
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根据昆明的特殊气候条件，地下车站公共区夏季干球温度小于28℃，冬季干球温度为12～17.4℃，区间隧道正常运行时最热月日最高平均温度不超过35℃，冬季平均温度在5～17.4℃之间。公共区新风量按30m3/h.人计，且换气次数不小于5次/h。设备及管理用房按夏季空调干球温度23℃设计，夏、冬季通风分别按干球温度23.1℃、9℃设计。当隧道内空气压力变化率大于410Pa/s时，空气压力变化值小于700Pa。
通风空调系统的构成
昆明地铁通风空调系统主要由车站通风空调系统和隧道通风系统组成。车站通风空调系统包括车站公共区通风系统和设备管理用房通风空调系统；隧道通风系统包括区间隧道通风系统和车站轨行区通风系统。以上各个区段排风（热）系统都兼作排烟系统使用。此外，为提升地下站公共区和设备管理用房的空气质量，相应地设置了空气净化系统。
1车站通风空调系统
1.1车站公共区通风系统地下站采用机械通风结合活塞通风和出入口自然通风的方式实现车站公共区的通风。地下站公共区通风系统由车站送风机、排热风机、空气过滤器、消声器及相应的辅助设施组成，送风量包含了排除车站余热所需的通风量和车站人员出入口活塞效应引起的新风量。站厅、站台的送风量比按3:4确定。地下站公共区通风设备布置在车站两端，各负担一半的车站通风负荷，每端通风设备按不少于2台设计，其中1台变频运行，以便于低负荷时节能运行。单机风量不超过70000m3/h。高架、地面车站利用站厅、站台侧面和顶面的敞开口自然通风。
1.2设备管理用房通风空调系统车站设备管理用房设置分体式多联机空调系统，集中设置新风机、排风机，并满足非空调季节机械通风节能运行和火灾时50%的补风要求。设置空调系统的设备房间的通风量按室外温度15℃、排除室内余热的所需风量与满足室内3次/h换气次数要求所需风量的最大值计算。设置空调系统的管理人员用房的通风量按5次/h换气次数确定。地面变电所采用自然进风和机械排风的通风方式，污水泵房设独立的排风系统。
2隧道通风系统隧道通风系统的配置能满足列车正常运行、阻塞运行、火灾事故运行的温度、风速、风向、烟气流向、空气压力变化等和早、晚隧道冷却通风的要求。车站站台着火时隧道通风系统也可以与站台排烟模式协调工作。在地下区间内停车线、出入线的部位设置射流风机，以达到组织气流、协助区间隧道风机通风的目的。当压力变化不满足压力标准时，采取隧道设泄压孔口、横断面渐变等有效措施控制压力变化。
2.1区间隧道通风系统区间隧道通风系统包括隧道活塞通风和机械通风系统。车站两端各设1处隧道风机房，内设1台隧道风机和组合式风阀，构成单活塞机械通风系统，在线路中心线正上方设置活塞风孔和组合式风阀。隧道风机风量为66m3/s，耐高温150℃/h，双向可逆转，车站风机接喷嘴，喷嘴出口风速为30m/s。活塞井的单孔面积为20m2，其组合式风阀净面积为16m2。活塞风孔一般兼作机械风孔。存车线、渡线、折返线等均结合车站设计在车站主体结构范围之内。配线最主要的不利影响在于事故工况时对正线区间的气流组织不利，正常运行或事故通风时在配线区域气流混乱，容易造成气流短路。因此，在配线区域设置了射流风机，在列车非正常运行时，通过多台风机的组合运行，在隧道内有效组织纵向气流，满足隧道内温度、风速和压力的要求。
2.2车站轨行区通风系统车站轨行区通风系统由站台停车轨行区的轨顶排热系统和站台板下排热系统组成，每个系统负担一半车站区间的排热风量。在车站每端各设2台可变频运行的排热风机，以满足不同季节、不同列车运行条件下的通风量。排热风机除特殊站点外均为双向可逆转轴流风机，单台风机风量约24～30m3/s，耐高温250℃/h。轨顶、轨底排热风道分别设在车站轨行区上部和站台下部，均采用土建风道。轨行区上部排热风道风口正对列车空调冷凝散热器，站台下部排热风道风口正对列车制动电阻，有效排除列车停站时散发的热量。轨顶与轨底排热风量比例为6:4。正常工况时，车站轨行区通风系统（排除列车停站产热）与列车活塞通风共同保证区间隧道风量和温度达到设计标准，并兼顾轨行区与车站公共区排烟。区间阻塞和发生火灾时，车站轨行区通风系统与事故风机联合运行，保证区间的事故通风要求。
3空气净化系统对有人员存在区域的空气进行净化处理。车站送风道内设置采用电子增强介质的极化纤维空气净化器，设备管理用房的空调使用电子空气净化器净化空气。
防排烟系统
全线按同一时间只发生一起火灾设计。防排烟设计标准为：每辆B型车火灾发热量为5MW，考虑1.5倍的安全系数即按7.5MW设计。车站站厅、站台公共区须划分防烟分区，地下车站每个防烟分区的建筑面积不超过2000m2，且防烟分区不得跨越防火分区。地下车站站台、站厅火灾时的排烟量按每平方米不小于1m3/min计算。对地下车站同一防火分区内总面积超过200m2的设备管理用房或面积大于50m2且经常有人停留的单个房间设置机械排烟设施。排烟风机的风量需符合下列规定：担负1个防烟分区排烟时，按每平方米不小于1m3/min计算；担负2个或2个以上防烟分区排烟时，按最大防烟分区每平方米不小于2m3/min计算。对地下车站设备区内长度大于20m的内走道、连续长度大于60m的地下通道和连续长度大于100m的对外出入口通道设机械排烟设施。排烟口的设置距最不利排烟点不超过30m。
通风空调系统控制方式
通风空调系统的控制方式由就地控制、车站控制和中央控制3级组成，隧道通风系统设置3级控制，车站大系统（站台和站厅）、小系统（设备和设备管理用房）设置2级控制。BAS系统通过对各个区域的温度、湿度和二氧化碳的浓度检测，来控制相应设备的起停和运行模式。
1就地控制就地控制系统设置在各车站环控电控室。在通风空调设备附近设置电源控制开关，对所在位置的各种设备进行控制和显示。就地操作时，就地控制具有优先权。
2车站控制车站控制系统设置在车站控制室。在正常情况下对相关区间隧道通风设备和大、小系统各种设备进行显示和控制。
3中央控制中央控制系统设置在控制中心。控制中心设遥信、遥测、遥控功能，各车站控制室设三遥分机，对全线的区间隧道通风设备进行远程集中控制。在区间隧道发生阻塞或火灾时，通过隧道温度监测系统统一控制全线区间隧道的通风空调设备。
采用通风空调系统的优势
昆明地铁通风空调系统的设计充分考虑和利用了当地独特的气候条件，有以下几个方面的优势。(1）节能减排。这是通风空调系统设计的重要目标。充分利用昆明天然的气候条件，同时充分利用了全高安全门的作用，在车站公共区不设空调系统，节省电能，减少排放二氧化碳。(2）节省投资。节省了空调设备投资、安装和调试等的费用。(3）节省运行费用。地铁通风空调系统运行能耗在运营总能耗中占50%～60%的比例。昆明地铁公司充分考虑了气候因素，为地铁运营节省了大量用电支出、设备维护费用和人员开支，减少劳动力资源的消耗。
结论
昆明地铁6号线一期于2012年6月28日开通，截止2012年底，昆明地铁6号线一期工程已经试运营半年，经历了昆明最热的季节，也经历了昆明的冬季，地铁公司没有接到任何关于车站站台区空气、温度、舒适度等的投诉。经实际测量，6号线地下车站公共区夏季的平均温度一般不超过20℃,最高温度不超过24℃；全封闭地下车站公共区的冬季平均温度不低于15℃，最低温度不低于10℃，个别联接隧道峒口的地下车站公共区的平均温度不低于12℃,最低温度不低于4℃。
作者：骆滨单位：昆明轨道交通有限公司
