【正文】 167。 城市軌道交通軸流風(fēng)機(jī)在選型采購(gòu)時(shí)要注意，大部分風(fēng)機(jī)均為雙工況運(yùn)行，并且需具有耐高溫性能（一般采用內(nèi)置式耐高溫電機(jī)）。 軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（由機(jī)殼、葉輪、靜葉支撐、整流罩、電機(jī)、電源接線盒等組成）、便于維修、風(fēng)壓較低、噪聲較高、風(fēng)量大、效率較高且接管方便，正好符合地下工程通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)。 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備選型 3)風(fēng)機(jī)及消聲設(shè)備 目前城市軌道交通中風(fēng)機(jī)形式常見(jiàn)的有三種：貫流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī) ,貫流風(fēng)機(jī)僅用于某些風(fēng)機(jī)盤管、進(jìn)出站口小型風(fēng)幕機(jī)上；離心式風(fēng)機(jī)可以用于低壓或高壓送風(fēng)系統(tǒng) ,特別用于要求低噪聲和高風(fēng)壓的系統(tǒng)，如組合式空調(diào)機(jī)組內(nèi)。進(jìn)風(fēng)段設(shè)有回風(fēng)和新風(fēng)接口，作為新風(fēng)和回風(fēng)在此混合之用，表冷段中通過(guò) 7/12℃ 的冷凍水實(shí)現(xiàn)冷卻功能；過(guò)濾段是對(duì)空氣進(jìn)行凈化處理，根據(jù)對(duì)潔凈度的要求和空氣的質(zhì)量，可選用粗中效過(guò)濾器；中間段是用于檢修和運(yùn)行維護(hù)，如表冷器的維修、過(guò)濾器的清洗和濾料的更換等，中間段應(yīng)根據(jù)組合情況的需要設(shè)置。 167。 城市軌道交通工程中選用柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組一般用于設(shè)備用房區(qū)域的空調(diào)小系統(tǒng)中，在選購(gòu)時(shí)應(yīng)考慮日后維護(hù)的需要，其結(jié)構(gòu)宜采用框架模數(shù)復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，機(jī)組壁板在內(nèi)部風(fēng)機(jī)、電機(jī)檢修維護(hù)時(shí)可靈活拆卸，復(fù)位方便。柜式風(fēng)機(jī)盤管處理空氣的能力和機(jī)外余壓都比風(fēng)機(jī)盤管要大，可以接風(fēng)管進(jìn)行區(qū)域性空調(diào)。風(fēng)機(jī)盤管根據(jù)安裝形式分為臥式暗裝、臥式明裝、立式暗裝、立式明裝等幾種基本形式，根據(jù)送風(fēng)壓力可分為普通型和高靜壓型。 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備選型 2)空氣處理設(shè)備 空氣處理設(shè)備用于對(duì)房間空調(diào)送風(fēng)進(jìn)行冷卻、加熱、減濕以及空氣凈化等處理，常見(jiàn)的有風(fēng)機(jī)盤管、柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組和組合式空調(diào)機(jī)組等。 目前離心式制冷機(jī)組壓縮比在 2～ 30之間，城市軌道交通工程中主要用在設(shè)有集中冷站的場(chǎng)合。 (3)離心式制冷機(jī)組 離心式屬于中大冷量制冷機(jī)組，它制冷量大、機(jī)械磨損小、易損件少、運(yùn)行平穩(wěn)、容易實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和多種蒸發(fā)溫度、制冷量可以進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，特別是在變頻技術(shù)發(fā)展起來(lái)后，再結(jié)合進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)等手段，可以使機(jī)組的調(diào)節(jié)范圍變寬，并在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)仍可保持高效率。 167。 (2)活塞式冷水機(jī)組 活塞式屬于中小冷量制冷機(jī)組，它造價(jià)低廉、體積小、效率也較高，所以仍被廣泛用于家用冷藏、住宅空調(diào)、汽車空調(diào)以及小型商用空調(diào)等領(lǐng)域。再加上其原有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、抗液擊能力強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)、能量可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)、部分負(fù)荷時(shí)的能量損失比離心式少等優(yōu)勢(shì)，使得螺桿機(jī)組的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。 167。 (1)螺桿式冷水機(jī)組 螺桿式冷水機(jī)組是迄今為止國(guó)內(nèi)城市軌道交通空調(diào)系統(tǒng)中采用最為廣泛一種制冷裝置，它是由螺桿式壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過(guò)濾器、吸氣過(guò)濾器、油分離器、油冷卻器、油濾器和自動(dòng)控制、自動(dòng)保護(hù)裝置組成。 地下車站的防排煙 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備包括冷水機(jī)組、風(fēng)閥類設(shè)備、風(fēng)機(jī)及消聲設(shè)備及空氣處理設(shè)備。 當(dāng)列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，除通過(guò)通信和消防報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)作外，尚須信號(hào)系統(tǒng)提供列車停車位置，中央控制室防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)下達(dá)指令給火災(zāi)兩端的車站，兩端車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行模式指令啟、閉有關(guān)設(shè)備進(jìn)入隧道火災(zāi)事故運(yùn)行模式。區(qū)間隧道斷面空氣流動(dòng)速度最低為2m/s，但木得大于 llm/s，否則將造成乘客不能行走，撤離困難。隧道兩端車站的隧道通風(fēng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作，一端向隧道內(nèi)送風(fēng)，一端由隧道排風(fēng)，共同形成一股流過(guò)隧道斷面的氣流。 167。系統(tǒng)中包括隧道風(fēng)機(jī)、電動(dòng)組合式風(fēng)閥。站臺(tái)層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，除站臺(tái)回／排風(fēng)機(jī)排煙外，根據(jù)具體模式隧道通風(fēng)機(jī)也將參與機(jī)械排煙。該系統(tǒng)下達(dá)控制模式指令給車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) (BAS),BAS系統(tǒng)按火災(zāi)運(yùn)行模式進(jìn)行運(yùn)作。 對(duì)于比較重要的電氣設(shè)備房間，如通信、信號(hào)設(shè)備室，牽引變電所等，一般需要設(shè)置氣體滅火裝置。 167。站臺(tái)煙霧經(jīng)風(fēng)井排至地面，同時(shí)使站臺(tái)層的樓梯口形成負(fù)壓和向下氣流，便于人員安全疏散至站廳層。站廳煙霧經(jīng)風(fēng)井排到地面，新風(fēng)經(jīng)車站出入口從室外進(jìn)入站廳，便于人員從出人口疏散至地面。 167。因此，只要合理地控制排風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)分支回路在火災(zāi)情況下的啟閉，總排風(fēng)量不需要達(dá)到所需總排煙量也能保證火災(zāi)區(qū)局部排風(fēng)量要求。利用正常排風(fēng)系統(tǒng)排煙，站臺(tái)層排風(fēng)量通常已能滿足排煙的風(fēng)量要求，站廳層排風(fēng)量?jī)H為排煙量的 2/3左右。 地下車站的防排煙 城市軌道交通車站空間小，綜合管線繁多，可提供給通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)利用的空間很有限，而且排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)量很大，造成正常通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的管道斷面尺寸一般也較大，所以難以單獨(dú)設(shè)置排煙系統(tǒng)。防煙分區(qū)可采用擋煙垂壁或從頂棚下不小于 500mm寬的梁體實(shí)現(xiàn)。 車站主要由站廳層及站臺(tái)層組成，站廳（臺(tái)）層由站廳（臺(tái)）層公共區(qū)及兩端設(shè)備管理用房組成。 地下車站的防排煙 2)防排煙系統(tǒng)劃分 (1)車站站廳和站臺(tái)公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)兼排煙系統(tǒng)； (2)車站設(shè)備管理用房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)兼排煙系統(tǒng)； (3)車站軌行區(qū)（或屏蔽門外）排熱系統(tǒng)兼排煙系統(tǒng)； (4)區(qū)間隧道活塞通風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)兼排煙系統(tǒng)； (5)對(duì)于最遠(yuǎn)點(diǎn)到地下車站公共區(qū)的直線距離大于 20m的內(nèi)走道、連續(xù)長(zhǎng)度大于 60m時(shí)的地下通道和出人口通道均要求設(shè)機(jī)械防煙、排煙設(shè)施。/(㎡ ． min)計(jì)算排煙量； (5)車站站臺(tái)火災(zāi)，按站廳至站臺(tái)的樓梯通道處向下氣流速度不小于； (6)區(qū)間隧道火災(zāi)，按單洞區(qū)間隧道斷面風(fēng)速 2～ 。 地下車站的防排煙 城市軌道交通發(fā)生火災(zāi)的可能形態(tài)有：站廳公共區(qū)火災(zāi)、站臺(tái)公共區(qū)火災(zāi)、站廳兩端設(shè)備房區(qū)火災(zāi)、站臺(tái)兩端設(shè)備房區(qū)火災(zāi)、列車火災(zāi)及車站外部區(qū)域火災(zāi)。因此排煙設(shè)計(jì)在城市軌道交通中顯得尤為重要。 大邱地鐵大火表明：地鐵的防災(zāi)系統(tǒng)是十分薄弱的。具體作案動(dòng)機(jī)因?yàn)樗驯粐?yán)重?zé)齻≡簾o(wú)法回答警方的提向。 地下車站的防排煙 2023年 2月 l8口，韓國(guó)大邱市地鐵中央路站發(fā)生火災(zāi)，死亡 135人，受傷 137人，失蹤318人，起因是精神病患者金大煥放火所致。這一事件震驚世界，也迫使日本消防界強(qiáng)化整體防災(zāi)能力，進(jìn)一步改善化學(xué)防毒防災(zāi)救援裝備。沙林是一種磷化物質(zhì)，是毒氣中最強(qiáng)的致命神經(jīng)化學(xué)劑之一。達(dá)次火災(zāi)使 32人喪生（包括一名消防員）， 100多人受傷，地下二層的兩座自動(dòng)扶梯和地下一層的售票廳被燒毀。大火燃燒了 3個(gè)多小時(shí)?；馂?zāi)造成地鐵站內(nèi)和列車內(nèi)電源中斷，當(dāng)時(shí)煙霧濃、毒氣大，伸手不見(jiàn)五指，消防部門調(diào)來(lái)京西礦山救護(hù)隊(duì)協(xié)助，歷經(jīng) 8h，才完成救援任務(wù)。 1969年 11月 11日，北京地鐵萬(wàn)壽路站至五棵松站之間，由于電動(dòng)機(jī)車短路引起火災(zāi)，死亡 6人，中毒 200多人。一組滿載乘客的列車在運(yùn)行中著火，由于撲救不力，疏導(dǎo)不暢，有 84名乘客不幸在地鐵中喪生。 167。無(wú)法用傳統(tǒng)的手工計(jì)算方法進(jìn)行，而必須采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。 這些子程序相互共享一整套系統(tǒng)輸入?yún)?shù)，從而共同提供城市軌道交通環(huán)境的連續(xù)動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果。由此計(jì)算出通風(fēng)系統(tǒng)的裝機(jī)容量和煙霧控制能力。 城市軌道交通環(huán)境模擬計(jì) 算軟件簡(jiǎn)介 3)CHMES軟件 CHMES城市軌道交通環(huán)境模擬計(jì)算程序是中國(guó)上海一荷蘭鹿特丹友好城市技術(shù)協(xié)議的課題成果之一。利用 STESS軟件，已經(jīng)對(duì)目前城市軌道交通環(huán)控系統(tǒng)的各種系統(tǒng)形式（包括屏蔽門與非屏蔽門系統(tǒng)，區(qū)間風(fēng)井與風(fēng)機(jī)的多種布置形式）及運(yùn)行控制方式進(jìn)行了比較研究。另外， STESS還采用了圖形化的輸入輸出界面，更加直觀方便。改進(jìn)了傳熱計(jì)算模型，使之能夠適應(yīng)較為復(fù)雜的隧道及車站斷面形狀及地質(zhì)狀況。 城市軌道交通環(huán)境模擬計(jì) 算軟件簡(jiǎn)介 2)STESS軟件 從 20世紀(jì) 80年代初開(kāi)始，清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備研究所（原熱能系空調(diào)教研組）就對(duì)城市軌道交通熱環(huán)境作了長(zhǎng)期的理論和實(shí)驗(yàn)研究，完成的研究項(xiàng)目“城市軌道交通熱環(huán)境控制”和“城市軌道交通熱環(huán)境研究”分別獲得了1988年建設(shè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和 1999年科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，注冊(cè)并發(fā)表了作為該項(xiàng)目主要成果的城市軌道交通熱環(huán)境模擬分析軟件 STESS 。從這點(diǎn)上說(shuō)， SES程序不斷地進(jìn)行更新和改進(jìn)也是必然趨勢(shì)。當(dāng)然， SES程序并不能夠包辦一切。 隨著科技的不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)的技術(shù)手段迅速成為人們改造客觀世界的有力武器。 167。最后，列車運(yùn)動(dòng)子程序按氣流速度推算列車附近活塞風(fēng)作用。另外， SES程序中設(shè)有一個(gè)火災(zāi)模式，可以模擬火災(zāi)時(shí)空氣動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的影響。 167。各種穩(wěn)定與不穩(wěn)定狀態(tài)的熱源，列車停在區(qū)間緊急狀況時(shí)機(jī)械通風(fēng)與熱浮力共同作用下所形成的空氣運(yùn)動(dòng)，特別是能夠模擬系統(tǒng)投入運(yùn)行多年后熱庫(kù)對(duì)隧道的影響。 SES程序可以對(duì)已經(jīng)投入使用或正在籌建的城市軌道交通作空氣的流量、溫度、濕度，還有空調(diào)負(fù)荷的模擬計(jì)算。 城市軌道交通環(huán)境模擬計(jì) 算軟件簡(jiǎn)介 和要求嚴(yán)格的數(shù)據(jù)輸入格式，受到廣大用戶特別是初學(xué)者的歡迎。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷升級(jí)，能在個(gè)人電腦 (PC)上進(jìn)行運(yùn)算和操作的第四版于 1997年 9月推出。此程序最初是為了研究城市軌道交通環(huán)境控制，在美國(guó)交通部城市客運(yùn)署 (United States Department of Transportation, Urban Mass Transpor— tation Administration)的支持下，經(jīng)過(guò)四年的努力，第一版于 1975年問(wèn)世。 下面簡(jiǎn)要介紹一些城市軌道交通環(huán)境模擬計(jì)算軟件，包括 SES軟件、 STESS軟件及 CHMES軟件。 167。 以上所述為城市軌道交通內(nèi)的各種產(chǎn)熱量及壁面的吸放熱，因此城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)的余熱 Q為： (87) 由于城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)不同位置的熱源熱量各不相同，而且隨著運(yùn)營(yíng)年段的不同，即使使同一位置處的發(fā)熱量也隨之改變。而這個(gè)距離 ( )與地下水、土質(zhì)情況有關(guān)，一般在近似計(jì)算中按 。因城市軌道交通是地下建筑物，所以周圍地層的溫度沒(méi)有劇烈的變化，運(yùn)營(yíng)初期區(qū)間隧道內(nèi)放出的熱量傳至地層中，而在地層中就產(chǎn)生熱量淌散的現(xiàn)象。 ℃ )； —— 混凝土襯砌的平均厚度， m； —— 周圍溫度變化部分介質(zhì)的厚度， m。 ℃ )，其值為 5～ 7kW／ (㎡ 導(dǎo)熱系數(shù) K與許多因素有關(guān)，如襯砌材料及厚度、周圍地層的性質(zhì)、地下水的狀態(tài)等，一般可按下式?jīng)Q定： （ 86） 167。 (kW) (85) 式中： K —— 傳熱系數(shù)， kW/(㎡ 當(dāng)城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)空氣溫度比洞壁溫度低時(shí)，其洞壁放熱。 (5)洞壁吸放熱量 城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)洞壁的吸熱與放熱取決于隧道周圍地層的溫度。 167。 當(dāng)列車帶空調(diào)時(shí)，冷凝器產(chǎn)熱量代替了列車上人員產(chǎn)熱量，一般為列車上人員產(chǎn)熱量的 。 （ kW） (83) 式中： —— 列車行車速度， km/h； —— 區(qū)間隧道計(jì)算區(qū)段長(zhǎng)度， km； —— 計(jì)算區(qū)間相鄰兩個(gè)車站上人數(shù)總和之半，人； —— 人體產(chǎn)熱量， kW/人。 167。 (2)照明產(chǎn)熱量 電力照明產(chǎn)熱量 ，其計(jì)算如下： (kW) （ 82） 式中： —— 站廳站臺(tái)單位面積照明負(fù)荷， kW／ ㎡ ； —— 站廳站臺(tái)面積，㎡； —— 區(qū)間隧道每延長(zhǎng)米照明負(fù)荷， kW/m； —— 區(qū)間隧道區(qū)段長(zhǎng)度， m。km)] 。 在計(jì)算產(chǎn)熱量時(shí)，可取最大密度的 70%，此值在一般情況下比平均值大一些， 一般按運(yùn)行噸公里平均耗電量來(lái)計(jì)算 [日本按 0. 05～ 0. 07kWh/(tkm 電能消耗量， kWh/(t 設(shè) 為列車產(chǎn)熱量（ kW），則 (kW) (81) 式中： —— 列車行駛計(jì)算區(qū)段的長(zhǎng)度， km； —— 每人平均體重， t/人； —— 每節(jié)車上的計(jì)算人數(shù)，人 /節(jié)； 167。 對(duì)于閉式系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算方法有很多種，但目前只是停留在估算水平上，并且各種計(jì)算方法的準(zhǔn)確度差異性也較大，以下引自 《 淺談地鐵環(huán)控通風(fēng) 》 一文中的一種簡(jiǎn)單估算法供參考。 負(fù) 荷 計(jì) 算 )/()(1000/1 kggLddW nw ?????Lddnw 2)閉式系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算 當(dāng)站廳層未設(shè)置屏蔽門時(shí)，影響車站空調(diào)系統(tǒng)能耗系統(tǒng)的因素較為復(fù)雜，除上述已列舉的一些參量外，尚需考慮車輛行駛（諸如：發(fā)車密度、運(yùn)行對(duì)數(shù)、?？繒r(shí)間、牽引曲線等）的影響，此時(shí)列車運(yùn)行散熱帶來(lái)的負(fù)荷，成為站臺(tái)空調(diào)負(fù)荷的主要來(lái)源。/h； —— 空氣密度， kg/m179。按照相關(guān)資料的經(jīng)驗(yàn)推算，車站側(cè)墻、頂板、底板散濕量 1～ 2g/(㎡ /s估算其漏風(fēng)量。 (4)滲透風(fēng)帶入的熱量