地铁通风空调系统设计技术

地铁通风空调系统设计技术交流2014年02月苏州目录1、几个简单概念2、地铁通风空调系统的特点与功能3、地铁通风空调系统的制式4、地铁通风空调系统的组成5、地铁风机盘管应用介绍6、工点设计7、常用设备地铁通风空调基础知识1.地铁、轻轨远期单向客运能力地铁（3万人次/h以上）、轻轨（3万人次/h以下）。2.车站岛式站、侧式站、明挖车站、暗挖车站、换乘站（十字换乘、L型换乘、平行换乘、通道换乘）3.公共区4.环控系统5.活塞风6.过渡性舒适一、几个简单概念2.0.1地铁在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，位于城区的线路基本设在地下隧道内，城区以外的线路一般设在高架桥或地面上。车站公共区车站站厅层公共区为供乘客完成售检票到乘车区及出站的区域；站台层公共区为乘客上、下列车的区域。2.0.38活塞通风利用地铁列车在隧道内的快速运行所产生的活塞效应而形成的一种通风方式。地铁通风空调基础知识特点1.系统设计复杂、管线占用空间大2.能耗大、运行费用高3.对地铁车站方案影响大，一旦成型无法更改功能1.为乘客提供往返于地面至列车的过渡性舒适的环境；2.为工作人员提供舒适的工作环境；3.保证设备正常运行所需环境；4.当列车在隧道内发生阻塞事故时，保证列车周围环境温度满足列车空调系统正常运行的要求；5.发生火灾的情况下，进行合理的气流组织，及时排烟，诱导乘客疏散。二、地铁通风空调系统的特点和功能地铁通风空调基础知识车站公共区与区间隧道的分隔形式不同，习惯叫系统制式。目前主要有屏蔽门和安全门两种制式。开式系统系统制式安全门制式屏蔽门制式开闭式系统闭式系统三、地铁通风空调系统的“制式”地铁通风空调基础知识开式系统概念：通风系统实现内部环境的控制目标。做法：隧道设置机械风井和必要的活塞风井，风井、车站出入口及隧道峒口与室外空气相通，车站与隧道相通（设置安全门），不需要迂回风道，利用活塞或机械进行通风。闭式系统概念：车站采用空调系统，区间隧道冷却借助行车“活塞效应”携带的部分车站空调冷风来实现”内部环境的控制要求。做法：隧道设置机械风井和必要的活塞风井，风井、车站出入口及隧道峒口与室外空气相通，车站与隧道相通（设置安全门），需要迂回风道，利用活塞或机械进行通风。三、地铁通风空调系统的“制式”2.0.36开式运行地铁隧道通风与空调系统运行模式之一。开式运行时，隧道内部空气通过风机、风道、风亭等设施与外界大气进行空气交换。闭式运行地铁隧道通风与空调系统运行模式之一。闭式运行时，隧道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。地铁通风空调基础知识开闭式系统概念：根据需要，运行时控制隧道、车站与外界大气的通风量，通过“开、闭式”运行实现内部环境的控制要求。做法：风井、车站出入口及隧道峒口与室外空气相通（设置安全门），车站与隧道相通，需要迂回风道，利用活塞或机械进行通风。运行：夏季闭式运行，车站内采用空调，与室外连通的风井关闭，新风量一是通过风机从室外向车站提供，二是活塞效应从车站出入口带进。区间隧道环境借助于列车行驶时的活塞效应将车站空调冷风携带入区间，迂回风道开启，满足闭式运行活塞风泄压要求；过渡季开式运行，开启与室外连通的风井，关闭迂回风道，加大与外界通风量，满足环境控制要求。严寒地区冬季闭式运行，非冬季开式运行。案例：北京地铁很多条线、严寒地区地铁线、广州地铁1号线、上海地铁2号线、南京地铁1号线等。三、地铁通风空调系统的“制式”地铁通风空调基础知识屏蔽门系统概念：公共区与隧道轨行区隔开，车站公共区设置空调系统，区间隧道采用活塞通风或机械通风的方式，分别实现内部环境的控制要求。做法：设置屏蔽门将站台公共区与隧道轨行区完全屏蔽。隧道设置机械风井和活塞风井。运行：区间隧道全年采用活塞通风方式需要时辅助机械通风。车站通风空调类似一般建筑物。案例：深圳、广州、上海大部分地铁。三、地铁通风空调系统的“制式”地铁通风空调基础知识优缺点对比制式主要优点主要缺点开闭式系统不必设置活塞风井；非空调季可以利用活塞风冷却车站；车站的环境品质较差（风速、尘）；车站空调设备容量及机房大；设迂回风道屏蔽门系统车站的环境品质好；车站空调设备容量及机房小；不必设置迂回风道必须设置活塞风井；非空调季不可以利用活塞风冷却车站；三、地铁通风空调系统的“制式”13.2.25条“当活塞风对车站有明显影响时，应在车站的两端设置活塞风泄流风井或活塞风迂回风道”13.2.26条“站台和站厅的瞬时风速不宜大于5m/s”13.2.19地下车站公共区内的CO2日平均浓度应小于1.5‰。13.2.20地下车站公共区空气中可吸入颗粒物的日平均浓度应小于0.25mg/m3。地铁通风空调基础知识确定原则1.多专业多影响因素，以通风空调系统节能为主来确定。2.宜优先采用通风方式，选择开闭式系统。3.设置空调系统，一般空调季节时间长的地区选用屏蔽门系统；过渡季节时间长的地区选用开闭式系统；4.无疑可调屏蔽门系统具有明显的概念优势三、地铁通风空调系统的“制式”13.1.6条“通风空调系统制式应结合地铁的运输能力、当地的气候条件、人员舒适性要求和运行及维护费用等因素进行技术经济综合比较来确定。”13.1.5地铁通风与空调系统的确定应符合下列规定：1地铁通风与空调系统分为通风系统（含列车活塞通风、自然通风和机械通风）和空调系统两种系统方式；2地铁通风与空调系统应优先采用通风系统（含列车活塞通风、自然通风和机械通风）；3在夏季当地最热月的平均温度超过25℃，且地铁高峰时间内每小时的行车对数和每列车车辆数的乘积不小于180时，应采用空调系统；4在夏季当地最热月的平均温度超过25℃，全年平均温度超过15℃，且地铁高峰时间内每小时的行车对数和每列车车辆数的乘积不小于120时，应采用空调系统。地铁通风空调基础知识系统组成隧道通风系统车站通风空调系统区间隧道通风系统公共区通风空调系统（大系统）设备管理用房通风空调系统（小系统）空调冷冻水系统（水系统）车站隧道排热系统（屏蔽门）隧道降温系统（需要时）四、地铁通风空调系统的组成地铁通风空调基础知识隧道通风系统包括：区间隧道通风机（TVF，车站和隧道中间）、车站隧道排热风（TEF，屏蔽门）、射流（推力）风机（长隧道、双线隧道、渡线等辅线）、工况转换风阀、消声器、活塞风道、机械风道、迂回风道（开闭式）及对应风井、风亭。公共区通风空调系统（大系统）：与其他建筑风系统空调的不同点是采用双风机系统（回/排风机）并设最小新风机设备管理用房通风空调系统（小系统）通常采用双风机一次回风系统。集成闭式系统：将隧道通风系统与车站通风空调系统进行有机结合。主要设计思路是充分利用风道内的空间、优化合并隧道通风系统和公共区通风空调系统，有利有弊。介绍一些其他系统变化四、地铁通风空调系统的组成地铁通风空调基础知识隧道通风系统四、地铁通风空调系统的组成地铁通风空调基础知识四、地铁通风空调系统的组成大系统地铁通风空调基础知识四、地铁通风空调系统的组成小系统地铁通风空调基础知识隧道通风系统双活塞单活塞四、地铁通风空调系统的组成五、地铁风机盘管应用介绍工作原理依靠风机的强制作用，使空气通过盘管，机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定，维持在一个你认为舒服的环境温度。地铁通风空调基础知识中央空调系统的典型制冷运行过程中央空调系统运行的过程实质上是热量转移的过程。中央空调制冷时，典型的制冷时热量转移过程如下：⑴空调室内热空气经风机盘管中的冷水吸收，热量被转移到冷水中；⑵制冷机耗能做功，把冷水中的热量转移到冷却水中；⑶冷却水的热量经冷却塔喷淋、气化被转移到环境大气中。空调在营造舒适小环境的同时，消耗大量能源和淡水，向大气排放的热量和CO2气体污染了环境。五、地铁风机盘管应用介绍风机盘管工作原理五、地铁风机盘管应用介绍风机盘管工作原理五、地铁风机盘管应用介绍风机盘管空调系统新风引入方式①新风由新风机组独立送入房间②新风由新风机组处理后经风机盘管送入房间③由墙洞引入直接送入房间④由墙洞引入经风机盘管处理后送入房间五、地铁风机盘管应用介绍风机盘管空调系统新风引入方式五、地铁风机盘管应用介绍按形式：卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种按厚度：超薄型、普通型按有无冷凝水泵：普通型、豪华型按机组静压：0Pa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa（机外静压）按照排管数量：两排管、三排管按制式：两管制、四管制风机盘管设备分类五、地铁风机盘管应用介绍说明：两排管、三排管风机盘管所说的几排指的是风机盘管表冷器铜管的排数，一般的二排就是铜管两排，每排8根，一共16根铜管；三排就是铜管三排，每排8根，一共24根铜管。铜管的根数越多，制冷效果越好。五、地铁风机盘管应用介绍说明：两管制、四管制两管制：普通风机盘管夏季走冷水制冷，冬季走热水制热四管制：多用于一些比较豪华场所，可以同时走热水和冷水，即可以根据需要有的房间制冷，有的房间取暖五、地铁风机盘管应用介绍应用样式—卧式暗装地铁中用到的其他样式吸顶式(卡式)风机盘管FP-XD(KM)工点设计是按照总体性（院）、系统性（院）设计的要求，对具体车站、隧道通风系统进行的工程实施性设计。从初步设计阶段开始进行工点设计。负责部分负荷计算必须遵循系统设计要求分系统显示设计示例六、工点设计地铁通风空调基础知识1.受外界气象条件的影响较小，内热源为主。2.列车牵引、制动系统散热，列车空调散热是影响隧道及站台热环境的主要因素，是主要的内热源。3.客流量有相当大的波动性。4.由于被厚土层覆盖，维护结构的蓄热量很大，热惰性明显。从建成运行起，一般要经历1～2年“结露防湿”，5～15年“升温”两阶段后，才能达到“温度稳定”的阶段。室外设计参数负荷计算地铁空调负荷特点13.2.13地下车站公共区夏季室外空气计算温度应符合下列规定：1夏季通风室外空气计算温度采用近20年最热月月平均温度的平均值；2夏季空调室外空气计算干球温度采用近20年夏季地铁晚高峰负荷时平均每年不保证30h的干球温度；3夏季空调室外空气计算湿球温度采用近20年夏季地铁晚高峰负荷时平均每年不保证30h的湿球温度。13.2.34地下车站设备与管理用房的室外空气计算温度应符合下列规定：1夏季通风室外计算温度，应采用历年最热月14时的月平均温度的平均值；2冬季通风室外计算温度，应采用累年最冷月平均温度；3夏季空调室外计算干球温度，应采用历年平均不保证50h的干球温度；4夏季空调室外计算湿球温度，应采用历年平均不保证50h的湿球温度；六、工点设计地铁通风空调基础知识负荷计算1.人体负荷人数确定高峰小时客流比较早、晚客流，取大者计算，超高峰小时系数按1.4确定。乘客在车站平均停留时间如下：上车客流车站平均停留时间为按行车间隔（站台a2）加3min（站厅a1）；下车客流车站平均停留时间为3min，站厅、站台各1。5min(b1、b2)。Gc=A1/60a1+A2/60b1Gp=A1/60a2+A2/60b2其中：Gc---站厅计算人员数量Gp---站台计算人员数量A1---车站小时上车客流（人/小时）A2---车站小时下车客流（人/小时）换乘站需要考虑各线的换乘系数，应根据建筑布置情况分析考虑六、工点设计地铁通风空调基础知识负荷计算2.设备负荷自动扶梯、电梯、闸机、自动售票机、自动加值验票机等散热设备按指标。3.照明负荷照明灯具、广告灯箱、指示牌等按指标。4.围护结构负荷热库（站台）、热库（站厅）。5.屏蔽门传热负荷传热按一维稳态导热计算。6.渗透风负荷应由系统设计单位经计算后提供风量或负荷。出入口空气渗透（计入站厅,200W/㎡）、屏蔽门传热及渗透（计入站台36000W/站）7.新风负荷按每人最小值、总风量%和屏蔽门漏风量大值8.湿负荷分为人员散湿量、结构壁面散湿量和渗透风带入的散湿量。一般按照相关资料的经验推算。13.2.18当采用空调系统时，每个乘客每小时需供应的新鲜空气量