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摘要：地铁作为深受城市居民喜爱的新型交通工具，是一项利国利民的市政民生工程，完善通风空调系统至关重要。地铁通风空调系统功能性要求较高，不仅需满足站内人员、设备的散热要求，满足区间隧道内温湿度、新风量及区间隧道内事故通风排烟及疏散的要求，还对乘客的健康以及乘车体验起到关键作用。想要有效加强地铁车站通风空调系统设计水平，就要从实际现状的基础上对通风空调系统进行合理的改进，使其能够更好地加强通风性能，同时还能减少对电能资源的需求量，这对国家未来可持续发展具有积极的影响意义。鉴于此，本文主要分析探讨了地铁车站通风空调系统设计优化方面的内容，以供参阅。
关键词：地铁车站；通风空调；系统优化
引言
近年来，经济的快速发展推动了城市交通业的发展。地铁以速度快、客容量大等优点在城市交通中的重要性日益凸显，逐渐发展为城市交通的新宠。与其它的地上交通相比，地铁处于一个比较封闭的地下空间，需要有良好的通风空调系统，为乘客提供更加舒心的乘车环境。考虑到地铁这一交通工具需要耗费大量的能源，那么在通风空调系统中，必须要进行优化设计，将节能降耗理念贯彻到具体工作中，以保障地铁交通的良好发展。
1地铁车站通风空调系统的概念
地铁车站通风系统由大/小系统、水系统三部分有机组成，且地铁运行过程，此三部分共同发挥作用，即大/小系统用来保持地铁车站内良好的通风环境，保证设备管理房的正常排风，调控地铁车站的温/湿度；水系统用来为地铁车站空调系统供给充足的冷源，以协助组合空调机完成制冷工作。总体而言，通风空调系统是用来调控地铁车站的环境参数，以改善乘客的乘车环境。结合此定义可知，地铁车站通风空调系统的运行原理为：地铁运行过程，经空调新风机向站内输送充足的新风，同时经排风机把站内浑浊的空气排出站外，注意组合空调机具备送风与制冷的功能；地铁进出站或停站过程，经地铁运行过程产生的活塞风或经轨道顶端的排热风口把站内热量排出站外，以保证地铁的安全运行。
2地铁站通风空调系统的类型
2.1开式系统
开式系统是一个可以与隧道相连的系统。有两种类型的开式系统，包括带空调和没有空调。所谓带空调系统空调是在车站内设置的，通过空调和站内的空气调节和站在通风竖井；而不带空调系统是指车站没有空调，只在隧道内设置多座竖向通风井，并通过机械动力实现隧道内与外界空气的交流，同时利用列车行驶产生的“活塞效应”将隧道内的新风带到车站内，从而降低车站内的温度。在车站的两端设置风机，在正常运行情况下对于车站进行通风置换，在特殊情况下，对于空气调节进行应急预案和紧急处置。机械通风可以满足不同状况和不同通风置换的需要，使得通风系统的运行不留死角，但是机械通风系统需要进行风道的建设，因此土建的成本比较大。
2.2闭式系统
闭式系统与开式系统具有极大的不同，主要的特点就是地铁车站与外界环境中的空气完全隔断，利用相应设备及排风系统进行通风。地铁站通风空调闭式系统在能源消耗量上较高，需要电能等其他基本能源的支持才能正常工作。同时闭式系统中所需要的设备以及基础设施较多，在成本上较开式系统而言有极大的增加。这种通风空调系统主要被用与运载量较大的地铁站，闭式系统能够较好的保证空调使用安全，使乘客得到更加舒适的通风环境。
2.3屏蔽门式系统
随着地铁交通的不断发展，同时进一步采用新的科学技术成果，屏蔽门式系统逐渐被广泛应用于地铁站通风空调中。这种新型的系统具有安全性高、操作性强的特点，利用屏蔽门将车站与隧道很好的分隔，这样既能保证地铁站中的通风控制，还能极大程度地避免由于隧道通风引发的噪声困扰。屏蔽门将地铁站的空间有效减少，这样在制冷与供暖的过程中可以较好实现温度的保持，降低地铁站热能的交换。同时通风系统可以实现屏蔽门内地铁站中的空气流动，在安全与稳定性上也有较大的提升。
3地铁车站通风空调系统的优化设计
3.1地铁车站隧道通风系统的优化设计
地铁车站隧道通风系统普遍采用双活塞风井方案，即地铁车站两端分设2个活塞风井。据调查结果显示，我国部分南方地区地铁车站隧道通风系统采用单活塞风井方案，即以隧道风机兼作U/O风机（车行区排热风机），同时车站各端部设1座排风亭、1座进风亭、1座活塞风亭。实践表明，设有屏蔽门系统的地铁车站应用单活塞风井方案极具优越性，且与双活塞风井方案相比，单活塞风井方案的应用具有下列优点：控制风道面积、车站长度及地面风亭数量；节省土建投资；改善车站地面周边环境等。另据调查结果表明，我国多数地铁车站采用的地铁隧道火灾事故疏散方案仅就火灾发生区间进行排烟通风，而毗邻的非事故隧道则提供给消防人员或救援人员所用，即无需机械通风，因此地铁车站端部装设的TVF风机无需分别实现送风与排风工况，此外阻塞工况能够有效控制地铁列车发热，因此此设计符合地铁隧道通风系统的运行规定。总体而言，地铁车站通风系统采用单活塞风井方案不会影响到通风空调系统的火灾工况与阻塞工况，但需注意此方案会对地铁隧道的空气温湿度及换气次数造成影响。
3.2地铁车站空调水系统的优化设计
目前，我国空调型地铁车站的空调水系统多采用分散供冷方式，即各地铁车站均设1个供给冷源的冷冻机房。目前标准型地铁车站均设2台冷水机组及系列冷却水泵、冷冻水泵，且地铁车站通风空调系统的小系统多表现出夜间负荷小的缺点。为此，多数地铁车站采用单独配置多联空调系统的方式或配置多台冷水机组的方式来解决此问题。虽然此举能够解决小系统夜间负荷小的问题，但如此势必增加冷水机房的占地面积，进而对控制地铁车站土建规模相当不利。为此，本文认为必须对地铁车站空调水系统进行优化设计，具体从应用新型制冷设备、集中设置冷冻机房两方面进行考虑。地铁车站通风空调系统所采用的新型制冷设备包括一体化水冷式冷水机组及模块化冷水机组。考虑到模块化冷水机组的设备成本较高，且目前尚未最终确定此制冷设备的综合应用价值，因此本文不做过多阐释，即着重就一体化水冷式冷水机组进行讨论。一体化水冷式冷水机组是集控制器件、冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、配套管道设备为一体的装置。实践证实，地铁车站通风空调系统应用此装置后无需另设冷冻机房，且与常规地铁车站冷水机组相比，一体化水冷式冷水机组把冷冻水泵、冷却水泵等整合起来，如此从体积而言，势必更能改善地铁周围的环境。另外，从城市未来发展的角度而言，采用一体化水冷式冷水机组可有效控制地铁车站内通风空调系统的占地面积，因此也较常规空调冷水机组更具优势。
结束语
总而言之，城市地铁车站通风空调系统的设计仍然需要广大技术人员不断进行创新研究，虽然现有的活塞风井和冷水机应用效果比较可观，但是还存在一些问题需要慢慢解决。要秉承着给乘客更好的乘车候车体验，让地铁通风空调系统更加优化，地铁建设越发便捷无忧的信念，不断地完善地铁工程，提高地铁服务水平，保障通风和空调设施的高效运转，创造更美好的城市地铁。
参考文献
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