摘要：随着我国现代化建设进程的加快，人们的出行越来越依赖于地铁，地铁给人们的生活带来了极大的便捷，提高车站通风空调系统的设计水平对于加强地铁车站的通风效果具有积极的作用。故此，本篇文章对地铁车站通风空调系统设计和相关的施工工作进行了深入的分析与研究，希望可以推动地铁更好地发展。
关键字：地铁工程；通风；空调；系统设计
引言
在日常实际运行中，地铁通风与空调系统是耗电大户，为了提高车站内部的舒适性和尽可能降低运营成本，应根据各地的客流量和气候条件的不同采用相对合适的通风与空调系统。
1地铁站空调通风系统概述
地铁是一项比较庞大的地下工程，在应用以及施工的过程当中，对于环境质量的要求比较高，提高地铁车站通风空调系统，确保乘客在出行时感觉到舒服。加强对于湿度的控制，有效干预风速，地铁的通风空调系统在运行的过程当中需要消耗大量的能源，地铁运行所需电能有一大部分都是因为空调系统运行消耗的，长此以往就会造成大量的能源浪费。故此，设计出节能的地铁车站通风空调系统非常重要。空调大系统、水系统、小系统是空调组成系统当中的三部分，可以有效地对车站内的温度和湿度进行调节，合理的将相应的参数控制，以便于可以提高车站内的通风水平。水系统控制车站内的制冷效应，组合空调机可以对室外的新风进行处理，确保地铁内部具有良好的通风条件。地铁车站内部散热主要是通过水流动的方式，水流动能够充分的将热量散入到外界环境当中。为了保障地铁车站的环境质量，需要合理的对空调通风系统进行优化与完善，有效地改善地铁车站的空气质量，提升乘客在乘坐地铁时的舒适感。
2典型的地铁通风与空调系统
2.1开式系统
开式系统是利用列车在隧道内高速行驶时产生的“活塞效应”，使地铁内部与外界通过活塞风井进行气流交换，让外界新鲜空气给车站和区间隧道降温。“活塞效应”的强弱与列车行驶速度、隧道内空气阻力、隧道内风速、列车截面面积与行车隧道截面面积之比等因素有关。模拟计算表明:当风井间距不大于300m、风道的长度不大于40m、风道面积不小于16m2时，地铁隧道内部与外界有效换气量可满足运行要求。但由于目前地铁线路沿线一般为城市主干道或人流密集区，土地资源稀缺，因此无法设置太多风井来进行地铁隧道“活塞效应通风”。此系统用于很早期建设的地铁线路，目前我国各地建设的地铁线路基本都是设置“活塞效应通风”与机械通风互相补充的通风系统。当完全使用“活塞效应通风”不能满足地铁运行时内部环境要求时，应补充设置机械通风系统，当区间隧道太长时，应设置区间风井用于满足通风和火灾时排烟需求，结合行车要求进行计算确定。
2.2闭式系统
闭式系统的地铁一般设置通风及空调系统排除车站及区间隧道的余热及余湿，车站站台公共区与区间隧道气流并未完全分离开，需要考虑两者的内部环境。在空调季节此系统内部与外界处于相对隔绝状态，仅通过新风井供给满足地铁内部所需的新风量，列车运行时产生的“活塞效应”使车站站台与区间隧道进行气流交换从而给区间降温。在非空调季节，该系统通过风阀调节使区间与外界完全连通，区间隧道依靠列车运行产生的“活塞效应”通过活塞风井与外界进行空气对流，从而使区间的温度维持在一定范围内。这种系统与开式系统相比舒适性好且容易控制，但运行及建设费用相对较高。此系统在满足地铁正常运行时所需环境要求的情况下，应同时具备火灾时的排烟需求。
2.3屏蔽门式系统
此系统通过在车站站台公共区与区间隧道之间安装屏蔽门将二者分隔开，车站设置通风与空调系统进行降温。区间隧道设置机械通风并结合活塞通风进行降温，若区间隧道温度仍不能满足地铁正常运行需求，则需要设置区间空调系统来对其进行降温冷却。
此系统在满足地铁正常运行时所需环境要求的情况下应同时具备火灾时的排烟需求，当区间隧道太长时，应设置区间风井用于满足通风和火灾时排烟需求，但应结合行车要求进行计算确定。此系统区间隧道行车时产生的“活塞效应”对车站内部环境基本不会产生影响，车站的空调冷负荷主要来至车站内部设备发热、人员发热、广告及照明等散热以及屏蔽门打开时的对流传热和渗透热量。由于不需承担列车运行时产生的发热量，此系统的车站空调冷负荷相对于闭式系统会小很多，同时由于屏蔽门将车站站台公共区与区间隧道分隔，降低了车站内部的噪音，从而提高了舒适性，也保证了站台候车区旅客的安全。
3地铁车站通风空调系统的优化方案
3.1采用大小系统分设冷源
合理应用大系统和小系统，对冷源进行分别设置，这是一种对空调系统进行优化的方案。变频系统在整体应用的过程当中可以节约资源、整个系统的运行成本降低到最小、降低系统所占面积、合理应用空间、安装工序简单、系统实行智能化管理、工期较短、操作具有一定的人性化、后期维修保养便捷、使用周期较长、产生的噪音比较低。小系统在整体应用的过程当中体现出了创新系统的优势，能够充分发挥系统的变频特性，可以对室内的空气进行自主的调节。除此之外，系统在整体运行的过程当中，可以降低设备的能源消耗，有效调节机房和其他空间的温度差。合理的设置通风空调系统，在一定程度上可以延长相关地铁车站设备的寿命，简化相关系统在操作过程当中的工序，简化系统运行环节，合理安排空间，确保可以形成良好的景观效果。
3.2屏蔽门转换装置
屏蔽门转换装置在运行的过程当中，在过渡的季节可以充分的应用活塞风，以此可以对整体的系统进行有效的通风，降低空调系统在运行过程当中的能源消耗。在屏蔽门上会设置一个开关，能够切换大系统和小系统之间的开合，根据地铁车站具体环境的变化，有效地去选择系统的应用模式。系统运行的整个过程当中，根据空调系统的应用范围，合理的去对模式进行开启以及关闭，在一定程度上可以有效降低能源的消耗，进而降低空调设备在运行过程当中的成本。
3.3从系统节能角度分析
由于在站台公共区与列车运行隧道之间设置了屏蔽门，使得列车发热和区间隧道余热余湿被阻挡在屏蔽门之外，而列车发热是地铁内部热量的主要来源。屏蔽门式系统的车站空调冷负荷主要由车站本身内部设备发热、人员发热、广告及照明等散热以及屏蔽门打开时的对流传热和渗透热量组成。屏蔽门式系统车站站台的空调冷负荷一般大约比开式和闭式系统低1/2以上，此系统空调耗电明显低于开式和闭式系统，大大降低了车站通风与空调系统的初期建设费用和后期运行费用。
结语
地铁屏蔽门式系统以其节能、安全、环保等优势受到了各地的广泛采用，是目前我国南方地区最常见的地铁通风与空调系统。在我国南方地区空调季时间长，通风季时间短，使用屏蔽门式系统节能效果非常明显。而北方地区通风季时间长，空调季时间短，在这些地区是否使用屏蔽门式系统需要结合当地具体情况进行分析计算确定。开式系统一般用于当地夏季室外温度较低且乘客较少的地铁系统。闭式系统一般用于当地夏季室外温度较高、乘客较多的地铁系统。在具体的施工环境中其地铁工程的施工技术与方案也会参在一定的差别。
参考文献
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