熊勝益

（中鐵四院集團(tuán)西南勘察設(shè)計有限公司，云南 昆明 650220）

地鐵車站是重要的交通性公共建筑，是供乘客活動、乘車和候車的場所，公共區(qū)良好的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可為乘客提供舒適、清潔和安全的環(huán)境。雖然車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)只占車站建設(shè)總投資的8～10%，但運(yùn)營后通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗卻占車站總耗電量的40%左右。行業(yè)上習(xí)慣將車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)稱作大系統(tǒng)，一般分為開式、閉式和屏蔽門式系統(tǒng)。昆明的城市氣候與其他城市不同，具有“四季如春，全年氣溫變化不大”的特點(diǎn)，采用全封閉地下線車站站臺公共區(qū)設(shè)置全高安全門的通風(fēng)系統(tǒng)(含活塞通風(fēng))和開式運(yùn)行的方式，可節(jié)省掉空調(diào)系統(tǒng)的投資成本，并有效降低車站運(yùn)營的能耗。

1 建筑概況

文化宮站為昆明地鐵首期工程（1、2號線拼接）的第12個車站。本站設(shè)10個人行出入口（含2個地鐵預(yù)留出入口、3個商業(yè)出入口）、2個地下車庫雙向機(jī)動車出入口、3個員工疏散口，均為有頂蓋式出入口。兩線分別設(shè)2組風(fēng)亭，1、3號風(fēng)亭為2號線風(fēng)亭，2、4號風(fēng)亭為3號線風(fēng)亭。兩線車站的土建工程同期實施，機(jī)電工程先實施2號線，3號線、物業(yè)區(qū)及停車庫待后期設(shè)計，現(xiàn)期先使用1、5和6號人行出入口及1、3號風(fēng)亭，其余出入口及風(fēng)亭等設(shè)施暫不使用，作為臨時封閉來處理。

2 設(shè)計依據(jù)

本站根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2003）、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）、《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB 50736-2012)及《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB 50490-2009）作為設(shè)計依據(jù)，結(jié)合昆明獨(dú)特的氣候特點(diǎn)，通過收集當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)和車站客流量資料，達(dá)到通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和設(shè)備選型合理的目的。

3 設(shè)計參數(shù)

3.1 室外設(shè)計氣象參數(shù)，見表1。

表1 昆明室外計算參數(shù)

3.2 室內(nèi)設(shè)計氣象參數(shù)

車站公共區(qū)的溫濕度按照滿足人員熱舒適性、衛(wèi)生條件及消除設(shè)備余熱的相關(guān)要求去控制，并符合《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2003）的相關(guān)規(guī)定。同時公共區(qū)的在站人數(shù)、在站時間、超高峰系數(shù)以及設(shè)備散熱量等設(shè)計所需輸入?yún)?shù)，由相關(guān)專業(yè)人員負(fù)責(zé)提供。

4 大系統(tǒng)設(shè)計

4.1 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

地下車站公共區(qū)是否采用空調(diào)系統(tǒng)的依據(jù)：當(dāng)?shù)刈顭嵩碌钠骄鶞囟燃案叻逍r的行車對數(shù)和列車車輛數(shù)的乘積兩個因素所決定。當(dāng)夏季當(dāng)?shù)刈顭嵩碌钠骄鶞囟瘸^25℃，全年平均溫度超過15℃，且地鐵高峰時間內(nèi)每小時的行車對數(shù)和每列車車輛數(shù)的乘積大于120，可采用空調(diào)系統(tǒng)。

昆明夏季最熱月平均溫度為19.8℃，全年平均溫度14.9℃，運(yùn)營高峰小時的行車對數(shù)為15對，列車采用B型車6輛編組，具備不設(shè)空調(diào)系統(tǒng)的條件。當(dāng)列車在隧道內(nèi)高速運(yùn)行時會產(chǎn)生活塞效應(yīng)，活塞風(fēng)量比較可觀且不費(fèi)能源，考慮在車站站臺公共區(qū)設(shè)置全高安全門，依靠安全門上沿約0.6m高的條縫帶使軌行區(qū)與站臺公共區(qū)的空間連通，采用開式系統(tǒng)，以公共區(qū)機(jī)械通風(fēng)結(jié)合活塞通風(fēng)和出入口自然通風(fēng)的方式，實現(xiàn)車站公共區(qū)的通風(fēng)降溫功能。

4.2 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

4.2.1 設(shè)計思路

車站大系統(tǒng)包括平時通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)。平時通風(fēng)系統(tǒng)采用機(jī)械送風(fēng)的方式，使站內(nèi)保持正壓，出入口排風(fēng)的方式，阻止室外污染物由出入口進(jìn)入車站。進(jìn)風(fēng)直接采自大氣，新風(fēng)分別從車站站廳兩端的新風(fēng)井進(jìn)入，經(jīng)除塵消聲后由新風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管送入公共區(qū)。為節(jié)省公共區(qū)的空間資源和滿足排煙的要求，將平時送風(fēng)系統(tǒng)兼作火災(zāi)時的防排煙系統(tǒng)，兩端設(shè)備區(qū)分別單設(shè)風(fēng)室，且各自旁設(shè)一臺排煙風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)通風(fēng)的平災(zāi)轉(zhuǎn)換功能。

4.2.2 負(fù)荷計算

（1）公共區(qū)平時負(fù)荷主要體現(xiàn)在消除人員、照明、廣告指示牌、自動售票機(jī)和電扶梯及安全門散熱所需的冷負(fù)荷。人員顯熱按43W/人，照明負(fù)荷按10W/m2計，其它設(shè)備的散熱量按相關(guān)專業(yè)提供為準(zhǔn)。根據(jù)本站客流量、公共區(qū)面積和人員在站時間，大系統(tǒng)按地鐵預(yù)測的遠(yuǎn)期客流量和最大的通過能力設(shè)計，因通風(fēng)系統(tǒng)采用開式運(yùn)行，需為每位乘客提供30m3的小時新風(fēng)量，計算得到公共區(qū)所需冷負(fù)荷為204720m3/h，車站兩端的新風(fēng)機(jī)各負(fù)擔(dān)一半的風(fēng)量，并根據(jù)站內(nèi)冷負(fù)荷的變化情況進(jìn)行變頻節(jié)能運(yùn)行。

（2）計算公共區(qū)排煙負(fù)荷須嚴(yán)格執(zhí)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）的相關(guān)規(guī)定。發(fā)生站廳火災(zāi)時，每端大系統(tǒng)排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)備能力，按同時排出所負(fù)擔(dān)2個防煙分區(qū)的煙量來配置，以最大防煙分區(qū)的地板面積乘以120m3/（m2·h）確定，計算排煙量分別為160800和164400m3/h。站臺和疏散通道所需排煙量均按防煙分區(qū)的地板面積乘以60m3/（m2·h）確定，計算排煙量分別為93078和50532m3/h。兩端大系統(tǒng)排煙風(fēng)機(jī)的同排排煙量足夠滿足站臺的排煙需求。

（3）本站大系統(tǒng)屬一般送排風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)和排煙系統(tǒng)各需附加5～10%和10～20%的漏風(fēng)量。經(jīng)過水力計算后，得出大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)備的主要選型參數(shù)，見表2。

5 系統(tǒng)控制策略

本站的通風(fēng)系統(tǒng)采用三級控制：就地控制、車控室控制和中央控制。大系統(tǒng)設(shè)備采用前二級控制，三級顯示。中央控制室對大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)顯示，車控室對大系統(tǒng)設(shè)備及電動控制風(fēng)閥進(jìn)行顯示和控制，就地對所設(shè)的各種設(shè)備及電動控制風(fēng)閥進(jìn)行控制與顯示，就地控制具有優(yōu)先權(quán)。本站采用兩端大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)對公共區(qū)進(jìn)行同送同排的方式，通過控制電動風(fēng)閥開關(guān)，使著火區(qū)內(nèi)的風(fēng)管進(jìn)行平災(zāi)切換。大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)與硬聯(lián)鎖電動風(fēng)閥的控制關(guān)系為“風(fēng)閥開-風(fēng)機(jī)開，風(fēng)機(jī)關(guān)-風(fēng)閥關(guān)”。站廳和站臺火災(zāi)切非后，應(yīng)保證大系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)動控制動作準(zhǔn)備無誤。

表2 大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)備的主要選型參數(shù)表

6 結(jié)語

本文闡述了車站公共區(qū)采用開式通風(fēng)系統(tǒng)的原因和大系統(tǒng)的設(shè)計方法及相應(yīng)的控制策略，可為其他城市地鐵車站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計提供工程參考案例。

參考文獻(xiàn)：

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