地鐵中央空調解決方案.doc
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地鐵中央空調解決方案,一、——背景介紹：地鐵空間作為典型的地下大空間建筑，其空調運行能耗是地鐵總能耗的重要組成部分。因此，地鐵空調系統(tǒng)的合理設計及優(yōu)化運行對于地鐵的節(jié)能運行具有舉足輕重的影響。由于列車是影響地鐵熱環(huán)境的主要干擾源，列車的往來運動導致地鐵站臺內氣流分布的周期性變化，根據靜態(tài)平均負荷設計的...
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地鐵中央空調解決方案
一、地鐵中央空調解決方案——背景介紹：
地鐵空間作為典型的地下大空間建筑，其空調運行能耗是地鐵總能耗的重要組成部分。因此，地鐵空調系統(tǒng)的合理設計及優(yōu)化運行對于地鐵的節(jié)能運行具有舉足輕重的影響。由于列車是影響地鐵熱環(huán)境的主要干擾源，列車的往來運動導致地鐵站臺內氣流分布的周期性變化，根據靜態(tài)平均負荷設計的空調系統(tǒng)在實際運行中可能無法滿足設計要求，因此有必要了解這一動態(tài)變化過程。同時地鐵站作為一個整體，其各部分負荷相差很大，所以有必要分析各部分負荷的實際情況，有針對性的采取節(jié)能措施，以合理減低空調能耗。
這些問題的解決，都依賴于對地鐵熱環(huán)境詳細的測量與分析。同時，近年來應用漸廣的地鐵熱環(huán)境模擬手段，也急需大量的實驗驗證。但是由于地鐵熱環(huán)境實地測量的復雜性，目前國內對地鐵空調負荷的的實測數據非常缺乏。
地鐵主要是由車站、隧道兩大部分組成。地鐵車站根據城市規(guī)劃控制要求：位于城市主干道下的，應滿足主體結構上覆土不小于3米；位于城市次干道下的，應滿足主體結構上覆土不小于2米。車站包括公共區(qū)、管理及設備用房。整個車站全長一般應在160米以上。地下鐵道基本上是與大氣隔絕的，室外大氣的溫、濕度對車站的空調負荷只有間接的影響。
二、地鐵中央空調解決方案系統(tǒng)設計：
1、機械通風
當活塞式通風不能滿足地鐵除余熱與余濕的要求時，要設置機械通風系統(tǒng)。根據地鐵系統(tǒng)的實際情況，可在車站與區(qū)間隧道分別設置獨立的通風系統(tǒng)。車站通風一般為橫向的送排風系統(tǒng)；區(qū)間隧道一般為縱向的送排風系統(tǒng)。這些系統(tǒng)應同時具備排煙功能。區(qū)間隧道較長時，宜在區(qū)間隧道中部設中間風井。對于當地氣溫不高，運量不大的地鐵系統(tǒng)，可設置車站與區(qū)間連成一起的縱向通風系統(tǒng)，一般在區(qū)間隧道中部設中間風井，但應通過計算確定。
2、閉式系統(tǒng)
閉式系統(tǒng)使地鐵內部基本上與外界大氣隔斷，僅供給滿足乘客所需的新鮮空氣量。車站一般采用空調系統(tǒng)，而區(qū)間隧道的冷卻是借助于列車運行的“活塞效應”攜帶一部分車站空調冷風來實現。這種系統(tǒng)多用于當地最熱月的月平均溫度高于25℃、且運量較大、高峰時間內每小時的列車運行對數和每列車車輛數的乘積大于180的地鐵系統(tǒng)。
3、屏蔽門系統(tǒng)
在車站的站臺與行車隧道間安裝屏蔽門，將其分隔開，車站安裝空調系統(tǒng)，隧道用通風系統(tǒng)（機械通風或活塞通風，或兩者兼用）。若通風系統(tǒng)不能將區(qū)間隧道的溫度控制在允許值以內時，應采用空調或其他有效的降溫方法。安裝屏蔽門后，車站成為單一的建筑物，它不受區(qū)間隧道行車時活塞風的影響。車站的空調冷負荷只需計算車站本身設備、乘客、廣告、照明等發(fā)熱體的散熱，及區(qū)間隧道與車站間通過屏蔽門的傳熱和屏蔽門開啟時的對流換熱。
4、此時屏蔽門系統(tǒng)
車站空調冷負荷僅為閉式系統(tǒng)的22%～28%，且由于車站與行車隧道隔開，減少了 運行噪聲對車站的干擾，不僅使車站環(huán)境較安靜、舒適，也使旅客更為安全。地鐵環(huán)控系統(tǒng)一般采用屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)或閉式環(huán)控系統(tǒng)。屏蔽門制式系統(tǒng)即：站臺和軌行區(qū)分開，車站為獨立的制冷、除濕區(qū)、因此有安全、節(jié)能和美觀等優(yōu)點。由于屏蔽門的隔斷，屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)形成了兩個相對獨立的系統(tǒng)——車站空調通風系統(tǒng)和隧道通風系統(tǒng)。
三、地鐵中央空調解決方案——負荷計算方面：
根據地鐵的建筑特點，造成地鐵內部對室外溫度影響的延遲性，相對穩(wěn)定，根據有關資料顯示：列車本身及列車空調的散熱約占74%，照明、廣告燈箱的散熱約占6%，設備（如自動扶梯、售票機等）的散熱約占5%，乘客和工作人員的散熱約占15%；地鐵圍護結構周圍的土壤能吸收大量的熱量并儲蓄起來，夏儲冬放，以調節(jié)地鐵內空氣的溫度，根據一些資料記載，此部分熱量占地鐵產熱量的25%∽40%。
環(huán)控設計采用常規(guī)閉式系統(tǒng)，總散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，基本為車站的空調負荷；環(huán)控設計采用常規(guī)開式系統(tǒng)，列車本身及列車空調的散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，其他部分的熱量通過隧道通風系統(tǒng)傳到室外，而車站的空調負荷僅包括車站內乘客和工作人員散熱量、照明散熱量及設備散熱量。
1、地鐵中央空調解決方案——參數取值方面
（1）、地鐵站的空調屬于舒適性空調。
站內雖然人員密集，但逗留時間較短，同時地鐵空調負荷很大，為了節(jié)約能源，只考慮乘客由地面進入車站的一個“暫時舒適”環(huán)境即可。而人體對溫度變化有明顯感覺的溫差在2° C以上。這樣乘客從地面進站到上車，經歷一個環(huán)境溫度逐漸降低的過程，32.5℃→30℃→29℃→27℃，既是一個較舒適的過程又是一個較衛(wèi)生的過程，沒有突冷的感覺；車站的一些管理用房，由于管理人員長時間在里面工作，取tn =27℃；車站的一些設備用房據工藝要求確定室內溫度取值。
1、地鐵中央空調解決方案——防排煙方面
由于地鐵是一個人員密集的地下公共建筑，且地下車站對外連通的口部相對來說比較少，因此地下鐵道及區(qū)間隧道的機械事故通風至關重要。
地鐵事故通風分為非火災性原因和火災性原因二類。火災事故按區(qū)間隧道、站廳、站臺同一時間只有一處發(fā)生火災來考慮，此較好的方法是使人、煙分向流動，用機械排煙設施使煙氣按一個方向流動，排出地面，而人員從另一個方向撤離。
考慮到地鐵的站廳或站臺公共區(qū)的使用面積一般在1500m² 左右，且為了使一個站廳或站臺分為兩個防煙分區(qū)，因此規(guī)范規(guī)定：每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過750m² 。排煙量按每分鐘每平方米建筑面積1m³ 計算。
地鐵排煙系統(tǒng)，排煙風機及煙氣流經的輔助設備如風閥及消聲器等，應保證在150℃時能連續(xù)工作1h。
2、地鐵中央空調解決方案——噪聲控制方面
一、地鐵中央空調解決方案——背景介紹：
地鐵空間作為典型的地下大空間建筑，其空調運行能耗是地鐵總能耗的重要組成部分。因此，地鐵空調系統(tǒng)的合理設計及優(yōu)化運行對于地鐵的節(jié)能運行具有舉足輕重的影響。由于列車是影響地鐵熱環(huán)境的主要干擾源，列車的往來運動導致地鐵站臺內氣流分布的周期性變化，根據靜態(tài)平均負荷設計的空調系統(tǒng)在實際運行中可能無法滿足設計要求，因此有必要了解這一動態(tài)變化過程。同時地鐵站作為一個整體，其各部分負荷相差很大，所以有必要分析各部分負荷的實際情況，有針對性的采取節(jié)能措施，以合理減低空調能耗。
這些問題的解決，都依賴于對地鐵熱環(huán)境詳細的測量與分析。同時，近年來應用漸廣的地鐵熱環(huán)境模擬手段，也急需大量的實驗驗證。但是由于地鐵熱環(huán)境實地測量的復雜性，目前國內對地鐵空調負荷的的實測數據非常缺乏。
地鐵主要是由車站、隧道兩大部分組成。地鐵車站根據城市規(guī)劃控制要求：位于城市主干道下的，應滿足主體結構上覆土不小于3米；位于城市次干道下的，應滿足主體結構上覆土不小于2米。車站包括公共區(qū)、管理及設備用房。整個車站全長一般應在160米以上。地下鐵道基本上是與大氣隔絕的，室外大氣的溫、濕度對車站的空調負荷只有間接的影響。
二、地鐵中央空調解決方案系統(tǒng)設計：
1、機械通風
當活塞式通風不能滿足地鐵除余熱與余濕的要求時，要設置機械通風系統(tǒng)。根據地鐵系統(tǒng)的實際情況，可在車站與區(qū)間隧道分別設置獨立的通風系統(tǒng)。車站通風一般為橫向的送排風系統(tǒng)；區(qū)間隧道一般為縱向的送排風系統(tǒng)。這些系統(tǒng)應同時具備排煙功能。區(qū)間隧道較長時，宜在區(qū)間隧道中部設中間風井。對于當地氣溫不高，運量不大的地鐵系統(tǒng)，可設置車站與區(qū)間連成一起的縱向通風系統(tǒng)，一般在區(qū)間隧道中部設中間風井，但應通過計算確定。
2、閉式系統(tǒng)
閉式系統(tǒng)使地鐵內部基本上與外界大氣隔斷，僅供給滿足乘客所需的新鮮空氣量。車站一般采用空調系統(tǒng)，而區(qū)間隧道的冷卻是借助于列車運行的“活塞效應”攜帶一部分車站空調冷風來實現。這種系統(tǒng)多用于當地最熱月的月平均溫度高于25℃、且運量較大、高峰時間內每小時的列車運行對數和每列車車輛數的乘積大于180的地鐵系統(tǒng)。
3、屏蔽門系統(tǒng)
在車站的站臺與行車隧道間安裝屏蔽門，將其分隔開，車站安裝空調系統(tǒng)，隧道用通風系統(tǒng)（機械通風或活塞通風，或兩者兼用）。若通風系統(tǒng)不能將區(qū)間隧道的溫度控制在允許值以內時，應采用空調或其他有效的降溫方法。安裝屏蔽門后，車站成為單一的建筑物，它不受區(qū)間隧道行車時活塞風的影響。車站的空調冷負荷只需計算車站本身設備、乘客、廣告、照明等發(fā)熱體的散熱，及區(qū)間隧道與車站間通過屏蔽門的傳熱和屏蔽門開啟時的對流換熱。
4、此時屏蔽門系統(tǒng)
車站空調冷負荷僅為閉式系統(tǒng)的22%～28%，且由于車站與行車隧道隔開，減少了 運行噪聲對車站的干擾，不僅使車站環(huán)境較安靜、舒適，也使旅客更為安全。地鐵環(huán)控系統(tǒng)一般采用屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)或閉式環(huán)控系統(tǒng)。屏蔽門制式系統(tǒng)即：站臺和軌行區(qū)分開，車站為獨立的制冷、除濕區(qū)、因此有安全、節(jié)能和美觀等優(yōu)點。由于屏蔽門的隔斷，屏蔽門制式環(huán)控系統(tǒng)形成了兩個相對獨立的系統(tǒng)——車站空調通風系統(tǒng)和隧道通風系統(tǒng)。
三、地鐵中央空調解決方案——負荷計算方面：
根據地鐵的建筑特點，造成地鐵內部對室外溫度影響的延遲性，相對穩(wěn)定，根據有關資料顯示：列車本身及列車空調的散熱約占74%，照明、廣告燈箱的散熱約占6%，設備（如自動扶梯、售票機等）的散熱約占5%，乘客和工作人員的散熱約占15%；地鐵圍護結構周圍的土壤能吸收大量的熱量并儲蓄起來，夏儲冬放，以調節(jié)地鐵內空氣的溫度，根據一些資料記載，此部分熱量占地鐵產熱量的25%∽40%。
環(huán)控設計采用常規(guī)閉式系統(tǒng)，總散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，基本為車站的空調負荷；環(huán)控設計采用常規(guī)開式系統(tǒng)，列車本身及列車空調的散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，其他部分的熱量通過隧道通風系統(tǒng)傳到室外，而車站的空調負荷僅包括車站內乘客和工作人員散熱量、照明散熱量及設備散熱量。
1、地鐵中央空調解決方案——參數取值方面
（1）、地鐵站的空調屬于舒適性空調。
站內雖然人員密集，但逗留時間較短，同時地鐵空調負荷很大，為了節(jié)約能源，只考慮乘客由地面進入車站的一個“暫時舒適”環(huán)境即可。而人體對溫度變化有明顯感覺的溫差在2° C以上。這樣乘客從地面進站到上車，經歷一個環(huán)境溫度逐漸降低的過程，32.5℃→30℃→29℃→27℃，既是一個較舒適的過程又是一個較衛(wèi)生的過程，沒有突冷的感覺；車站的一些管理用房，由于管理人員長時間在里面工作，取tn =27℃；車站的一些設備用房據工藝要求確定室內溫度取值。
1、地鐵中央空調解決方案——防排煙方面
由于地鐵是一個人員密集的地下公共建筑，且地下車站對外連通的口部相對來說比較少，因此地下鐵道及區(qū)間隧道的機械事故通風至關重要。
地鐵事故通風分為非火災性原因和火災性原因二類。火災事故按區(qū)間隧道、站廳、站臺同一時間只有一處發(fā)生火災來考慮，此較好的方法是使人、煙分向流動，用機械排煙設施使煙氣按一個方向流動，排出地面，而人員從另一個方向撤離。
考慮到地鐵的站廳或站臺公共區(qū)的使用面積一般在1500m² 左右，且為了使一個站廳或站臺分為兩個防煙分區(qū)，因此規(guī)范規(guī)定：每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過750m² 。排煙量按每分鐘每平方米建筑面積1m³ 計算。
地鐵排煙系統(tǒng)，排煙風機及煙氣流經的輔助設備如風閥及消聲器等，應保證在150℃時能連續(xù)工作1h。
2、地鐵中央空調解決方案——噪聲控制方面
