地铁隧道通风系统
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风板机在地铁车站隧道通风系统的节能效益评估地铁是现代都市交通的重要组成部分,随着城市的不断发展,地铁线路的规模也逐渐扩大。
然而,由于地铁车站隧道的封闭性,通风系统的能耗一直是一个严重的问题。
近年来,风板机作为一种新型的通风设备,被广泛应用于地铁车站隧道的通风系统中,通过对其节能效益进行评估,可以更好地了解其在地铁车站隧道通风系统中的应用前景。
风板机是一种利用拖动高速空气形成风流的设备,其通过利用风的动能来实现隧道内空气的流通和通风。
相较于传统的通风方式,风板机具有以下优势:一是能够降低能源消耗,提高能源利用效率;二是能够提高通风效果,改善车站隧道内的空气质量;三是具有较低的维护成本和使用成本。
因此,对风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益进行评估具有重要意义。
首先,风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益主要体现在降低能源消耗方面。
地铁车站隧道通风系统通常采用机械通风的方式,即通过使用风机来驱动空气流动。
传统的风机使用大量能源,且效率有限。
而采用风板机后,其通过利用风的动能实现空气的流通,无需额外耗费能量,从而降低了能源消耗。
研究表明,风板机在地铁车站隧道通风系统中的能耗较传统风机降低了30%左右,从而大大减少了能源消耗。
其次,风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益还体现在提高通风效果方面。
地铁车站隧道内由于封闭空间较大、人群密集等因素,通风效果往往不理想,容易出现空气污染和热岛效应等问题。
而风板机通过形成空气流动,能够有效地将车站隧道内的污浊空气排出,引入新鲜空气,从而改善车站隧道内的空气质量。
研究表明,采用风板机后,地铁车站隧道内的PM2.5浓度可降低约30%,CO2浓度可降低约20%,大大改善了车站环境质量。
此外,风板机在地铁车站隧道通风系统中的节能效益还表现在降低维护成本和使用成本方面。
传统的风机由于耗能大、使用寿命短,需要经常更换和维修,增加了维护成本和使用成本。
而风板机具有结构简单、寿命长、运行稳定等特点,减少了维护和更换的频率,降低了维护成本。
浅谈地铁隧道通风系统模式及节能措施摘要: 针对地铁设置屏蔽门系统,对地铁隧道通风系统模式进行了分析,论述了应根据车站实际情况,合理优化隧道通风系统,采取节能措施,减少投资造价,建设节约型地铁。
关键词:地铁;屏蔽门;隧道通风系统;节能AbstractFor the subway shield door system, the model of ventilation system of subway tunnel are analyzed, discussed according to the actual situation of the station, optimization of tunnel ventilation system, energy-saving measures, reduce the investment cost, the construction of a conservation-oriented subway.Keywordssubwayscreen doortunnel Ventilation Systemenergy-saving引言随着我国经济的增长与城市化水平的提高,越来越多的城市开始建设并拥有地铁。
目前我国正处在地铁建设高速发展时期,地铁的建设规模和承载的客流量都是世界最大的。
而同时,地铁巨大的投资和运营成本却成为制约轨道交通发展的主要因素。
如何有效降低工程投资和运营成本,建设节约型地铁既是建设节约型社会的要求,更是轨道交通自身可持续发展的需要。
地铁隧道通风系统所占的土建规模与设备容量较大,系统形式与设备布置对地下车站方案与接口专业影响也较大,同时涵盖正常、阻塞、火灾等一系列功能,运行模式复杂。
因此,在保证实现各种功能的前提下,应对隧道通风系统进行分析与优化,从而简化系统运行模式、减少设备用房面积及设备数量、降低对环境的噪声等,进一步降低土建投资,节约系统能源消耗。
地铁通风空调系统安装注意事项及质量提升措施
摘要:作为一种流行的城市交通工具,地铁内的通风空调系统的设计和安装非常关键,科技工作者需要清楚地认识到通风系统的构成,在进行施工的时候,要特别注重在施工中的一些细节,并制定出适当的改进方案。本文对城市地铁交通中的通风与空调系统进行简要的阐述,对施工过程中应注意的问题进行归纳,并就如何改进施工过程中应采取的一些措施进行探讨。
关键词:地铁通风空调系统;大小制冷系统;风管安装 随着城镇化进程的加速,城市中出现了日益严重的交通拥挤问题,地铁可以很好地减轻大城市的交通压力,便利人们的生活,推动社会和经济的发展[1]。地铁是一种新型的公交工具,它可以大大提高乘客的出行效率,是目前最好的选择。在城市地铁交通建设中,作为城市地铁交通的重要组成部分,承担着城市地铁交通的重要作用。
1地铁通风空调系统的基本组成 1.1区间隧道通风系统 从车站的构造来看,在上下两端,通常设有一活塞风管及相应于其上的通气孔,它的主要功能是实现与外部的空气流通,保证车辆的安全运行。在该区段的内侧和活塞通风井口的中间安装有一台隧道风扇,在没有列车运行,不能通过活塞移动来进行通风的时候,就可以使用风扇来进行机械通风,因此,无论什么时候,都不会发生不能通风的问题[2]。两种通风管道的结合方式及协同作用,使其可以适用于各种运行工况,保持相对良好的通风条件。
1.2车站隧道通风系统 伴随着科技的进步,在今后修建的城市地铁交通中,一般都会在公交车站内安装遮挡门,通过人为方式将其分隔开来,这样既可以提升空间的使用效率,又可以更好地实现不同的功能分区,保障居民的交通安全。为保证在站点临时停靠时,车厢内的车辆空调可保持正常运行,并可将长期运行所释放的热能及时排出,需在车辆停靠处修建风道,在通道上方与平台下方同时布置两条并列的通风通道,同时在车厢发热部位设有通风孔,利用相应的管路将热气顺畅排放至地表,保证其不滞留于地底[3]。对通风设备的品质提出更高的要求,既要具有高度的耐温性,又要具有良好的抗磨损性能,以便在遇到意外事故时,还能保持良好的工作状态,比如在遇到大火的时候,还能在极端的温度下继续工作。
地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用发布时间:2021-06-28T14:57:29.037Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:杨梦然[导读] 摘要:目前盾构施工在地铁施工中得到广泛应用,地铁隧道施工环境、设施散热、风险防范等问题亟待解决。
广州地铁集团有限公司广东广州 510380摘要:目前盾构施工在地铁施工中得到广泛应用,地铁隧道施工环境、设施散热、风险防范等问题亟待解决。
本文就地铁隧道盾构施工通风系统优化及应用进行了分析和探讨。
关键词:地铁隧道;盾构施工;通风系统;优化及应用1盾构施工环境及优化目标根据文献,在中国南方大部分城市,地铁隧道盾构施工过程中,工作面附近工作区温度往往达到40℃以上。
在广州的一些小断面盾构施工区域,夏季环境温度甚至高达50℃,而环境的相对湿度可高达90%以上。
通过通风管道压入工作区域的新风往往在35℃以上,远远达不到有效降低环境温度的目的。
根据《铁路隧道施工安全技术规程》(TB10304-2020)规定,盾构施工时,隧道内氧气含量按体积比不小于20%,温度不超过28℃,噪声不大于90dB。
显然,目前的情况远远不能满足上述规定的要求,这对施工人员的健康和盾构掘进设备的性能有着不可忽视的影响。
盾构掘进设备产生的热量是不可避免的,通风、冷却水和土丘带走的热量是有限的。
因此,要降低施工区域的温度和湿度,必须考虑新的途径和方法。
由于前期项目综合考虑成本控制和实际效果,压入式通风方式是最合适的。
进压通风是指风机安装在隧道外,风机直接将隧道外的新鲜空气通过通风管道压入工作面,使隧道内被污染的空气沿隧道流出。
考虑到风管长度需要实时判断,而不是连续过程,故在盾构隧道上安装二次通风系统。
送风量为10.5m3/s,可随时将新风压入工作面。
为了保证盾构机的正常运行,无论主机是启动还是停止,供水系统都要从头到尾操作。
要求盾构施工供水不小于50m3/h,水压为4~8bar,额定进口温度为28℃。
地铁隧道通风系统火灾运行模式探讨摘要:在社会经济稳健发展的大背景下,我国地铁工程的施工水平取得一定的进步与发展。
建筑内火灾、地铁隧道的出入口少、火灾危险性高等,一旦通风系统排烟不畅,直接威胁乘客的生命安全。
与此同时,为了满足地铁工程的发展需求,地铁工程的工作重心逐步向隧道通风系统转变。
鉴于此,本文针对地铁隧道通风系统火灾运行模式的研究具有重要意义。
关键词地铁隧道;通风;火灾排烟系统1 地铁隧道通风系统类型及特点地铁通风系统是多系统构成的一个复合系统,各系统之间相互配合、协调运作,维持地铁内舒适的环境。
地铁隧道按结构形式大致分为两类,即单洞双线隧道和单洞单线隧道,按其位置分可分为区间隧道和车站隧道。
地铁隧道通风系统是根据其所在位置不同,而设立的区间隧道通风/ 排烟系统和车站隧道通风/ 排烟系统。
目前全国多数地铁隧道通风系统正常运行情况为通风功能,满足环保的要求;在隧道非正常运行工况下转换为排烟功能。
对于地铁隧道通风系统而言,区间隧道通风系统结构较为清晰,补风、排风系统明确。
对于车站隧道通风系统,当车站存在屏蔽门环控系统时,通风系统结构明晰;当无屏蔽门系统时,由于车站站台公共区与车站隧道区无明显隔离措施,两系统通风情况常有所交叉,但是由于车站隧道的排热系统与站台公共区通风系统确属不同系统,因此两者不能混为一谈。
2.当前车站部门存在的防火问题2.1地铁部门装修材料不符合要求其中监督的重点就应该是刚刚提到的几个方面:首先是材料的燃点,因为材料如果易燃,那么就会在火灾的时候变成燃料。
这样就很容易导致火灾出现无法控制的局面。
同时,材料的燃点低,也很容易出现材料燃烧而引发火灾的情况。
因此而引发的火灾并不少见。
所以,这一点是一定要严格控制的。
其次是材料的用料,在上文中我们提到了,在火灾中会出现大量的烟尘,这些烟尘是真正的杀手。
烟尘本身就不好控制,一旦这些材料的原料中出现了有毒有害物质,在火焰的灼烧下快速的传播,就会造成巨大的杀伤。
地铁隧道通风施工技术的施工流程 地铁隧道通风系统是保障地铁安全运营和乘客出行舒适的重要设施之一。在地铁隧道施工过程中,通风系统的设计和施工流程至关重要。本文将介绍地铁隧道通风施工技术的一般施工流程:
1. 设计规划阶段 在地铁隧道通风施工前,首先需要进行设计规划,确定施工的整体方案。这个阶段涵盖了以下几个主要步骤:
- 确定隧道的净宽、高度、长度等基本参数,以便在施工过程中考虑通风系统的布局和尺寸;
- 分析预测地铁隧道内的空气流动情况和污染源,确定通风系统的通风量和风速需求;
- 确定地铁隧道通风系统的整体架构和组成部分,包括通风出口、通风入口、排烟系统等。
2. 施工前准备阶段 在正式施工之前,需要进行一系列的准备工作,以确保施工的顺利进行。这个阶段包括以下几个主要步骤:
- 调查勘测地铁隧道的地质情况和环境条件,包括地层、地下水位等,以便在施工过程中作出相应的调整和预防措施;
- 提前准备所需的设备和材料,包括通风设备、风管、控制系统等; - 制定详细的施工计划,确定施工的时间节点和工作步骤。 3. 施工过程阶段 地铁隧道通风施工的过程可以分为以下几个主要阶段: - 组织施工人员进行现场布置,包括搭建施工平台、安装通风设备等;
- 安装通风设备,包括通风出口和通风入口,根据设计方案进行布置;
- 安装风管系统,将通风设备与隧道连接起来,确保畅通的空气流动;
- 安装控制系统,用于监控和控制通风设备的运行状态; - 进行调试和测试,确保通风系统的正常运行; - 针对施工过程中的问题进行及时处理和调整,确保施工质量。 4. 完工验收阶段 施工完成后,需要进行通风系统的验收工作,以确认施工质量和性能是否符合要求。验收阶段包括以下几个主要步骤:
- 对已安装的通风设备和风管进行检查和测试,确认其工作正常; - 测定隧道内的风速和通风量,与设计要求进行对比; - 进行试运行,模拟实际运行情况,确认通风系统的效果是否符合预期; - 准备验收报告,记录验收结果和存在的问题,并提供相应的改进建议。
地铁通风空调系统专业术语:活塞通风:当列车的正面与隧道断面面积之比(称为阻塞比)大于0.4时,由于列车在隧道中高速行驶,如同活塞作用,使列车正面的空气受压,形成正压,列车后面的空气稀薄,形成负压,由此产生空气流动。
利用这种原理通风,称之为活塞效应通风。
活塞风量的大小与列车在隧道内的阻塞比、列车行驶速度、列车行驶空气阻力系数、空气流经隧道的阻力等因素有关。
利用活塞风来冷却隧道,需要与外界有效交换空气,因此对于全部应用活塞风来冷却隧道的系统来说,应计算活塞风井的间距及风赶时井断面授尺寸,使有效换气量达到设计要求。
实验表明:当风井间距小于300m、风道的长度在25m以内、风道面积大于10㎡时,有效换气量较大。
在隧道顶上设风口效果更好。
由于设置许多活塞风井对大多数城市来说都是很难实现的,因此全“活塞通风系统”只有早期地铁应用,现今建设的地铁多设置活塞通风与机械通风的联合系统。
小里程端:大系统:车站公共区通风空调和防排烟系统。
小系统:车站设备及管理用房的通风空调和防排烟系统。
水系统:车站空调冷冻水系统。
地铁通风空调系统制式:根据城市轨道交通隧道通风换气的形式以及隧道与车站站台层的分隔关系,城市轨道交通通风空调系统一般划分为三种制式:开式系统,闭式系统,屏蔽门系统。
1、开式系统:开式系统是应用机械或“活塞效应”的方法使地铁内部与外界交换空气,利用外界空气冷却车站和隧道。
这种系统多用于当地最热月的月平均温度低于25℃且运量较少的地铁系统。
2、闭式系统:闭式系统是一种地下车站内空气与室外空气基本不相连通的方式,即城市轨道交通车站内所有与室外连通的通风井及风门均关闭,夏季车站内采用空调,仅通过风机从室外向车站提供所需空调最小新风量或空调全新风。
区间隧道则借助于列车行驶时的活塞效应将车站空调风携带入区间,由此冷却区间隧道内温度,并在车站两端部设置迂回风通道,以满足闭式运行活塞风泄压要求,线路露出地面的洞口则采用空气幕隔离,防止洞口空气热湿交换。
轨道交通隧道通风技术规程一、前言随着城市化进程的不断加快,城市轨道交通越来越成为人们出行的重要方式,但隧道通风系统的建设与运行也面临着诸多挑战。
为了确保轨道交通的安全运行,本文针对隧道通风技术进行详细规范,以期为轨道交通的建设与运营提供可靠的技术支持。
二、通风系统的设计1.通风系统的分类轨道交通隧道通风系统可分为纵向通风系统和横向通风系统两种。
纵向通风系统主要负责排风,通过隧道两端的通风井将废气排出;横向通风系统主要负责进风,通过隧道顶部的进风口将新鲜空气引入隧道。
2.通风系统的设计原则(1)合理采用自然通风和机械通风相结合的方式,保证隧道内的空气流通;(2)在设计通风系统时,应充分考虑隧道内的环境因素,并结合隧道横截面和纵坡,确定通风系统的管道布置和风口位置;(3)通风系统应根据隧道内的车辆行驶速度、车流量和风量等因素,合理确定风机的数量和规格;(4)在设计通风系统时,应考虑灭火、疏散等应急措施,确保隧道内的安全。
三、通风系统的建设1.通风系统的材料选择通风系统的管道应采用耐腐蚀、耐高温、耐磨损的材料,如镀锌钢板、不锈钢板等。
通风系统的风口应选用高强度、耐磨损的材料,如铝合金等。
2.通风系统的安装(1)通风系统的管道应按照横向和纵向的布置进行安装,应保证管道的接口处密封性好;(2)通风系统的风口应按照设计要求进行安装,应保证风口的开启和关闭灵活、准确;(3)通风系统的风机应按照设计要求进行安装,应保证风机的固定牢固、运行平稳。
四、通风系统的运行和维护1.通风系统的运行轨道交通隧道通风系统应按照设计要求进行运行,应定期检查风机、管道、风口等设施的运行情况,如发现异常情况应及时处理。
通风系统的运行应保证隧道内空气的清新,保证乘客的出行安全。
2.通风系统的维护(1)通风系统的管道应定期清洗,保证管道内的通风畅通;(2)通风系统的风口应定期清洗,保证风口的开启和关闭灵活、准确;(3)通风系统的风机应定期检查和维护,保证风机的正常运行;(4)通风系统的运行记录应及时更新和保存,以备后续调查和分析。
地铁工程隧道风机的特点及应用摘要:地铁工程通风系统隧道风机的特点及应用。
关键词:地铁工程;通风系统;隧道风机。
地铁工程通风系统采用风机包括隧道风机、车站轨道排风机、射流风机、车站风机等。
隧道风机(TVF风机)设置概况:地铁隧道通风系统采用可逆转耐高温双速轴流风机,用于早晚时段换气通风和列车阻塞或火灾工况时通风或排烟,并根据运行模式要求作正转或逆转运行,以达到向区间隧道送风或排风/排烟之目的。
TVF风机一般设置在车站两端和中间风井内,车站每端设置2台,分别对应上行线和下行线区间,通过组合式风阀的开关控制实现2台风机并联运作或互为备用之功能。
中间风井内亦设置2台TVF风机,实现对特长区间隧道排烟功能。
车站轨道排风机(UPE/OTE风机)设置概况:地铁车站区间排热风机采用单向运转耐高温轴流变频风机,一般设置在车站两端的排热风道内,每端设置1台,各自承担半座车站的轨顶排风和站台下排风,以排除车站区间的余热,减少列车发热量对车站区间影响。
风机根据行车间隔变频运行。
射流风机设置概况:地铁工程区间隧道的出地面线、区间渡线、存车线、联络线等处,考虑设置射流风机以使其在阻塞、火灾工况下,配合TVF风机对区间通风能形成有效的推挽式通风,射流风机安装在区间隧道的顶部。
车站风机:“车站风机”包括车站大系统的新风机、回/排风机和排烟风机,以及小系统的送风机、回/排风机和排烟风机,均为轴流风机,设于车站两端机房或设备层内,用于车站公共区或设备管理用房的通风空调和排烟。
地铁隧道轴流风机从风机的设计理念、产品结构、制作工艺、选用材质、性能参数、使用寿命等已处于国际先进水平。
风机的性价比、产品外观以及快捷完善的技术支持和服务,均已超过国外同类产品。
下面重点介绍TVF系列可逆转轴流风机的技术特点及应用。
一、TVF可逆转轴流风机特点:1、效率高:运用先进的航空动力学设计技术及国际公认的吴氏三元流动理念,通过CFD数值模拟流场分析软件模拟地铁、隧道环境(流场、速度、压力等),多次反复试验验证,具有效率高并高效区宽,正反转效率相等的显著特点。
地铁通风系统计算首先,车站通风是地铁通风系统中的重要组成部分。
车站通风系统的设计主要考虑人员密集区域的换气需求,以保证车站内空气的新鲜度和舒适度。
车站通风系统的计算主要根据车站的面积、人流量以及空气质量要求,通过计算每小时必要的空气量来确定通风设备的大小和数量。
通常情况下,车站通风系统采用机械通风方式,通过通风设备将室外新鲜空气引入车站,同时将内部的废气排出。
其次,隧道通风是保障地铁系统运行安全的重要环节。
隧道通风系统的计算主要涉及到烟气排放和热量散发。
在地铁火灾等紧急情况下,隧道通风系统需要能够迅速将烟气排出隧道,以保证乘客的安全。
隧道通风系统的计算主要涉及到烟气的产生速率、烟气扩散速度以及烟气排放量等参数的确定。
同时,隧道通风系统还需要考虑隧道内车辆和设备产生的热量,以保证隧道内的温度和湿度处于适宜的范围。
最后,车辆内部通风是地铁乘坐舒适度的重要因素。
车辆内部通风系统的计算主要涉及车辆乘坐人数、车辆的空气质量要求以及车辆的特殊要求等。
车辆内部通风系统的计算需要考虑到空气的循环量、新鲜空气的引入速度以及废弃空气的排出速度等参数的确定。
车辆内部通风系统通常采用循环通风的方式,通过循环设备将车辆内的废弃空气排出,并引入新鲜空气,保证车内空气质量的良好。
地铁通风系统计算的目的是为了保障乘客的舒适度和安全性。
在计算过程中,需要考虑到不同区域的通风需求、人流量、空气质量要求以及特殊要求等因素,并根据这些因素来确定通风设备的大小和数量。
同时,需要保证通风系统的稳定性和可靠性,以应对突发情况和应对不同季节的变化。
总的来说,地铁通风系统计算是设计地铁系统中的重要环节,它涉及到车站通风、隧道通风以及车辆内部通风等方面。
通过合理的计算和设计,可以保证地铁系统的通风效果和乘客的舒适度,提高地铁系统的安全性和运行效率。
西安地铁2号线隧道通风系统设计摘要通过使用美国交通部SES软件,对西安地铁2号线隧道通风的优化方案设计进行建模计算。
以地铁运行远期条件作为计算依据,对隧道内的温度、换气量进行统计分析,得出其隧道内温度在38℃以内、换气次数在7次/h以上能满足设计要求的结论,并对隧道内的压力进行计算,为其他设计提供数据参考。
关键词隧道通风SES软件区间换气量逐时计算屏蔽门1 工程概况西安市城市快速轨道交通2号线一期工程北起铁路北客站,线路沿西安市南北向主客流走廊布设,经铁路北客站、市政中心、经济开发区、北大街、钟楼、小寨商业文化中心、高新开发区、西安国际展览中心至长延堡,线路长约20.3 km。
设铁路北客站、麻家什字、城运村等17座车站,有5座车站分别与其他轨道交通线换乘(见图1)。
2号线一期工程于北郊经济开发区设车辆段1座,于张家堡广场西侧设控制中心1座,全线共设2座主变电站,分别位于张家堡及长延堡。
车辆采用B型车,最高行车速度80 km/h,列车编组为6辆。
远期运能4.32万人次/h。
工程自2007年上半年开工,2011年全线建成通车。
根据西安地铁的气候环境等因素影响,隧道通风也应该因地制宜,尽量优化和创新。
2 系统组成与设计2.1 隧道通风系统组成隧道通风系统由车站隧道通风系统和区间隧道通风系统组成。
车站隧道通风系统的排风设备一般布置在车站两端的设备房区内,气流组织方式采用轨顶和站台下排风,在车站隧道停车所在区域的轨顶以及有效站台下设置土建式排风道,排风比例暂定为轨顶(OTE)排60%,站台下(UPE)排40%,排风口的位置根据列车发热设备的位置确定,补风来自车站两端的活塞风井、相邻区间隧道和屏蔽门开启时的漏风。
根据模拟计算结果,推荐每侧车站隧道的排风量为30m3/s。
区间隧道通风系统主要负责两个车站间区间隧道的通风与排烟,包括自然通风与机械通风两种方式。
在车站隧道的出站端,设置了一条直通地面的活塞风道,正常运行时,只通过列车行驶产生的活塞效应,通过活塞风道实现隧道与地面的换气,即自然通风(见图2)。
地铁通风地下铁道是一种现代化的交通系统,具有速度快、客流量大等特点。
由于地铁系统有许多机电设备以及车辆运行发热、乘客散热、新鲜空气带入的热量等,使地铁系统的温、湿度逐步升高。
若不能很好地解决地铁内通风,地铁内温度会上升到乘客无法忍受的程度。
因此,建立良好的地铁通风系统十分必要,不仅能提供安全、舒适的乘车环境,减少能源消耗,而且能够降低地铁系统的建设投资和运行效益。
本文首先介绍了地铁通风的背景,讲述了地铁通风的重要性,接着对地铁通风系统进行概述,包括地铁通风空调系统和地铁通风隧道系统,然后对地铁通风空调系统和地铁隧道通风系统分别进行了具体设计,从而更好地解决地铁通风问题,最后根据对地铁通风系统的设计分别对地铁通风空调系统和隧道通风系统的未来发展提出展望。
1背景随着城市的快速发展, 交通已经成为制约城市建设的一个重要因素。
因此, 地铁作为一种方便快捷的城市公共交通工具, 在国内也已受到关注, 越来越多的城市开始发展地铁交通系统。
地铁尤其是地下线, 处在相对封闭的地下空间里, 必须通过通风空调系统创造人工环境, 以满足列车、设备、人员和防灾的需要, 可以说通风空调系统在地铁中处于一个相对较重要的地位。
地铁车站及区间隧道是狭长的地下建筑,除各车站出入口、送排风口与外界相通外,基本上与外界隔绝。
由于列车运行及大量乘客的集散,使得地铁环境具有如下特点:列车运行过程中产生大量的热被带入车站;列车及各种设备的运行产生的噪声不易消除,对乘客造成很大影响;地铁列车运行时产生活塞效应,若不能合理利用,易干扰车站的气流组织,影响车站的负荷;地层具有蓄热作用,随着运营时间的增加,地铁系统内部的温度会逐年升高;当发生火灾事故时,将导致环境恶化,不易救援2地铁通风空调系统地铁通风空调系统一般分为开式系统、闭式系统和屏蔽门式系统。
根据使用场所不同、标准不同又分为车站通风空调系统、区间隧道通风系统和车站设备管理用房通风空调系统。
隧道工程中的通风与排烟系统隧道是连接两个地点的人工通道,为了保证隧道内空气质量和人员安全,通风与排烟系统在隧道工程中起着至关重要的作用。
本文将从通风系统和排烟系统两个方面进行论述和分析。
一、通风系统通风系统是隧道工程中必不可少的一部分,它主要通过循环和补充新鲜空气来保持隧道内的空气质量。
通风系统的设计应该考虑以下几个方面:1.空气流动性能:通风系统应能够有效地将空气从隧道入口吸入并将污浊空气排出隧道出口,保证空气的流动畅通,避免积聚的有毒有害气体对工人和设备造成伤害。
2.风速和温度控制:根据隧道使用的具体情况,通风系统应能够控制隧道内的风速和温度。
如果是地铁隧道,在高峰时段需要保持较高的风速以确保空气流通,而在冬季需要增加供暖设备来提供合适的温度。
3.应急通风:通风系统还应具备应急通风功能,以应对可能发生的火灾、烟雾或有害气体泄漏等紧急情况。
在这些情况下,通风系统应能够迅速排除烟雾和有害气体,为人员疏散提供良好的环境。
二、排烟系统排烟系统是为了保证在紧急情况下,能够及时排除隧道内的烟雾和有害气体。
排烟系统的设计应具备以下特点:1.烟雾传感器:排烟系统应装备有高灵敏度的烟雾传感器,能够及时检测到隧道内可能出现的烟雾,发出警报并启动排烟装置。
2.排烟装置:排烟系统中的排烟装置应能够迅速将烟雾和有害气体排出隧道,避免人员中毒或火灾蔓延。
3.紧急通道的通风:排烟系统应确保紧急通道内的通风,以确保人员疏散过程中不受烟雾和有毒气体的威胁。
三、通风与排烟系统的整合在实际工程中,隧道的通风与排烟系统往往需要相互整合,共同发挥作用。
比如,通风系统在日常使用中保证空气流通,而在紧急情况下则需要通过联动排烟系统,快速排除烟雾和有害气体。
因此,在设计阶段就应充分考虑两个系统的整合,确保其协同工作的效果和可靠性。
四、技术的发展与应用随着科技的不断进步,通风与排烟系统的技术也在不断发展。
如今,一些先进的技术已经在隧道工程中得到应用,例如,采用智能化控制系统来监测和控制通风与排烟设备,使其更加灵活和高效。
• 简介:本文结合广州地铁环控系统设计对如何充分发挥设备的设置功能从六个方面进行了讨论,提出了
较为简明的隧道通风系统设计新方案,可供新建地铁环控系统设计时使用或参考 • 关键字:设备功能,隧道通风,系统设计,备用风机,兼用设计
前言 广州地铁1、2号线已经开通运营,3号线即将开通运营,4、5号线正在进行设计。就设计进度和设计水平而言,广州处于国内最前列的位置,对广州地铁进行研究具有更大现实意义。广州地铁1号线环控制式采用开/闭式系统,对其设计问题已在个人所写的《广州地铁1号线环控设计总结》(收入《回顾与思考》一书第九章—环境控制系统)中进行了讨论,文中的一些见解和意见,对其它采用开/闭系统的城市地铁设计有一定的参考价值。广州地铁2、3、4、5号线环控制式采用了屏蔽门系统,对于屏蔽门系统,个人仅参加了一些车站工点的设计或设计咨询工作,对全线系统设计的资料不够全面了解,本文就个人所了解的情况和问题发表一些见解或看法,难免存在不够准确之处,仅供同行们对这些问题进行深入研究或讨论时参考。
一、地铁隧道通风系统设计方案简介 广州地铁隧道通风设备均设于车站的两端,2、3号线车站两端的隧道通风系统设计如图1所示,本文将其称为A型设计方案。4、5号线部分车站采用A型设计方案,部分车站则采用图2所示系统,本文将其称为B型设计方案。深圳地铁1号线等国内多条地铁线路均采用A型方案,已被各方面普遍接受,B型方案是最近几年出现的,虽然一些地铁线已参照采用,但尚还存在一些争议。个人认为,从A型到B型是一个巨大的前进,应当肯定,从充分发挥设备的设置功能讲对A型和B型都有进一步研究改进的空间。
A型方案主要设计特征是每个车站有4个隧道通风亭、4个活塞通风道、4台TVF风机及2台TEF风机。每台TVF风机的设备选型技术参数是:风量QX=60m3/s、风压HX=1000Pa、电机功率NX=90KW、风机直径φ=2.0m、可正反转且正反转风量相等;每台TEF风机的选型参数是:QX=40m3/s、HX=600Pa、NX=45KW、φ=1.6m、只正转排风; B型方案主要设计特征是每个车站有2个隧道通风亭、2个活塞通风道、2台TVF风机及2台TV/EF风机及2台变频器。TV/EF风机即为TVF风机兼作TEF风机使用,平时通过变频器按照TEF风量运转,事故时则按TVF风量运转,因此TV/EF选型参数同TVF。
显然A型方案比B型工程设备数量多,设计规模大,工程投资高。 二、设备功能充分发挥问题的讨论 地铁工程投资巨大,运营费用高昂,这是许多城市修建地铁的最大障碍,环控设备在地铁设计中占用建筑面积最大,环控设备在地铁运营中耗电最多,因此对“占地大户”和“用电大户”的环控专业进行优化研究,对降低地铁工程造价具有较大意义。为减少工程投资,降低运营成本,广州地铁建设者已经作出了艰巨的努力,将A型方案修改为B型方案,这一改进其工程的经济意义巨大,使每个车站:(1)少设2台TEF风机;(2)减少了2条活塞通风道(土建规模约4m(宽)×4m(高)×30m(长)×2(条)),(3)少建2个地面风亭。遗憾的是这一设计进步没有得到充分肯定而加以全线推广采用,本人所参与的5号线工点设计咨询范围不少车站仍然采用了A型方案。个人认为对于A、B型就充分发挥设备的设置功能而言均还有进一步研究改进的空间。设备功能如何充分发挥个人认为目前可以从以下六方面进行研究,即为:设备设置的必要性、设备功能的使用性、设备设计的兼用性、设备运转的能效性、设备容量的小型化及设备控制的简明化。从这六个方面进行讨论可能有助于我们对设计中的问题进行深入研究。
1、设备设置的必要性讨论 地下空间十分宝贵,可设可不设的设备应尽可能不设,A型方案车站两端所设4台TVF风机属于这一问题探讨范围。设置屏蔽门后,区间隧道机械通风条件较开/闭式系统有了很大改善,计算结果及各条线的隧道通风工艺设计均表明,当列车阻塞或列车发生火灾而停在单线区间隧道内对其进行通风或排烟时,前后两个车站的TVF风机一般只需要运转2台,而不象开/闭式系统需要运转4台,多出的2台只能起备用作用。因此本问题的核心是区间隧道通风排烟在屏蔽门系统时是否必须设置备用风机的问题。个人观点是可以不设,理由是:(1)车站站厅或站台火灾时的排烟风机没有考虑备用,为何区间隧道排烟通风时需要考虑备用呢?两者的设计标准不统一;(2)采用开/闭式系统的广州1号线、南京1、2号线、上海2号线等均对TVF风机没有考虑备用,为何采用屏蔽门系统后要有备用风机,两者的设计标准不统一;(3)《地铁设计规范》(GB50157-2003)(以下简称为“地铁规范”)没有明确对区间隧道事故通风必须设置备用风机;(4)国外地铁对事故风机设置备用的也极为少见(本人掌握资料不多,希望见多识广者提供这方面的资料支持)(5)发生火灾概率较高的公路隧道在其《公路隧道通风照明设计规范》(以下简称为“公路规范”)中不仅没有规定火灾排烟风机需要有备用,而且对火灾排烟设备的设计规模与其经济性有所规定和说明,下面引用其中两例文字可能有助于我们的讨论。
例1:对于大于1Km的长大隧道发生车辆阻塞时,可能会出现全隧道车辆阻塞情况,但公路规范规定“阻滞段的计算长度不宜大于1Km”,并说明“通风设计应考虑交通监控系统的功能,不必考虑1Km以上的交通阻滞,否则过量通风设施必定长期(甚至永远)闲置,显然是浪费,PIARC(1995)报告中亦指出了这点”;
例2:对于火灾设计规模及排烟设计要求,公路规范规定“火灾排烟风速可按2m/s~3m/s取值”,并说明该值“是按一般隧道火灾产生20MW的热量控制的排烟风速取值;对汽油车相撞产生500MW以上的热量排烟风速要求5m/s以上,如以此设计很不经济”。
可能会有人说,A型设计方案可以对两条平行隧道同时进行机械通风。个人认为对于火灾隧道进行机械排烟是十分必要的,但没有必要同时对平行的另一侧未发生火灾的隧道进行机械通风,地铁规范也没有这样的要求。当然对于地铁区间隧道列车火灾排烟问题是需要我们认真对待的,但采用设置备用风机来加大其安全度的做法是值得我们深入研究的,此项措施工程代价太大,设计中的经济问题不能不加以考虑。
2、设备功能的使用性和设备设计的兼用性讨论 设备功能的使用性是指设置的设备应当经常运转使用,不能长期闲置不用;设备设计的兼用性是指一个设备应尽可能一机多用,充分发挥设备的使用功能。前者是针对地铁火灾专用通风设备长期闲置而提出来的,后者则是研究将这些长期闲置设备兼作其它设备平时加以利用,以节省其它设备的设置,这就是本文所说的设备兼用性设计问题,设备的使用性和兼用性密切相关,故联系在一起进行讨论。
广州地铁2、3、4、5号线在车站通风空调系统中对站厅和站台层火灾事故设计了专用的排烟风机,即SEF风机;对于区间隧道内的列车阻塞或列车火灾事故设计了TVF风机。SEF风机和TVF风机在正常运营时是不运转的,发生事故时才进行运转,这些风机是“长期(甚至永远)闲置”着的,为保证这些设备在事故时能正常运转,还需要经常对其进行保养性运转,这些显然都是一种浪费,需要对其进行研究改进。改进途径之一,就是使其设计具有兼用性。2、3号线各个车站是按照图1所示的A型方案进行设计的,即对区间隧道设置了有TVF风机的通风系统,对站内隧道设置了有TEF风机的排热系统,两个系统分别设置,相互相对独立。4、5号线部分车站对此进行了改进,出现了图2所示的B型方案。B型方案不同于A型方案的地方是区间隧道通风系统与站内隧道排热系统两个系统相互结合了在一起,并可以互为备用。这是兼用性设计的一个很好实例,即车站每端用1台TVF风机兼做TEF风机使用,平时正常运营时作为TEF风机使用,发生事故时作为事故风机使用,两种风机的风量匹配是通过变频器实现的(本文为了区别和表述方便起见,将TVF风机兼作TEF风机时称为TV/EF风机)。对这一设计进步,作者给予高度评价,并认为全线各车站均可以采用,尤其是风亭设置较为困难的车站更应采用,在5号线工点设计咨询工作中已明白的表明了个人这一设计观点。至于SEF风机个人认为可以兼做大系统的回/排风机,两者风量的差异匹配可以通过变频器或双速电机来实现,此设计比较简单,设计事例也较多,本文不多作文字说明。
3、设备容量小型化的讨论 通风设备容量(主要指风量和风压)小的风机总是比容量大的风机运转功率低、投资省、设备布置难度小,在一定的条件下还可以获得土建工程规模减小的效果。地铁设备系统繁多,空间十分宝贵,通风设计工作中应当尽可能将其设备小型化,以获得地下空间的最佳利用。车站大系统中的SEF风机和B型方案中的TV/EF风机属于这一讨论内容。
广州2~5号线中对车站大系统设置了专用的排烟风机SEF,它与回/排风机RAF并列设置,前者比后着容量大,个人认为可将SEF小型化按照RAF设计,平时2台RAF互为备用单台运行,火灾时2台RAF并联运行加大风量以满足排烟需要,广州1号线就是按照这一原则进行设计的。B型方案中的TVF和TV/EF风机其装机容量相同,是环控专业最大容量的设备,设备购置费较高。TV/EF在正常运行时通过变频器按TEF技术参数运行,似为“大材小用”,如果按照2台TEF设计,正常运行时2台TEF互为备用单台运行满足站内隧道排热通风需要,火灾时2台TEF并联运行满足隧道通风或排烟要求,当然它应具备正反转功能,为了区别本文将其称为TE/VF风机。可见TV/EF是一个大容量风机兼作小容量风机使用的设计问题,而TE/VF是一个小容量风机兼作大容量风机使用的设计问题,后者的优势是设备小型化和不设置变频器。变频器可以多工况使用,而TVF配置的变频器仅为单工况使用,似没有充分使用其设备功能。对于1号线2台回/排风机并联兼作排烟风机使用的设计,业内一些人士有不同看法,为此下面借用本文前面所列出的技术参数进行具体计算分析说明,以表明个人的技术观点。
图2所示的B型设计方案在正常运营时由TV/EF风机通过变频器按照TEF的计算风量QY=36.4m3/s和计算风压HY=546Pa进行运转(计算技术参数是按照TEF风机选型技术参数风量和风压均考虑选型1.1的安全系数计算,即QY=QX/1.1=36.4m3/s,HY=HX/1.1=546Pa,以下各种风机的计算技术参数(风量和风压)均按选型技术参数除以1.1考虑,同时将计算风量和风压视为风机运行的风量和风压),发生事故时TV/EF风机则按照TVF的计算风量QY=60/1.1=54.6m3/s和计算风压HY=1000/1.1=910Pa进行运转。将1台TV/EF改为2台TE/VF后,2台TE/VF风机并联运行的特性曲线如图3所示,其系统阻力关系式可用H2=R2*Q2表示,图中A2点是2台风机并联运行的计算工况点,A1点是2台风机并联运行时每台风机的运行的计算工况点,A点则是单台TE/VF风机运行的计算工况点,其风量Q(A)>Q(A1)=54.6/2=27.3m3/s,H2(A)<H2(A1)=910Pa,当然单台TE/VF风机的运行时不能针对隧道通风系统管路,而应是针对站内隧道排热系统管路,后者的系统阻力关系式应当不同于前者,若用H1=R1*Q2表示排热系统阻力关系,则工作点为B点,其风量Q(B)可能>Q(A)或=Q(A)或<Q(A),三种情况均应是Q(B)>Q(A1)。按照前面所述的风机选型技术参数可以反算出R2=0.305<R1=0.412,因此图示是Q