地铁隧道通风单活塞研究范文

城市轨道交通的隧道通风（兼防排烟）系统是地铁设施设系统重要的子系统；其主要功能是在地铁列车运营时通过活塞风与外界进行同分换气，确保隧道内的夏季最高温度≤40℃设计需求；在列车阻塞时向阻塞区间送风，满足列车空调器正常运行以及向列车内乘客提供所需新风量的要求。送风方向应与行车方向一致，风量保证断面风速不小于2.5m/s，不大于11m/s，并控制列车顶部最不利点隧道温度低于45℃；在区间火灾工况下能及时排除烟气和控制烟气流向，形成迎面送风安全撤离火灾区域和组织消防扑救。根据车站形式以及区间隧道为单洞单线设置，其隧道通风系统可采用以下两种有效方案：1）双活塞风道系统；2）单活塞风道系统。

1单双活塞风道特点及比较

投资比较隧道通风系统的建设包括两部分：风道土建与设备安装。土建包括位于地下的风室、风道，占总投资的主要部分；设备安装包括本系统TVF风机、风阀、消声器等。

1.1土建投资部分典型标准车站单、双活塞平面布置位于车站主体内，该布置条件下，单活塞系统较双活塞系统车站长度可减短约3m，即一条活塞风道宽度，同时双活塞系统比单活塞系统增加了两座活塞风井。

1.2设备投资部分分析典型的单、双活塞系统隧道风机、排热风机设备规格与数量相同，差异存在于气流组织中的电动电动组合式风阀，双活塞系统较单活塞系统多6组电动电动组合式风阀。单活塞系统设备投资额为228万元，双活塞系统设备投资额为243万元，设备差额15万元。

1.3设备投资部分分析1）温度影响。根据实际运营情况及模拟计算结果，单、双活塞系统在高峰运行时段，隧道温度均能满足要求，只是采用双活塞系统的隧道温度较单活塞系统低，尤其以区间隧道中部的温度差别最为明显，最大温差约为0.9℃，单活塞系统隧道内的平均温度较双活塞系统高约0.5℃。由于列车设置了空调器，对车箱内环境的温、湿度进行了有效控制，而且车站站台的公共区与轨行区之间设置了屏蔽门，因此，隧道内温度的差别对车站、列车内的乘客影响不大，但对车载空调器存在的一定的不利影响。列车车载空调器的冷凝器工作环境为地下隧道，隧道内的环境与设备的标准工况存在一定的差异性，需要做能耗的修正。通过标准工况、双活塞系统工况、单活塞系统工况下，隧道平均温度、能耗修正系数、空调负荷、运行时间以及电功率的模拟计算，单活塞系统的隧道平均温度高于活塞系统，车载空调器的运行能耗增加，远期全线全天共748列运行空调季节5个月运行费用差额为9.4万元（远期全线全天共748列运行，空调季节5个月）。2）风量的影响。双活塞系统与外界连通性比单活塞系统好，活塞系统由于隧道的通风换气是进出站端活塞风井共同作用的结果。双活塞系统车站通风换气量较单活塞系统高，隧道内纵向气流的新风比例高，进出风差额最大接近31m3/s，排风茬儿最大接近22m3/s。3）压力影响。正常运营过程中，隧道内的压力是在不断周期性变化的，由于轨排风的作用，隧道内基本呈相对负压的状态。由于双活塞系统在进站端增设了一条活塞风道，增加了隧道与大气的连同面积，隧道内压力平衡情况相对于单活塞系统同好，波动幅度较低。单活塞系统隧道内负压值比双活塞系统相差最大时约低40Pa，隧道内的负压会直接影响到与之连通屏蔽门和车站隧道排风机（TEF），起相应的的运行能耗也将有所增加。

2结论

2.1工程建设在不计地面设施用地费用的情况下，各系统造价差别如下：针对标准地下车站，隧道风机房位于主体内部平面布置方案时，单活塞系统车站长度较双活塞系统车站长度减少约3m；单活塞系统设备投资较双活塞系统少约15万元。同时双活塞系统比单活塞系统增加了2座活塞风井，相应的用地面积较大，一定程度上增加了建设工程的实施难度。

2.2运营服务单活塞系统整体综合运营水平略低于双活塞系统，体现在以下几个方面：

2.2.1运营费用1）单活塞系统列车的空调器每天较双活塞系统全线多用电1047KWH，全线每年合约电费9.4万元/年；2）单活塞系统每车站大系统较双活塞系统每年多用电月1.2万KWH，全线每年合约电费20.8万元/年；3）每年车站隧道排风系统较双活塞系统每年多用电1.3完KWH，全线每年合约电费22.6万元/年；4）单活塞系统较双活塞系统每列车客服空气阻力运行能耗高1.83KWH，每年全线列车运行费用差30万元/年。

2.2.2系统功能1）单、双活塞系统区间隧道换气次数超过3次，新风量均不小于30m3/h.人；2）双活塞系统的区间隧道壁面温度较低，在阻塞模式下，系统达到目标温度的时间短，效果好；3）双活塞系统的隧道温度低，换气量大、负压值小，有利于隧道事故工况下的隧道风速、温度的控制。

2.2.3服务水平1）通过上述分析，双活塞系统隧道的换气次数及新风量较单活塞系统高，服务水品较好。2）系统在各种工况、各个区段可维持较稳定的运营水平。

作者：昝磊 单位：西安地下铁道有限公司运营分公司