外高桥保税区站通风空调设计体会

所属栏目：工业设计论文
发布时间：2011-02-26 14:17:10  更新时间：2023-07-03 12:00:00

　　地铁是解决当今世界许多城市交通拥塞问题，以及大量、快速、安全地运送乘客的一种现代化交通工具。车站是轨道交通中重要组成部分，不但要满足基本运营要求，还要考虑到对城市景观影响，乘客乘坐时的安全性舒适性要求。文中针对一典型高架车站做以分析，对通风空调相关问题加以论述。

　　关键词：地铁，通风空调，变频多联，防排烟

　　一、工程概况

　　外高桥保税区站是轨道交通六号线第四站，车站位于杨高北路路中，北侧为杨高路。紧邻东顾河路;南侧紧邻京华路，车站中心里程为SK5+063.751。车站为路中高架侧式站台车站，设备管理用房均设置在东侧的绿化带内,跨路天桥同时兼站厅非付费区站台高14.24m,设备管理用房高5.250m，车站宽20.86m,天桥宽5.0m,设备管理用房总面宽为41.7m,进深为14.5m，车站全长80.0m，有效站台长78m，站台宽3.0米。车站内主要包括设备用房、管理用房和公共区，根据各类房间不同的温湿度及消防要求，采取单一通风空调系统形式无法满足要求。故而本车站采用了全空气空调系统、变频多联系统及通风系统等多种系统形式。

　　二、 工程设计的难点

　　1、车站较高的装修和环保要求

　　上海为国际化大都市，轨道交通作为城市的重要形象，本车站地处繁华地段，对装修要求较高。若采用常规水冷系统冷却塔需设于室外，严重影响车站立面效果，同时冷却塔与水冷机组运行噪声会对周边环境产生严重干扰。在进行设计时还应考虑通风空调系统对车站外立面，内部装修的影响。

　　2、车站设备用房受线路标高影响，层高需降低

　　受线路标高制约，车站设备用房层高较常规层高低，一般情况层高不应小于3.8m，本站仅能满足3.4m。地下设备管理用房层高仅满足相关强、弱电设备布置，严重制约地下层管线敷设。在此基础上应减少通风空调系统管线的设置，同时又要满足系统室内温湿度要求和消防防排烟要求。

　　3.空调系统设置需考虑车站负荷变化

　　根据轨道交通运营特点，车站负荷在一天中不断变化，这就要求通风空调系统运行应满足负荷变化要求，这样既可以节约能源，同时又可满足乘客与工作人员的舒适度要求。

　　4、变电所设于地下不利于排除设备发热量

　　为节约占地面积，车站变电所设于地下，供电设备发热量大，设于地下不利于设备散热。变电所设备冷负荷约占本站总冷负荷30%，设置合理空调系统对于车站节能意义重大。

　　三、 采取的措施

　　根据工程中设计难点将采取以下措施，来达到相关要求：

　　1、 设置变频多联系统

　　车站管理区通风空调系统为变频多联系统，主要包括变频多联室内、外机，新风系统采用全热交换器。变频多联室外机可以直接设置于室外，不用设通风空调机房，节省机房面积。高架车站对外部装修要求较高，室外机在冷媒管长度要求范围内，可以根据实际环境条件，选择最佳室外机摆放位置，并且机组噪声低不会对周边居民造成不利影响。室内机根据室内负荷配置，同时可以根据室内负荷变化调整室内机输出冷量，最大程度满足工艺温度要求和人员舒适度要求。室内温度可精确控制，气流分布均匀，不会使室内温度冷或者过热。室内机根据工艺要求灵活选择合适的送风位置，能够使气流送达房间各个角落。每台室内机均可以单独控制，如果房间内局部区域需要空调时，只需要开启该区域的空调即可，减少不必要的浪费，做到“按需控制”。

　　为保证新风处理过程更加节能，地面层通风空调系统新风处理采用全热交换器。这样在向室内提供新风的同时，又可以回收部分室内排风带走的能量。全热交换器通过全热交换模式、旁通通风模式及预热/冷控制模式的结合使用，全年空调负荷可降低约28%。

　　2、 车站设备用房地下层通风空调及防排烟系统

　　车站设备用房地下部分层高较低，为减少通风空调管线，空调系统回风采用走廊回风模式，取消空调回风管路。地下层采用全空气空调系统，空调新风送入设备用房，通过设备房间与走廊隔墙上安装防火阀后，经过走廊后，排入空调回风系统。

　　此系统在非空调季节，通过风阀的转换兼作通风系统。在火灾发生时,通风空调系统送风系统作为消防系统补风，排烟通过专设排烟风机及风道来实现。来根据火灾发生位置所处防烟分区组织排烟：对于气体灭火房间,火灾时关闭该灭火单元内的所有排烟防火阀,同时关闭送排风机,以使房间密闭，待灭火之后，开启该灭火单元内的排烟防火阀，通过排排烟风机将有害气体排出;对于非气体灭火房间,火灾时关闭非着火排烟分区支管上的防火阀，开启排风机进行排烟。当烟气蔓延到走廊，由烟感器控制或手动打开走廊内常闭排烟口。火灾时，由送风机进行补风，不足的部分由走廊补风井自然补风。非空调房间设机械排风系统，通过门上百叶或者设置在墙上的防火阀自然进风。厕所、污水泵房设独立的机械排风系统,门上百叶自然进风的通风系统。空调通风机房和冷冻机房设机械送、排风系统。地下层通风空调原理详下图：

　　3、变电所通风系统

　　变电所单独设置通风系统(送风机+排风机)，通过机械排风系统排除设备余热。送、排风机采用多台双速风机，空调季时风机高速运行，非空调季时风机低速运行。当冬季室外空气焓值低时，减少风机开启数量，可达到节能目的。同时在变电所与走廊隔墙上设置电动防烟防火阀，由于采取走廊回风形式，系统回风部分排入变电所，分担部分设备负荷，各系统之间资源合理分配，减少选取设备容量。排风系统兼作气体灭火后的排气系统。变电所通风原理详下图：

　　四、成果及效益

　　1、经济效益

　　(1)设置走廊回风系统，减少通风空调系统管路，节省地下空间，减少土建专业工程量。采用变频多联系统减少车站空调机房面积，节约车站的土建规模及投资。土建费用减少约83万元。

　　(2)相对传统空调系统形式，变频多联系统具有更高COP值，在相同制冷/热条件下，消耗电能更少。每年车站运行费用节省约19.3万元。

　　2、社会效益

　　(1)本系统为变频系统，系统可以根据室内人员及设备负荷变化，迅速调整空调输出功率。在运营高峰阶段空调负荷达到最大值，此时设备输出可随负荷调整至最大;当地铁停止运行时，车站负荷最小，此时可以根据设定要求，关闭相关空调设备，避免不必要能源浪费。

　　(2)变频多联系统室外机布置灵活，不影响车站外立面装修效果，室内机有天花板嵌入式、导管内藏式、壁挂式、立式等等，可以根据室内装修情况进行设计。车站装修更加美观。变频多联系统噪声低，设备运行平稳，符合相关环保要求。

　　3、技术效益

　　(1)变频多联系统引入模块化设计理念，设备机组组合灵活，可以根据不同的系统负荷选取设备，节省设备初投资，简化设计过程。

　　(2)根据室内温度控制设备启停，按照通风优先的原则进行设置，尽可能节约能源。

　　五、结语

　　地铁车站通风空调系统不仅仅只考虑满足本专业基本功能需求，还应当要与建筑、供电等相关专业密切配合，协调好相互关系。文**绍了一些对车站通风空调的认识和体会，抛砖引玉，以供参考。

　　参考文献

　　[1]《地铁设计规范》(GB501572003年版)

　　[2]《采暖通风与空气调节设计规范》(GB500192003年版)

　　[3]《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-952005年版)

　　[4]《建筑设计防火规范》(GB50016-952006年版)