地铁隧道通风系统
广州地铁4号线隧道通风系统

在地铁中 ,采用图 3所示的隧道风机变频兼 作车站隧道排风机的系统方案。首先 ,可以大量 节省土建投资 ,特别在城市的建成区域 ,可减少 地面建筑的占地面积 ,降低拆迁工作量 ,从而减 少工程实施难度。其次 ,隧道风机设有变频器 , 可以避免因风机全压选择偏大 (因工程实际与理 论计算的偏差及设计人员的保守计算 ,此现象比 较普遍 )所带来的运行费用的增加 。上述的隧 道通风系统方案 ,是一种在地铁建设中值得推 广的系统方案 ,目前在其他城市地铁隧道通风
因此号线的隧道通风系统设计中首次采用将隧道风机变频兼作车站隧道排风机的合并的系统方案只在出站端设置活塞风道其系统形式见图对上述系统方案车站的一端做了详细的比两种系统方案的经济技术比较区间隧道风机应采用可反转的大型轴流风机站隧道排风机只需向一个方向排风可反转风机为保证反转时的效率设计叶型难以保证正反转均处于高一般可反转隧道风机的效率为73而隧道风机变频运行时其工作点也偏离叶片设计的工作点隧道风机的变频运行遵循风机的相似定律q1n1p1q2n2p2q1p1转速为n1时的流量全压和功率q2p2转速为n2时的流量全压和功率个工作点的效率及功率
=
( n1 ) 3 ( n2 ) 3
式中 : Q1、P1、N 1 ———转速为 n1 时的流量 、全压和功率 ;
Q2、P2、N 2 ———转速为 n2 时的流量 、全压和功率 ;
S ———管路阻抗系数 。
图 5为变频隧道风机在上述 3 个工作点的效率及
功率 。在对厂家的选型设计中 ,一般要求远期长期运
7 8 U RBAN RAP ID RA IL TRANSIT
广州地铁 4 号线隧道通风系统
图 5 变频隧道风机选型示意图 图 6 车站隧道风机选型示意图
际工程实施过程中 ,没有连续两个车站是采用合 并的系统方案 ,与 3 号线的方案是间隔设置的。 在有特殊配线的车站 ,设有喷嘴、推力风机或射 流风机 ,弥补了事故通风时风量减少的缺陷。在 其他线路应用中 ,如出现连续采用合并的系统方 案 ,可通过适当加大隧道风机风量的办法解决。
城市轨道交通(地铁)车站通风空调系统讲解

二、组成
(一)系统构成
二、组成
(二)设备组成
1、隧道通风系统
(1)作用:为隧道区间提供通风、排烟等作用。 (2)主要设备:轨道排风机、电动风阀及防火
阀等; (3)分类:车站隧道通风系统、区间隧道通风
系统
•(1) 新风:新风为车站抽取的外界自然空气。
•(2) 送风:送风分为送全新风、混风(新风+回风)、全回风。
•(3) 回排风:全回风、全排风及有回排风;排风又分为固定 排风和间歇排风;回排风为来自站厅、站台及设备房的回风; 当回排风温度低于外界大气温度时可起到节能作用。紧急情况 下可将车站的烟气、毒气等排掉。
•(4) 固定排风:固定排风是将车站的设备房、卫生间、卫生 器具间、储物间、生活污水间、列车冷却及隧道内的废气(废 气、热气、湿气、烟气、毒气)全部排掉不回风。
(二)列车阻塞模式:由于延误或运行故障等原因 导致列车阻塞在隧道或车站。
(三)紧急情况运行模式:通常是由于运行车辆失 灵而引起隧道内一列行驶的列车发生火灾,或者 车站发生火灾,交通运输中断,要求乘客撤离。
(一)正常运行模式
• 正常运行模式设有空调季节小新风、空调季节全新 风和非空调季节全通模式,
• (1)空调运行在夏季,站台、站厅的温湿度大于设 定值时,启动空调系统,向站台和站厅送冷风。通 过送、回风温湿度变化调节新风与回风的比例及进 入空调器的冷水量,保证站台、站厅的温湿度要求。
• (2)全新风运行主要是在春秋两季,当室外空气的 焓低于站内空气的焓时,启动全新风风机将室外新 风送至车站。
(二)列车阻塞模式
(三)紧急情况运行模式
站台火灾送风图
相关概念
•(5) 间歇排风:列车停站时开始排风,将列车产生的废气 和热量排走,没有必要再循环冷却使用,列车出站时停止排 风,从而达到节能的目的。隧道排风也属于间歇排风方式。 • (6) 自然换风:车站自然换风是通过车站进出口通道和通 风井的敞开,利用列车运动时产生的隧道活塞风进行自然换 气、自然冷却。 •(7) 隧道通风:分为送风、排风、自然换气等。送风为送 新风;排风为排除隧道内废气、热气、湿气、烟气、毒气等。 利用列车运行时产生的隧道活塞风自然换气。 •
风板机在地铁车站隧道通风系统的节能效益评估

风板机在地铁车站隧道通风系统的节能效益评估地铁是现代都市交通的重要组成部分,随着城市的不断发展,地铁线路的规模也逐渐扩大。
然而,由于地铁车站隧道的封闭性,通风系统的能耗一直是一个严重的问题。
近年来,风板机作为一种新型的通风设备,被广泛应用于地铁车站隧道的通风系统中,通过对其节能效益进行评估,可以更好地了解其在地铁车站隧道通风系统中的应用前景。
风板机是一种利用拖动高速空气形成风流的设备,其通过利用风的动能来实现隧道内空气的流通和通风。
相较于传统的通风方式,风板机具有以下优势:一是能够降低能源消耗,提高能源利用效率;二是能够提高通风效果,改善车站隧道内的空气质量;三是具有较低的维护成本和使用成本。
因此,对风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益进行评估具有重要意义。
首先,风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益主要体现在降低能源消耗方面。
地铁车站隧道通风系统通常采用机械通风的方式,即通过使用风机来驱动空气流动。
传统的风机使用大量能源,且效率有限。
而采用风板机后,其通过利用风的动能实现空气的流通,无需额外耗费能量,从而降低了能源消耗。
研究表明,风板机在地铁车站隧道通风系统中的能耗较传统风机降低了30%左右,从而大大减少了能源消耗。
其次,风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益还体现在提高通风效果方面。
地铁车站隧道内由于封闭空间较大、人群密集等因素,通风效果往往不理想,容易出现空气污染和热岛效应等问题。
而风板机通过形成空气流动,能够有效地将车站隧道内的污浊空气排出,引入新鲜空气,从而改善车站隧道内的空气质量。
研究表明,采用风板机后,地铁车站隧道内的PM2.5浓度可降低约30%,CO2浓度可降低约20%,大大改善了车站环境质量。
此外,风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益还表现在降低维护成本和使用成本方面。
传统的风机由于耗能大、使用寿命短,需要经常更换和维修,增加了维护成本和使用成本。
而风板机具有结构简单、寿命长、运行稳定等特点,减少了维护和更换的频率,降低了维护成本。
浅谈地铁隧道通风系统模式及节能措施

浅谈地铁隧道通风系统模式及节能措施摘要: 针对地铁设置屏蔽门系统,对地铁隧道通风系统模式进行了分析,论述了应根据车站实际情况,合理优化隧道通风系统,采取节能措施,减少投资造价,建设节约型地铁。
关键词:地铁;屏蔽门;隧道通风系统;节能AbstractFor the subway shield door system, the model of ventilation system of subway tunnel are analyzed, discussed according to the actual situation of the station, optimization of tunnel ventilation system, energy-saving measures, reduce the investment cost, the construction of a conservation-oriented subway.Keywordssubwayscreen doortunnel Ventilation Systemenergy-saving引言随着我国经济的增长与城市化水平的提高,越来越多的城市开始建设并拥有地铁。
目前我国正处在地铁建设高速发展时期,地铁的建设规模和承载的客流量都是世界最大的。
而同时,地铁巨大的投资和运营成本却成为制约轨道交通发展的主要因素。
如何有效降低工程投资和运营成本,建设节约型地铁既是建设节约型社会的要求,更是轨道交通自身可持续发展的需要。
地铁隧道通风系统所占的土建规模与设备容量较大,系统形式与设备布置对地下车站方案与接口专业影响也较大,同时涵盖正常、阻塞、火灾等一系列功能,运行模式复杂。
因此,在保证实现各种功能的前提下,应对隧道通风系统进行分析与优化,从而简化系统运行模式、减少设备用房面积及设备数量、降低对环境的噪声等,进一步降低土建投资,节约系统能源消耗。
地铁通风空调系统安装注意事项及质量提升措施

地铁通风空调系统安装注意事项及质量提升措施
摘要:作为一种流行的城市交通工具,地铁内的通风空调系统的设计和安装非常关键,科技工作者需要清楚地认识到通风系统的构成,在进行施工的时候,要特别注重在施工中的一些细节,并制定出适当的改进方案。本文对城市地铁交通中的通风与空调系统进行简要的阐述,对施工过程中应注意的问题进行归纳,并就如何改进施工过程中应采取的一些措施进行探讨。
关键词:地铁通风空调系统;大小制冷系统;风管安装 随着城镇化进程的加速,城市中出现了日益严重的交通拥挤问题,地铁可以很好地减轻大城市的交通压力,便利人们的生活,推动社会和经济的发展[1]。地铁是一种新型的公交工具,它可以大大提高乘客的出行效率,是目前最好的选择。在城市地铁交通建设中,作为城市地铁交通的重要组成部分,承担着城市地铁交通的重要作用。
1地铁通风空调系统的基本组成 1.1区间隧道通风系统 从车站的构造来看,在上下两端,通常设有一活塞风管及相应于其上的通气孔,它的主要功能是实现与外部的空气流通,保证车辆的安全运行。在该区段的内侧和活塞通风井口的中间安装有一台隧道风扇,在没有列车运行,不能通过活塞移动来进行通风的时候,就可以使用风扇来进行机械通风,因此,无论什么时候,都不会发生不能通风的问题[2]。两种通风管道的结合方式及协同作用,使其可以适用于各种运行工况,保持相对良好的通风条件。
1.2车站隧道通风系统 伴随着科技的进步,在今后修建的城市地铁交通中,一般都会在公交车站内安装遮挡门,通过人为方式将其分隔开来,这样既可以提升空间的使用效率,又可以更好地实现不同的功能分区,保障居民的交通安全。为保证在站点临时停靠时,车厢内的车辆空调可保持正常运行,并可将长期运行所释放的热能及时排出,需在车辆停靠处修建风道,在通道上方与平台下方同时布置两条并列的通风通道,同时在车厢发热部位设有通风孔,利用相应的管路将热气顺畅排放至地表,保证其不滞留于地底[3]。对通风设备的品质提出更高的要求,既要具有高度的耐温性,又要具有良好的抗磨损性能,以便在遇到意外事故时,还能保持良好的工作状态,比如在遇到大火的时候,还能在极端的温度下继续工作。
地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用

地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用发布时间:2021-06-28T14:57:29.037Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:杨梦然[导读] 摘要:目前盾构施工在地铁施工中得到广泛应用,地铁隧道施工环境、设施散热、风险防范等问题亟待解决。
广州地铁集团有限公司广东广州 510380摘要:目前盾构施工在地铁施工中得到广泛应用,地铁隧道施工环境、设施散热、风险防范等问题亟待解决。
本文就地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用进行了分析和探讨。
关键词:地铁隧道;盾构施工;通风系统;优化及应用1盾构施工环境及优化目标根据文献,在中国南方大部分城市,地铁隧道盾构施工过程中,工作面附近工作区温度往往达到40℃以上。
在广州的一些小断面盾构施工区域,夏季环境温度甚至高达50℃,而环境的相对湿度可高达90%以上。
通过通风管道压入工作区域的新风往往在35℃以上,远远达不到有效降低环境温度的目的。
根据《铁路隧道施工安全技术规程》(TB10304-2020)规定,盾构施工时,隧道内氧气含量按体积比不小于20%,温度不超过28℃,噪声不大于90dB。
显然,目前的情况远远不能满足上述规定的要求,这对施工人员的健康和盾构掘进设备的性能有着不可忽视的影响。
盾构掘进设备产生的热量是不可避免的,通风、冷却水和土丘带走的热量是有限的。
因此,要降低施工区域的温度和湿度,必须考虑新的途径和方法。
由于前期项目综合考虑成本控制和实际效果,压入式通风方式是最合适的。
进压通风是指风机安装在隧道外,风机直接将隧道外的新鲜空气通过通风管道压入工作面,使隧道内被污染的空气沿隧道流出。
考虑到风管长度需要实时判断,而不是连续过程,故在盾构隧道上安装二次通风系统。
送风量为10.5m3/s,可随时将新风压入工作面。
为了保证盾构机的正常运行,无论主机是启动还是停止,供水系统都要从头到尾操作。
要求盾构施工供水不小于50m3/h,水压为4~8bar,额定进口温度为28℃。
地铁隧道通风系统火灾运行模式探讨

地铁隧道通风系统火灾运行模式探讨摘要:在社会经济稳健发展的大背景下,我国地铁工程的施工水平取得一定的进步与发展。
建筑内火灾、地铁隧道的出入口少、火灾危险性高等,一旦通风系统排烟不畅,直接威胁乘客的生命安全。
与此同时,为了满足地铁工程的发展需求,地铁工程的工作重心逐步向隧道通风系统转变。
鉴于此,本文针对地铁隧道通风系统火灾运行模式的研究具有重要意义。
关键词地铁隧道;通风;火灾排烟系统1 地铁隧道通风系统类型及特点地铁通风系统是多系统构成的一个复合系统,各系统之间相互配合、协调运作,维持地铁内舒适的环境。
地铁隧道按结构形式大致分为两类,即单洞双线隧道和单洞单线隧道,按其位置分可分为区间隧道和车站隧道。
地铁隧道通风系统是根据其所在位置不同,而设立的区间隧道通风/ 排烟系统和车站隧道通风/ 排烟系统。
目前全国多数地铁隧道通风系统正常运行情况为通风功能,满足环保的要求;在隧道非正常运行工况下转换为排烟功能。
对于地铁隧道通风系统而言,区间隧道通风系统结构较为清晰,补风、排风系统明确。
对于车站隧道通风系统,当车站存在屏蔽门环控系统时,通风系统结构明晰;当无屏蔽门系统时,由于车站站台公共区与车站隧道区无明显隔离措施,两系统通风情况常有所交叉,但是由于车站隧道的排热系统与站台公共区通风系统确属不同系统,因此两者不能混为一谈。
2.当前车站部门存在的防火问题2.1地铁部门装修材料不符合要求其中监督的重点就应该是刚刚提到的几个方面:首先是材料的燃点,因为材料如果易燃,那么就会在火灾的时候变成燃料。
这样就很容易导致火灾出现无法控制的局面。
同时,材料的燃点低,也很容易出现材料燃烧而引发火灾的情况。
因此而引发的火灾并不少见。
所以,这一点是一定要严格控制的。
其次是材料的用料,在上文中我们提到了,在火灾中会出现大量的烟尘,这些烟尘是真正的杀手。
烟尘本身就不好控制,一旦这些材料的原料中出现了有毒有害物质,在火焰的灼烧下快速的传播,就会造成巨大的杀伤。
地铁隧道通风施工技术的施工流程

地铁隧道通风施工技术的施工流程 地铁隧道通风系统是保障地铁安全运营和乘客出行舒适的重要设施之一。在地铁隧道施工过程中,通风系统的设计和施工流程至关重要。本文将介绍地铁隧道通风施工技术的一般施工流程:
1. 设计规划阶段 在地铁隧道通风施工前,首先需要进行设计规划,确定施工的整体方案。这个阶段涵盖了以下几个主要步骤:
- 确定隧道的净宽、高度、长度等基本参数,以便在施工过程中考虑通风系统的布局和尺寸;
- 分析预测地铁隧道内的空气流动情况和污染源,确定通风系统的通风量和风速需求;
- 确定地铁隧道通风系统的整体架构和组成部分,包括通风出口、通风入口、排烟系统等。
2. 施工前准备阶段 在正式施工之前,需要进行一系列的准备工作,以确保施工的顺利进行。这个阶段包括以下几个主要步骤:
- 调查勘测地铁隧道的地质情况和环境条件,包括地层、地下水位等,以便在施工过程中作出相应的调整和预防措施;
- 提前准备所需的设备和材料,包括通风设备、风管、控制系统等; - 制定详细的施工计划,确定施工的时间节点和工作步骤。 3. 施工过程阶段 地铁隧道通风施工的过程可以分为以下几个主要阶段: - 组织施工人员进行现场布置,包括搭建施工平台、安装通风设备等;
- 安装通风设备,包括通风出口和通风入口,根据设计方案进行布置;
- 安装风管系统,将通风设备与隧道连接起来,确保畅通的空气流动;
- 安装控制系统,用于监控和控制通风设备的运行状态; - 进行调试和测试,确保通风系统的正常运行; - 针对施工过程中的问题进行及时处理和调整,确保施工质量。 4. 完工验收阶段 施工完成后,需要进行通风系统的验收工作,以确认施工质量和性能是否符合要求。验收阶段包括以下几个主要步骤:
- 对已安装的通风设备和风管进行检查和测试,确认其工作正常; - 测定隧道内的风速和通风量,与设计要求进行对比; - 进行试运行,模拟实际运行情况,确认通风系统的效果是否符合预期; - 准备验收报告,记录验收结果和存在的问题,并提供相应的改进建议。
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• 简介:本文结合广州地铁环控系统设计对如何充分发挥设备的设置功能从六个方面进行了讨论,提出了
较为简明的隧道通风系统设计新方案,可供新建地铁环控系统设计时使用或参考 • 关键字:设备功能,隧道通风,系统设计,备用风机,兼用设计
前言 广州地铁1、2号线已经开通运营,3号线即将开通运营,4、5号线正在进行设计。就设计进度和设计水平而言,广州处于国内最前列的位置,对广州地铁进行研究具有更大现实意义。广州地铁1号线环控制式采用开/闭式系统,对其设计问题已在个人所写的《广州地铁1号线环控设计总结》(收入《回顾与思考》一书第九章—环境控制系统)中进行了讨论,文中的一些见解和意见,对其它采用开/闭系统的城市地铁设计有一定的参考价值。广州地铁2、3、4、5号线环控制式采用了屏蔽门系统,对于屏蔽门系统,个人仅参加了一些车站工点的设计或设计咨询工作,对全线系统设计的资料不够全面了解,本文就个人所了解的情况和问题发表一些见解或看法,难免存在不够准确之处,仅供同行们对这些问题进行深入研究或讨论时参考。
一、地铁隧道通风系统设计方案简介 广州地铁隧道通风设备均设于车站的两端,2、3号线车站两端的隧道通风系统设计如图1所示,本文将其称为A型设计方案。4、5号线部分车站采用A型设计方案,部分车站则采用图2所示系统,本文将其称为B型设计方案。深圳地铁1号线等国内多条地铁线路均采用A型方案,已被各方面普遍接受,B型方案是最近几年出现的,虽然一些地铁线已参照采用,但尚还存在一些争议。个人认为,从A型到B型是一个巨大的前进,应当肯定,从充分发挥设备的设置功能讲对A型和B型都有进一步研究改进的空间。
A型方案主要设计特征是每个车站有4个隧道通风亭、4个活塞通风道、4台TVF风机及2台TEF风机。每台TVF风机的设备选型技术参数是:风量QX=60m3/s、风压HX=1000Pa、电机功率NX=90KW、风机直径φ=2.0m、可正反转且正反转风量相等;每台TEF风机的选型参数是:QX=40m3/s、HX=600Pa、NX=45KW、φ=1.6m、只正转排风; B型方案主要设计特征是每个车站有2个隧道通风亭、2个活塞通风道、2台TVF风机及2台TV/EF风机及2台变频器。TV/EF风机即为TVF风机兼作TEF风机使用,平时通过变频器按照TEF风量运转,事故时则按TVF风量运转,因此TV/EF选型参数同TVF。
显然A型方案比B型工程设备数量多,设计规模大,工程投资高。 二、设备功能充分发挥问题的讨论 地铁工程投资巨大,运营费用高昂,这是许多城市修建地铁的最大障碍,环控设备在地铁设计中占用建筑面积最大,环控设备在地铁运营中耗电最多,因此对“占地大户”和“用电大户”的环控专业进行优化研究,对降低地铁工程造价具有较大意义。为减少工程投资,降低运营成本,广州地铁建设者已经作出了艰巨的努力,将A型方案修改为B型方案,这一改进其工程的经济意义巨大,使每个车站:(1)少设2台TEF风机;(2)减少了2条活塞通风道(土建规模约4m(宽)×4m(高)×30m(长)×2(条)),(3)少建2个地面风亭。遗憾的是这一设计进步没有得到充分肯定而加以全线推广采用,本人所参与的5号线工点设计咨询范围不少车站仍然采用了A型方案。个人认为对于A、B型就充分发挥设备的设置功能而言均还有进一步研究改进的空间。设备功能如何充分发挥个人认为目前可以从以下六方面进行研究,即为:设备设置的必要性、设备功能的使用性、设备设计的兼用性、设备运转的能效性、设备容量的小型化及设备控制的简明化。从这六个方面进行讨论可能有助于我们对设计中的问题进行深入研究。
1、设备设置的必要性讨论 地下空间十分宝贵,可设可不设的设备应尽可能不设,A型方案车站两端所设4台TVF风机属于这一问题探讨范围。设置屏蔽门后,区间隧道机械通风条件较开/闭式系统有了很大改善,计算结果及各条线的隧道通风工艺设计均表明,当列车阻塞或列车发生火灾而停在单线区间隧道内对其进行通风或排烟时,前后两个车站的TVF风机一般只需要运转2台,而不象开/闭式系统需要运转4台,多出的2台只能起备用作用。因此本问题的核心是区间隧道通风排烟在屏蔽门系统时是否必须设置备用风机的问题。个人观点是可以不设,理由是:(1)车站站厅或站台火灾时的排烟风机没有考虑备用,为何区间隧道排烟通风时需要考虑备用呢?两者的设计标准不统一;(2)采用开/闭式系统的广州1号线、南京1、2号线、上海2号线等均对TVF风机没有考虑备用,为何采用屏蔽门系统后要有备用风机,两者的设计标准不统一;(3)《地铁设计规范》(GB50157-2003)(以下简称为“地铁规范”)没有明确对区间隧道事故通风必须设置备用风机;(4)国外地铁对事故风机设置备用的也极为少见(本人掌握资料不多,希望见多识广者提供这方面的资料支持)(5)发生火灾概率较高的公路隧道在其《公路隧道通风照明设计规范》(以下简称为“公路规范”)中不仅没有规定火灾排烟风机需要有备用,而且对火灾排烟设备的设计规模与其经济性有所规定和说明,下面引用其中两例文字可能有助于我们的讨论。
例1:对于大于1Km的长大隧道发生车辆阻塞时,可能会出现全隧道车辆阻塞情况,但公路规范规定“阻滞段的计算长度不宜大于1Km”,并说明“通风设计应考虑交通监控系统的功能,不必考虑1Km以上的交通阻滞,否则过量通风设施必定长期(甚至永远)闲置,显然是浪费,PIARC(1995)报告中亦指出了这点”;
例2:对于火灾设计规模及排烟设计要求,公路规范规定“火灾排烟风速可按2m/s~3m/s取值”,并说明该值“是按一般隧道火灾产生20MW的热量控制的排烟风速取值;对汽油车相撞产生500MW以上的热量排烟风速要求5m/s以上,如以此设计很不经济”。
可能会有人说,A型设计方案可以对两条平行隧道同时进行机械通风。个人认为对于火灾隧道进行机械排烟是十分必要的,但没有必要同时对平行的另一侧未发生火灾的隧道进行机械通风,地铁规范也没有这样的要求。当然对于地铁区间隧道列车火灾排烟问题是需要我们认真对待的,但采用设置备用风机来加大其安全度的做法是值得我们深入研究的,此项措施工程代价太大,设计中的经济问题不能不加以考虑。
2、设备功能的使用性和设备设计的兼用性讨论 设备功能的使用性是指设置的设备应当经常运转使用,不能长期闲置不用;设备设计的兼用性是指一个设备应尽可能一机多用,充分发挥设备的使用功能。前者是针对地铁火灾专用通风设备长期闲置而提出来的,后者则是研究将这些长期闲置设备兼作其它设备平时加以利用,以节省其它设备的设置,这就是本文所说的设备兼用性设计问题,设备的使用性和兼用性密切相关,故联系在一起进行讨论。
广州地铁2、3、4、5号线在车站通风空调系统中对站厅和站台层火灾事故设计了专用的排烟风机,即SEF风机;对于区间隧道内的列车阻塞或列车火灾事故设计了TVF风机。SEF风机和TVF风机在正常运营时是不运转的,发生事故时才进行运转,这些风机是“长期(甚至永远)闲置”着的,为保证这些设备在事故时能正常运转,还需要经常对其进行保养性运转,这些显然都是一种浪费,需要对其进行研究改进。改进途径之一,就是使其设计具有兼用性。2、3号线各个车站是按照图1所示的A型方案进行设计的,即对区间隧道设置了有TVF风机的通风系统,对站内隧道设置了有TEF风机的排热系统,两个系统分别设置,相互相对独立。4、5号线部分车站对此进行了改进,出现了图2所示的B型方案。B型方案不同于A型方案的地方是区间隧道通风系统与站内隧道排热系统两个系统相互结合了在一起,并可以互为备用。这是兼用性设计的一个很好实例,即车站每端用1台TVF风机兼做TEF风机使用,平时正常运营时作为TEF风机使用,发生事故时作为事故风机使用,两种风机的风量匹配是通过变频器实现的(本文为了区别和表述方便起见,将TVF风机兼作TEF风机时称为TV/EF风机)。对这一设计进步,作者给予高度评价,并认为全线各车站均可以采用,尤其是风亭设置较为困难的车站更应采用,在5号线工点设计咨询工作中已明白的表明了个人这一设计观点。至于SEF风机个人认为可以兼做大系统的回/排风机,两者风量的差异匹配可以通过变频器或双速电机来实现,此设计比较简单,设计事例也较多,本文不多作文字说明。
3、设备容量小型化的讨论 通风设备容量(主要指风量和风压)小的风机总是比容量大的风机运转功率低、投资省、设备布置难度小,在一定的条件下还可以获得土建工程规模减小的效果。地铁设备系统繁多,空间十分宝贵,通风设计工作中应当尽可能将其设备小型化,以获得地下空间的最佳利用。车站大系统中的SEF风机和B型方案中的TV/EF风机属于这一讨论内容。
广州2~5号线中对车站大系统设置了专用的排烟风机SEF,它与回/排风机RAF并列设置,前者比后着容量大,个人认为可将SEF小型化按照RAF设计,平时2台RAF互为备用单台运行,火灾时2台RAF并联运行加大风量以满足排烟需要,广州1号线就是按照这一原则进行设计的。B型方案中的TVF和TV/EF风机其装机容量相同,是环控专业最大容量的设备,设备购置费较高。TV/EF在正常运行时通过变频器按TEF技术参数运行,似为“大材小用”,如果按照2台TEF设计,正常运行时2台TEF互为备用单台运行满足站内隧道排热通风需要,火灾时2台TEF并联运行满足隧道通风或排烟要求,当然它应具备正反转功能,为了区别本文将其称为TE/VF风机。可见TV/EF是一个大容量风机兼作小容量风机使用的设计问题,而TE/VF是一个小容量风机兼作大容量风机使用的设计问题,后者的优势是设备小型化和不设置变频器。变频器可以多工况使用,而TVF配置的变频器仅为单工况使用,似没有充分使用其设备功能。对于1号线2台回/排风机并联兼作排烟风机使用的设计,业内一些人士有不同看法,为此下面借用本文前面所列出的技术参数进行具体计算分析说明,以表明个人的技术观点。
图2所示的B型设计方案在正常运营时由TV/EF风机通过变频器按照TEF的计算风量QY=36.4m3/s和计算风压HY=546Pa进行运转(计算技术参数是按照TEF风机选型技术参数风量和风压均考虑选型1.1的安全系数计算,即QY=QX/1.1=36.4m3/s,HY=HX/1.1=546Pa,以下各种风机的计算技术参数(风量和风压)均按选型技术参数除以1.1考虑,同时将计算风量和风压视为风机运行的风量和风压),发生事故时TV/EF风机则按照TVF的计算风量QY=60/1.1=54.6m3/s和计算风压HY=1000/1.1=910Pa进行运转。将1台TV/EF改为2台TE/VF后,2台TE/VF风机并联运行的特性曲线如图3所示,其系统阻力关系式可用H2=R2*Q2表示,图中A2点是2台风机并联运行的计算工况点,A1点是2台风机并联运行时每台风机的运行的计算工况点,A点则是单台TE/VF风机运行的计算工况点,其风量Q(A)>Q(A1)=54.6/2=27.3m3/s,H2(A)<H2(A1)=910Pa,当然单台TE/VF风机的运行时不能针对隧道通风系统管路,而应是针对站内隧道排热系统管路,后者的系统阻力关系式应当不同于前者,若用H1=R1*Q2表示排热系统阻力关系,则工作点为B点,其风量Q(B)可能>Q(A)或=Q(A)或<Q(A),三种情况均应是Q(B)>Q(A1)。按照前面所述的风机选型技术参数可以反算出R2=0.305<R1=0.412,因此图示是Q