簡(jiǎn)介：隨著(zhù)廣州地鐵一號線(xiàn)于1997年的開(kāi)通，地鐵的客運量大、速度快、安全準點(diǎn)以及舒適的特點(diǎn)日益顯現出來(lái)，并迅速得到了廣大市民的歡迎，取得了巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。在番禺和花縣撤市改區后，市政府及地鐵總公司為實(shí)現廣州現代化大都市的目標，以及盡快形成地鐵網(wǎng)絡(luò )，完善廣州市的交通網(wǎng)絡(luò )，將在今后的幾年里迅速發(fā)展地鐵二號線(xiàn)以及三號線(xiàn)，以至更多線(xiàn)路。筆者有幸參加了一號線(xiàn)的設計工作，在二號線(xiàn)工程中又參加了新港東站的設計，本文就新港東站的通風(fēng)空調系統的設計問(wèn)題與大家進(jìn)行探討，供參考。

　　關(guān)鍵字：通風(fēng)空調 地鐵 冷負荷

　　前言隨著(zhù)廣州地鐵一號線(xiàn)于1997年的開(kāi)通，地鐵的客運量大、速度快、安全準點(diǎn)以及舒適的特點(diǎn)日益顯現出來(lái)，并迅速得到了廣大市民的歡迎，取得了巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。在番禺和花縣撤市改區后，市政府及地鐵總公司為實(shí)現廣州現代化大都市的目標，以及盡快形成地鐵網(wǎng)絡(luò )，完善廣州市的交通網(wǎng)絡(luò )，將在今后的幾年里迅速發(fā)展地鐵二號線(xiàn)以及三號線(xiàn)，以至更多線(xiàn)路。筆者有幸參加了一號線(xiàn)的設計工作，在二號線(xiàn)工程中又參加了新港東站的設計，本文就新港東站的通風(fēng)空調系統的設計問(wèn)題與大家進(jìn)行探討，供參考。

　　一、工程概述

　　廣州市地下鐵道二號線(xiàn)首期工程全程約23.245km，南起于琶洲站，北終于江夏站，共設20個(gè)車(chē)站。新港東站是首期工程中第二個(gè)車(chē)站，編號為202，位于華南快速大道東側新港東路中心，東側為琶洲站，西側為磨碟沙站，附近有廣州會(huì )展中心和廣州博覽中心等大型建筑。車(chē)站總長(cháng)度206.2m，標準段寬度16.5m，為單層明挖側式站臺的地下車(chē)站，站臺在軌道兩側縱向布置，站廳為服務(wù)及中轉區域，設在南北兩側中部，站臺邊緣設置屏蔽門(mén)與軌道隔開(kāi)。由于軌道將車(chē)站分割為南北兩側，因此南北兩側均設環(huán)控機房及設備管理用房。車(chē)站東端隧道風(fēng)亭及排風(fēng)亭設于車(chē)站東端南北兩側，西端隧道風(fēng)亭及排風(fēng)亭，車(chē)站中部新風(fēng)亭及排風(fēng)亭結合出入口設于中部南北兩側，本車(chē)站南北兩側各有六個(gè)風(fēng)亭。整個(gè)車(chē)站呈一個(gè)古字“車(chē)”形。

　　根據隧道通風(fēng)系統的要求，在車(chē)站兩端布置相應的隧道通風(fēng)設備。根據地鐵運營(yíng)環(huán)境要求，在車(chē)站站廳站臺的公共區部分設置通風(fēng)空調和防排煙系統，正常運行時(shí)為乘客提供過(guò)渡性舒適環(huán)境，事故狀態(tài)時(shí)迅速組織排除煙氣（簡(jiǎn)稱(chēng)大系統）。根據地鐵設備管理用房的工藝要求和運營(yíng)管理要求設置通風(fēng)空調和防排煙系統，正常運行時(shí)為運營(yíng)管理人員提供舒適的工作環(huán)境和為設備正常工作提供必需的運行環(huán)境，事故狀態(tài)時(shí)迅速組織排除煙氣（簡(jiǎn)稱(chēng)小系統）。

　　地鐵二號線(xiàn)采用集中供冷站負責向各車(chē)站提供冷凍水，全線(xiàn)設四個(gè)集中供冷站，新港東站由赤沙供冷站負責。各車(chē)站設計單位只負責本站內空調設計，集中供冷站由總體負責設計。

　　二、車(chē)站室內外設計參數及設計原則車(chē)站通風(fēng)空調系統按站臺設置屏蔽門(mén)系統設計。

　　地鐵內發(fā)生火災或事故時(shí)，通風(fēng)空調系統為乘客和消防人員提供新鮮空氣，迅速排除煙氣、為乘客撤離現場(chǎng)創(chuàng )造條件。事故或火災按區間隧道、站廳站臺同時(shí)只有一處發(fā)生考慮。

　　1.廣州市地鐵空調室外計算干球溫度按《地下鐵道設計規范》，應是近20年夏季地下鐵道晚高峰負荷時(shí)平均每年不保證30h的干球溫度（第6.2.6條）。由于我國地鐵工程起步較晚，這方面的氣象資料不全，因此采用《空調設計規范》中歷年平均每年不保證50h的干球溫度為33.5℃減1℃，為32.5℃，相應的濕球溫度為26.9℃，都較《空調設計規范》中的規定低。

　　2.地鐵車(chē)站空調為舒適性空調，地鐵二號線(xiàn)車(chē)站內室內設計參數：站廳集散廳采用29℃，站臺27℃，相對濕度均為45～65％。

　　需空調的管理，設備用房： t=27℃ф=45～65％

　　只需通風(fēng)的管理，設備用房：t≤35℃ф=45～65％

　　區間隧道：正常運行：t≤35℃

　　阻塞運行：t≤40℃

　　3.人員最小新風(fēng)量：由于地鐵工程為地下工程，空氣質(zhì)量較室外差，

　　因此人員的新風(fēng)量標準就顯得尤為重要，按照《地下鐵道設計規范》第6.2.9條的規定，并考慮到廣州市的具體情況，站廳站臺空調季節采用每個(gè)乘客按不小于12.6m3/h.人，且新風(fēng)量不小于系統總風(fēng)量的15％；非空調季節每個(gè)乘客按不小于30m3/h.人，且換氣次數大于5次/h；設備管理用房人員新風(fēng)量按不小于30m3/h.人，且不小于系統總風(fēng)量的10％。

　　4.各種噪聲控制標準：正常運行時(shí)，站廳、站臺公共區不大于70 dB（A）；地面風(fēng)亭白天≤70 d B（A），夜間≤55 d B（A）；環(huán)控機房≤90d B（A）；管理用房（工作室及休息室）≤60d B（A）。

　　三、車(chē)站冷負荷計算由于采用屏蔽門(mén)系統，車(chē)站內公共區散熱量已不含列車(chē)驅動(dòng)設備發(fā)熱量、列車(chē)空調設備及機械設備發(fā)熱量，僅有站內人員散熱量、照明及設備散熱量、站臺內外溫差傳熱量、滲透風(fēng)帶入的熱量。與一號線(xiàn)相比，少了列車(chē)和隧道活塞風(fēng)對車(chē)站的影響，冷負荷大為減少，系統的復雜程度也隨之下降。

　　站內人員散熱量：按27℃時(shí)輕勞動(dòng)時(shí)的顯熱量52W，潛熱量129W計。關(guān)鍵是車(chē)站內計算人員數量的確定，根據資料及一些數據，上車(chē)客流在車(chē)站停留時(shí)間為4分鐘，其中集散廳停留1.5分鐘，站臺停留2.5分鐘。下車(chē)客流車(chē)站停留時(shí)間為3分鐘，集散廳、站臺各停留1.5分鐘。因此按照車(chē)站2029年夏季晚高峰的設計客流可計算出站廳站臺的計算人員數量。

　　照明及設備散熱量：照明設備、廣告燈箱、自動(dòng)扶梯、導向牌指示牌以及售（檢）票機等的散熱量可由工藝專(zhuān)業(yè)給出。

　　滲透風(fēng)帶入的熱量：此部分熱量最大，對車(chē)站總冷負荷的影響亦最大。根據新港東站建筑的特點(diǎn)，此部分分為出入口滲透風(fēng)和屏蔽門(mén)開(kāi)啟時(shí)的滲透風(fēng)，其中以屏蔽門(mén)開(kāi)啟時(shí)的滲透風(fēng)最大。車(chē)站出入口的滲透風(fēng)按200W/m²（斷面面積計算），屏蔽門(mén)漏風(fēng)量按每站36000m³/h計。

　　散濕量：分為人員散濕量、結構壁面散濕量和滲透風(fēng)帶入的散濕量。人員散濕量按27℃時(shí)輕勞動(dòng)時(shí)的散濕量193g/h；車(chē)站側墻、頂板、底板散濕量1——2g/m²/h；滲透風(fēng)的濕負荷按下式計算：Ws=1/1000（dw-dn）ρL（g/kg）。

　　根據區間隧道通風(fēng)系統要求，車(chē)站兩端對應于每一條隧道設置一臺可反風(fēng)隧道風(fēng)機（共4臺）和相應的風(fēng)閥。風(fēng)機風(fēng)量為60m3/s，分別設置在東、西兩端南北兩側的隧道通風(fēng)機房?jì)�，采用臥式安裝。根據系統要求隧道風(fēng)機布置既可滿(mǎn)足兩端的兩臺隧道風(fēng)機獨立運行，又可以相互備用或同時(shí)向同一側隧道送風(fēng)或排風(fēng)。在隧道風(fēng)機旁留有有效面積不小于16m2的旁通道，保證正常運行時(shí)活塞風(fēng)的進(jìn)出。旁通道、隧道風(fēng)機上設有組合式風(fēng)閥，通過(guò)風(fēng)閥的轉換滿(mǎn)足正常、阻塞、火災工況的轉換。

　　四、車(chē)站設備管理用房通風(fēng)空調系統（小系統）

　　第一類(lèi)房間采用空氣—水（風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)）系統。風(fēng)機盤(pán)管設于室內吊頂天花內，風(fēng)機盤(pán)管回水管上設溫控水電動(dòng)雙位式二通閥，溫控操作器均設于房間進(jìn)門(mén)墻上便于操作處，可以根據室內實(shí)際使用情況對風(fēng)機盤(pán)管進(jìn)行手動(dòng)溫度控制和風(fēng)機轉速三檔調節。新風(fēng)由設于環(huán)控機房的新風(fēng)柜機通過(guò)風(fēng)管和防火閥送入室內；排風(fēng)采用風(fēng)管和防火閥接至各自排風(fēng)機處。

　　第二類(lèi)房間采用全空氣系統。設置空調柜機送風(fēng)和回排風(fēng)機回排風(fēng)，風(fēng)管采用一般鍍鋅鋼板風(fēng)管。為方便氣體滅火時(shí)的系統運行，在進(jìn)入各房間上的支管上均設置手動(dòng)風(fēng)量調節閥和電動(dòng)防火閥。

　　第三類(lèi)房間采用全通風(fēng)系統。采用送、排風(fēng)機通過(guò)風(fēng)管和防火閥對上述各房間進(jìn)行通風(fēng)換氣。

　　走廊排煙系統。長(cháng)度超過(guò)20米的封閉內走道須設置排煙系統，設置專(zhuān)用排煙風(fēng)機，風(fēng)管采用δ=12mm厚耐火2小時(shí)、不含石棉的Promatect—N纖維增強耐火材料平板自撐式風(fēng)管，如保全板等。

　　五、車(chē)站水系統

　　本站大系統的水系統歸赤沙集中供冷站供冷范圍，通過(guò)敷設在隧道中的冷凍水管輸送冷凍水至車(chē)站大系統的未端設備，車(chē)站接管管徑為DN125，車(chē)站內水系統采用異程式，在供水管上設置平衡閥和流量計以平衡管路阻力，調節流量。由于是集中供冷系統，為減少流量，降低投資，采用大溫差系統，供回水溫度為7.5/16.5℃。

　　小系統的冷源結合中部南側風(fēng)亭設置兩臺135kW風(fēng)冷整裝式冷水機組，提供車(chē)站設備管理用房空調冷凍水。水管沿新風(fēng)道進(jìn)入車(chē)站環(huán)控機房?jì)鹊睦鋬鏊�泵房，再分送至末端。冷凍水系統采用變流量系統，末端設備回水管上設電動(dòng)二通閥，通過(guò)回風(fēng)溫度調節水量，在集水器和分水器間設置壓差旁通閥調節水系統的壓力。供回水溫度為7/12℃。

　　六、車(chē)站防排煙設計根據《地下鐵道設計規范》第12.4.3條的規定，每個(gè)防煙分區的建筑面積不超過(guò)750m².車(chē)站站廳站臺排煙量按防煙分區每分鐘每平方米建筑面積1m³計算，排煙設備按同時(shí)排除二個(gè)防煙分區煙量配置。新港東站公共區南北兩側各有1500 m²，劃分四個(gè)防煙分區，排煙設備風(fēng)量為1500m³/min，乘以1.2的安全系數，最后分別在南北兩側環(huán)控機房?jì)雀髟O一臺排煙量為108000m3/s的排煙風(fēng)機，該風(fēng)機可在280℃高溫下連續運轉半小時(shí)。站廳的送風(fēng)管上設置手動(dòng)70℃防火閥，排風(fēng)管上設置手動(dòng)280℃防火閥。當站臺層發(fā)生火災時(shí)，送風(fēng)停止，關(guān)閉回/排風(fēng)機，開(kāi)啟排煙風(fēng)機利用站臺的回/排風(fēng)管進(jìn)行排煙，保證站臺與出入口間的樓梯、扶梯內向下的迎面風(fēng)速不小于1.5m/s，同時(shí)站臺層的屏蔽門(mén)也打開(kāi)，區間隧道風(fēng)機（TVF）或車(chē)站隧道風(fēng)機（TEF）開(kāi)啟協(xié)助排煙。

　　一般車(chē)站設備管理用房火災設計，在《地下鐵道設計規范》中并未說(shuō)明，最后參照《高規》中的規定：面積超過(guò)50m²（《高規》中是100m²），且人員較多，可燃物較多的房間需要排煙；長(cháng)度超過(guò)20m的內走道需設排煙設備；衛生間、垃圾間等按不發(fā)生火災進(jìn)行設計。

　　車(chē)站設備管理用房的第一類(lèi)和第三類(lèi)房間中面積未超過(guò)50m²，且人員和可燃物也不多的房間不需排煙，所以?xún)H在各房間的送、排風(fēng)支管上設置手動(dòng)防火閥，火災時(shí)易熔片熔斷從而閘斷風(fēng)管；面積超過(guò)50m²的房間按每分鐘每平方米建筑面積1m³計算排煙量。第二類(lèi)房間由于是受“煙烙盡”氣體消防系統保護，因而只排氣而不需排煙；在所有這類(lèi)房間的送、排風(fēng)支管上均設置電動(dòng)防火閥，火災時(shí)，接受電信號關(guān)閉電動(dòng)防火閥，停止所有送、排風(fēng)系統，火災撲滅后打開(kāi)火災房間的送、排風(fēng)支管上電動(dòng)防火閥的進(jìn)行排毒。在噴灑和排毒時(shí)，同時(shí)也關(guān)閉其他未發(fā)生火災房間的送、排風(fēng)口，以防止毒氣蔓延，并保證毒氣盡快排清。長(cháng)度超過(guò)20m的內走道設置專(zhuān)用排煙設備，排煙口距最不利排煙點(diǎn)不超過(guò)30米。

　　七、車(chē)站控制模式設計通風(fēng)空調系統控制由中央控制（OCC）、車(chē)站控制和就地控制三級組成。中央控制（OCC）在控制中心，是以中央監控網(wǎng)絡(luò )和車(chē)站設備監控網(wǎng)絡(luò )為基礎的網(wǎng)絡(luò )系統，對地鐵二號線(xiàn)全線(xiàn)的通風(fēng)及空調系統進(jìn)行監控，向車(chē)站下達各種運行模式指令或執行預定運行模式。車(chē)站控制設置在車(chē)站控制室，對車(chē)站和所管轄區的各種通風(fēng)空調設備進(jìn)行監視，向中央控制系統傳送信息，并執行中央控制室下達的各項命令�；馂陌l(fā)生和在控制中心授權的條件下，車(chē)站控制室作為車(chē)站指揮中心，根據實(shí)際情況將有關(guān)通風(fēng)空調系統轉入災害模式運行。就地控制設置在各車(chē)站環(huán)控電控室，具有單臺設備就地控制和模式控制功能，便于各設備及子系統調試、檢查和維修。就地控制具有優(yōu)先權；現場(chǎng)操作按鈕設于設備旁便于操作處，滿(mǎn)足單臺設備的現場(chǎng)調試、檢查和維修。

　　八、結束語(yǔ)

　　地鐵工程是個(gè)龐大而復雜的工程，其有著(zhù)較多與一般民用建筑不同的特點(diǎn)。廣州地鐵二號線(xiàn)又與一號線(xiàn)有著(zhù)不同：首先，一號線(xiàn)采用開(kāi)式設計，而二號線(xiàn)采用屏蔽門(mén)設計，因此車(chē)站冷負荷顯著(zhù)降低，設備減少，空間減少；其次，一號線(xiàn)空調采用各站設置冷凍站，而二號線(xiàn)采用集中供冷站，這樣亦可減少每個(gè)車(chē)站的設備占用空間，同時(shí)由于集中設置，在沿線(xiàn)就不會(huì )出現一號線(xiàn)那樣的許多冷卻塔，影響城市景觀(guān)，但由于廣州市地處華南沿海炎熱潮濕地區，地下水位較高，一個(gè)集中供冷站平均供應四個(gè)車(chē)站冷凍水，最遠的車(chē)站距離有將近3公里，冷凍水管在隧道中一來(lái)一回約有7、8公里長(cháng)，保溫問(wèn)題就顯得特別突出，另外幾個(gè)車(chē)站的冷凍水流量分配也存在一定的問(wèn)題，這些都要在設計中予以高度的重視。

　　筆者在參加兩次地鐵通風(fēng)空調設計當中，最大的體會(huì )是：地鐵工程是個(gè)龐大的系統工程，牽涉到的方方面面特別多，牽一發(fā)而動(dòng)全局，協(xié)調工作必須做好，否則將會(huì )做很多的“無(wú)用功”；另外就是總體的安排要合理，不能出現現場(chǎng)施工混凝土都要澆注，而預埋的管線(xiàn)還未定位，因為設備未定，機電施工圖未出的情況。

　　以上是筆者在通風(fēng)空調設計中一些認識，由于水平有限，不免有錯誤，請各位同行批評指正。