公共区单端通风空调系统

    王岩

    摘? 要? 通风空调系统布置对车站形式、规模有重大影响。 地铁通风空调系统管路复杂，尤其对于地铁车站这种狭长的空间来说更加大了管路布置的难度。本文针对传统车站空调系统布置方案及单端通风空调系统方案作出了相应的介绍及比较。

    关键词? 单端送风? 地铁车站

    1传统车站方案与单端系统方案形式

    1.1传统车站方案

    地铁车站中部为公共区，两端为设备管理用房，根据设备数量分为设备大端和设备小端。通风空调机房位于车站两侧，两端机房内各设一台组合式空调机组和相应的回排风机、排烟风机，分别负责相应一侧车站站厅及站台公共区的送排风。 空调风管穿越整个设备管理用房为公共区服务。这种布置方案，广泛的运用在各地车站，有利于管路的水力平衡 。

    1.2单端系统方案

    单端系统方案仅在车站设备区小端设置通风空调机房，取消大端空调机房。并且站台与站厅公共区分开设置通风空调系统。风管由一侧机房分出，其中服务于公共区的风管只需跨越一端设备管理用房。这种形式相应的缓解了传统车站设备大端管路压力，但水利平衡是一个值得关注的问题。

    2传统车站方案与单端送风方案比较

    针对这两种方案下面从空间利用率、系统输送效率、系统控制、水力平衡四个方面对两种方案进行对比。

    2.1空间利用率

    传统方案管线集中于设备大端，吊顶空间紧张，对于管线敷设、运营维护及检修都有着极大的困难，然而设备区小端空间却有富余，存在明显空间运用不合理的情况。比如无锡地区标准站站厅层高4.5m，宽度18.5m，属于非常紧凑的建筑规模，设备区大端各类电缆桥架，水管，多联机等管线又非常集中，公共区风管势必对管线综合布置造成很大影响。单端系统方案将大系统空调器组放置于设备小端，服务于公共区通风空调风管将不再穿越设备区大端，解决了设备区大端吊顶内空间局促、设备区小端空间浪费的问题，能更加均衡的利用整个车站吊顶空间 。除此之外由于车站的环控机房受车站大系统设备尺寸和检修空间的影响，按照传统方案机房总占用面积较大。单端通风空调系统方案可相应减少建筑规模，所有大系统通风空调机组集中于设备小端。对于原有设备大端布置，原有冷水机房位置空间可以采用环空电控室单排布置的模式，并预留相应的走道，其余房间可以整齐划一，实现车站各房间的标准化。而对于设备小端，则需将原有的弱电设备用房提前，并在附属靠近风道位置预留冷水机组实现车站面积的综合利用。通过对单端送风方案与传统方案机房面积梳理发现对于传统车站设备大端环控机房面积在320平米左右，设备小端150平米，而单端送风方案设备大端所需环控机房面积120平米，设备小端250平米。机房面积减少了100平米左右，减少了土建造价。，

    2.2系统输送能耗

    对于水系统，传统方案车站两端各设置一套公共区空气处理设备，并共用一套冷源系统。根据冷水机组设置于负荷中心区的原则，冷水机组位于车站一端，冷水输送需跨越整个设备区及站厅公共区。以无锡地區标准车站为例，将冷水由车站一端输送至另一端，输送距离约为300m，相应的水力输送阻力约为（0.7～1.0）×100Pa，冷水泵扬程会达到30m以上。对于风系统，设备区大端的公共区送回风风管也同样需穿越整个设备区大端， 除此之外设备区还需设置大量防火阀、调节阀、弯头、三通等，局部阻力也很大，导致送回风机大部分压头用于克服设备管理用房区管段的无效损失，有效压头很小，不满足节能降耗要求。采用单端系统方案时设备大端无空调机组，可以完全省去穿越整个公共区和大端设备区的空调水管和风管， 大大缩短了输送距离，同时两台公共区空调机组相邻布置，冷冻水系统水力平衡更加有力 ，降低了运行能耗。

    2.3系统调节控制

    双端送风方案中车站公共通风空调系统设置的控制风阀（电动风阀）数量多，控制点多，尤其在火灾排烟工况下系统调节难度大，不成功率增加。 同时传统方案中每端通风空调设备均兼顾站厅与站台公共区送排风，然而站厅与站台为满足地铁车站公共区环境空气温度过渡性舒适的要求设计温度要求不同， ，难以实现站厅与站台对不同的温度控制目标。同时可能引起公共区温度波动加剧，导致空间舒适性难以达到要求且系统能耗增加。

    2.4水力平衡

    传统车站管路分设两端，管道阻力相对容易平衡，通过采取相应的措施即可控制管路的不平衡率。而对于单端送风方案，由于管路与双端送风方案比管路相对较长，尤其是B型车， 6辆编组，每根风管设置的风口数量更多， 风系统水力平衡相对有些难度，所以考虑单端送风方案需重点关注好水利平衡计算，采取相应措施，比如通过调节风管尺寸，风口数量及变径次数控制静压，必要时通过相应的局部调节措施对水利平衡都具有积极作用。对于送风系统通过以往的工程经验在不增加额外调节措施的情况下可以将不平衡率控制在15%以内。然而对于回排风系统烟系统，受排烟距离的限制，需布置多个风口。根据排风气流的理论特性，若不采用额外调节措施，要取得较好的水力平衡效果，则需要设计逐渐扩大的风管。实际地铁工程中受空间限制，很难实现水力平衡良好的渐扩型风管布置，针对此问题我们决定依赖末端调节措施，使其具有良好的水力平衡效果。

    结语

    本文简单介了单端系统方案与传统车站通风空调的布置形式，两种方式各有优劣。但单端送风方案提供了很好的一种车站系统布置形式，通过优化布局，调整系统划分，并处理好风系统水力平衡较好地解决了传统设计中的不足，尤其于建筑规模非常紧凑的车站。为地铁车站通风空调系统工程提出了新的设计思路。

    参考文献：

    [1]【HVAC】吴益：重庆轨道交通10号线车站公共区通风空调系统设计.

    王 岩 无锡地铁集团有限公司