地铁十号线通风空调系统方案研究范文

摘要：伴随着国民经济的高速增长，各个大中城市的轨道交通建设得到迅猛发展，城市的轨道交通线路变得越来越多，受各种因素影响，原有规划线路经常与现在的建设方案出现较大偏移，导致部分新建线路需要接自既有线路，如何科学合理的确定通风空调系统方案成为日益重要的研究课题。本文针对常见的通风空调系统方案进行了详细分析研究，推荐在十号线线中采用屏蔽门系统，该系统比其它系统制式具有较大的优势。

关键词：通风空调；集成闭式；普通闭式；屏蔽门系统；既有线路；新建线路

地铁通风空调系统的功能是：正常运行时为乘客提供过渡性舒适的乘车环境，为地铁工作人员和设备运行提供良好的工作环境，阻塞运行时保证阻塞列车空调器正常工作，火灾运行时迅速排除烟气，诱导乘客安全撤离[1]。

一、工程概况

南京地铁十号线一期工程线路全长 21.6km，其中安德门站～小行站（不含）为新建线路，长约 1.5km；小行站～奥体中心站为既有一号线线路，长约 5.7km；奥体中心站（不含）～城西路站为新建线路，长约 14.4km。全线共设车站 14座，其中新建车站 10 座，另外 4 座为既有车站，除小行站为高架站外，其余均为地下车站。全线新建一座城西路停车场，新建一座珠江东主变电站。控制中心利用既有的珠江路控制中心进行改造，预留珠江东九号线、十号线、十一号线三线控制中心[2]。

二、既有线通风空调系统设置情况

南京地铁十号线一期工程的既有一号线小行站、中胜站、元通站、奥体中心站 4 个车站已经建成运营，所采用的通风空调系统为普通闭式系统，开闭式运行，小行站为地面高架车站，在中胜站、元通站的两端分别设有两台区间事故风机，在奥体中心站的南端设有两台区间事故风机，在奥体中心站的北端设有一台排烟风机。

三、系统比选

地铁是一座狭长的地下建筑，除出入口和风亭与大气连通以外，基本上是与大气隔绝的。由于列车运行、设备运转和乘客等都会散发大量的热量，若不及时排除，地铁内部的环境会使得乘客无法忍受，设备无法正常运转。因此，必须设置通风空调系统，对地铁内部的空气温度、空气湿度、气流速度和空气质量等空气环境因素进行控制，为乘客和工作人员创造一个适宜的环境，并保证地铁设备能够正常运转。

（一）系统概述地铁通风空调系统分为闭式系统和屏蔽门系统两大类别[3]。南京地铁一号线一期工程所采用的通风空调系统为普通闭式系统，开闭式运行，南京地铁二号线和一号线南延线采用集成闭式系统。就全国范围而言，新建地铁线路不再采用普通闭式系统，而是采用屏蔽门系统或者集成闭式系统，这两种具体的布置方式各有其优缺点，下面分别进行详细研究。

（二）集成闭式系统设置区间事故风道兼做车站大系统的送、排风道，在送风道内设置大型表冷器、过滤器等以代替组合式空调机组，区间事故风机兼做车站送、排风机，取消车站的活塞风亭。区间事故风机配置变频器，在正常工况时低速运行对车站进行送排风[4-5]。优点：集成式通风空调系统的主要优势在于将车站公共区的设备和区间隧道的设备合用，使系统布置简单，减少了两个活塞风亭。缺点：集成式通风空调系统采用大型表冷器，而一号线采用组合式空调机组，这就需要对维护人员重新进行培训，给运营管理带来不便。新线与既有线设备组成不同，给以后设备更新时的统一采购、保管带来不便。集成闭式通风空调系统将车站公共区通风空调系统与区间隧道通风系统的一些设备共用，区间事故时系统运行模式与既有一号线有很大不同，会造成全线的区间事故运行模式不统一，不利于发生事故时快速做出正确选择，系统安全性降低。

（三）屏蔽门系统屏蔽门系统和闭式系统的区别在于屏蔽门系统在车站站台边缘设置了可自动开启的全封闭屏蔽门，将车站与隧道分隔开来，使车站与区间成为相对独立的区域。而其它系统的配置都是一样的[6-7]。特点：车站公共区通风空调系统和区间通风系统作为两套独立的设备系统进行配置。车站公共区通风空调系统需要设置空调进、排风道，配置组合式空调机组和回排风机；区间隧道通风系统需要设置活塞 / 事故风道，配置区间事故风机。优点：十号线已建车站的通风空调系统目前已运行多年，相关的维修、操作人员对于该系统已经比较熟悉，若采用相似的系统设置，不需要再重新培训相关的人员；与既有线车站所使用的通风空调设备属于同一类别，给运营后的维护工作带来方便，也有利于设备的采购方便；区间通风设备的布置与区间事故通风运行模式与既有线一致，能够最大程度的减少运行模式转换的繁琐性，也有利于中央控制室人员在发生事故时尽快做出正确的运行模式选择，以保障区间安全。

（四）系统对比为了更好的对两种系统进行比较分析，下面列表对两种系统的各方面进行综合比较。

四、系统方案

（一）既有线路方案对既有线路的改造有两种方案可供选择：方案一：既有线路改为屏蔽门系统既有线路为闭式系统，在闭式系统的车站站台加装屏蔽门，同时在车站站台增设一排回风管即可，此改造方案已在广州地铁一号线及香港地铁成功实施。方案二：维持既有线路的闭式系统不变，仅新建线路采用屏蔽门系统，此方案无需对既有车站进行改动，只需要在新建线路上按屏蔽门系统进行设计即可。考虑到南京地铁既有线路站台正在加装安全门，若再改造成屏蔽门，势必会造成较大的浪费，因此推荐方案二，既有线路不进行改造。

（二）新建线路方案新建车站及其它配套设施按照屏蔽门系统进行设计建设，通风空调系统按地下车站站台设置屏蔽门设计。通风空调系统由隧道通风系统（含防排烟系统）、车站公共区通风空调系统（含防排烟系统）、车站设备管理用房通风空调系统和空调水系统组成，其中隧道通风系统由区间隧道通风系统和车站隧道通风系统两部分组成。用 SES 软件对全线进行温度模拟，由于土壤温度较低，区间隧道温度低于车站隧道温度，30 对行车条件下最高温度为 39.2℃，出现珠江东站右线车站隧道，各个区间及车站的温度均满足规范要求（规范要求隧道的最高温度≤ 40.0℃）。

五、结论

南京地铁十号线工程是南京市的第一条屏蔽门系统线路，已经于 2014 年 6 月 28 日正式开通运营，各通风空调系统运营效果良好，并且相对于南京地铁 2 号线、3 号线具有较为明显的节能效果，因此南京地铁十号线一期工程采用屏蔽门系统是合理可行的，达到了国内领先水平，并且比其它通风空调系统均具有较大的优势，希望本文可以为国内其它城市的地铁线路延长、改造方案提供一定的经验借鉴。

参考文献：

[1]《地铁设计规范》（GB50157-2003）[2]《南京地铁十号线拆解工程专题研究报告》 2010 年

[3] 李国庆，城市轨道交通通风空调多功能设备集成系统，暖通空调，2009 年第 39 卷第 5 期

[4] 侯桂敏，同一地铁车站两种空调通风系统的比较，铁道工程学报，2006 年 5 期：104-108.

[5] 刘承东，屏蔽门系统在地铁中的应用，城市轨道交通研究，2000 年第 1 期

[6] 范洪顺  王晓宁，屏蔽门系统在轨道交通中的应用，上海铁道科技，2002 年第 3 期

[7] 孙增田，屏蔽门系统在地铁中的应用前景，都市快轨交通，2005 年第 2 期

[8] 苏航，地铁车站屏蔽门系统与集成闭式系统运营能耗比较，制冷与空调（北京），2008 年第 B06期

作者：张之启 单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司城市轨道与地下工程设计研究院