中交鐵道設計研究總院有限公司 李正浩 陳天承 趙菁 劉垚 史柯峰

       【摘   要】地下車站的建筑形式對于通風空調的設計方案有很大影響，本文針對一種特殊建筑布局的單層地下車站，改變傳統地下車站在兩端設置機房的設計方案，只在車站一端設置雙層通風空調機房，充分有效地利用站內建筑面積，并針對活塞風道、大系統風管的過軌方案進行合理處置，優化該站的區間隧道通風系統、公共區通風空調大系統、設備管理用房通風空調小系統以及冷水系統的相關設計方案，可為類似軌道交通工程相近車站的通風空調系統設計提供一些參考與借鑒。

       【關鍵詞】地下車站  單層車站  單端機房  通風空調  系統設計

0  引言

       常規地鐵標準地下車站分為上下兩層，即站廳層與站臺層。但是某些工程往往受制于土建條件，車站建筑形式會變得十分復雜，通風空調設計方案也變得非常困難。本文針對某復雜地下單層車站（站廳與站臺同層）通風空調方案的設置進行分析、研究，提出一種方案可供探討。

1  車站概況

       該車站為地下一層側式站臺、地上兩層附屬的形式，地下一層為站廳層與站臺層，地下一層小里程端設有配線，采用單活塞形式；大里程端預留遠期延伸條件，采用雙活塞形式。定義車站小里程端為A端，大里程端為B端，以車站有效站臺中心里程作為分界。單端設置的通風空調機房設置于地下一層車站東側，如圖1所示。

圖1  地下一層建筑平面圖

2  通風空調設計

       如圖1所示，針對本車站特殊的建筑形式，本文提出以下通風空調設計方案。

       2.1  隧道通風系統

       常規標準地下車站兩端活塞通風模式一致，即均為雙活塞或均為單活塞。本站設計之初考慮采用雙活塞，但是車站小里程端受制于區間大斷面等不利條件，改為單活塞。大里程端左線區間設置地下過軌活塞風道連接至西側右線活塞風道，排風亭（實際僅為排熱風亭）與活塞風亭設置在車站西邊路側，如圖2所示，

圖2  隧道通風系統圖

       2.2  公共區通風空調大系統

       相較于標準車站在車站兩端各設置兩處通風機房，本站只在車站地下一層東側設置一個雙層機房，服務于公共區通風空調的兩套空調機組和回排風機等設備統一布置在上層機房，兩套設備各自服務于車站大、小里程端，如圖3所示為本站公共區通風空調大系統圖。

圖3  公共區通風空調大系統圖

       大、小里程端設備選型，方案設計一致。以小里程端為例，空調機組選型風量為60500m³/h，回排風機選型風量51380m³/h。送風管出機房后，分為三路支管，一路支管服務于車站東側小里程端站廳公共區，風管尺寸為1250x500mm,風量為17850m³/h；另一路支管服務于車站東側小里程端站臺公共區，風管尺寸為1000x500mm，風量為6750m³/h。

       由于本站只在東側設立一處通風空調機房，因此，服務于車站西側公共區的大系統風管需要過軌。本站軌頂風道以車站中心里程為對稱，將原有軌頂風道中部斷開，設置橫向寬度為6760mm的過軌土建風道，該段風道只保留與軌頂風道底板同厚同高的結構板。第三路支管是服務于車站西側公共區的送風總管，風管尺寸為1000x1000mm，風量為29350m³/h。該總管通過軌行區進入車站西側公共區后又分為兩路支管，其中一路支管服務于車站西側站臺公共區，風管尺寸為1000x500mm,風量為7350m³/h；另一路支管服務于車站西側站廳公共區，風管尺寸為1250x500mm，風量為22000m³/h。

       回排風機選型風量為51380m³/h，排煙風機選型風量為60855 m³/h，兩者在機房內管路并聯，回排風管（兼排煙）服務模式及區域劃分，與上述送風管的劃分原則一致。

       2.3  設備管理用房通風空調系統

       本站地下一層設備管理用房分三部分。第一部分位于車站東側，距離機房較近，設置一套通風空調系統，空調箱選型風量為12600m3/h，空調箱與回排風機均設置在下層機房。

       第二部分是位于東側站臺兩端附近的房間。此類房間通風空調負荷比較小，若單獨設置一套系統，首先要占用機房額外的面積，同時風管從機房出來后，排布困難，會與公共區大系統風管沖突。因此，此區域設備管理用房分別設置分體空調，將室外機置于公共區吊頂內，實際等同于將小系統房間的空調負荷納入公共區冷負荷進行消納。有排風要求的房間設置獨立排風機，將排風機布置西側排熱風道內，利用一段土建風道過軌，最終由風管接入各房間。

       第三部分是位于西側小里程端風道附近。基于同樣的原因，且實施條件更加困難，此處設備管理用房也同樣設置分體空調，室外機直接置于排熱風道內；排風機也置于排熱風道，由風管連接至各個房間。

       2.4  空調水系統

       如圖4所示，車站冷凍站設置在東側機房中的下層機房，水系統設置節能運行控制系統。本站地下一層空調總冷負荷（還包括地下一層設備管理用房的第一部分），經計算共為537.5+56=593.5kW。冷水機房內設置2臺螺桿式水冷冷水機組，單臺制冷量為296.8kW（計算值）；冷凍水泵3臺（兩用一備），單臺額定水流量為64m³/h（選型值）；冷卻水泵3臺（兩用一備），單臺額定水流量為76m³/h（選型值）。室外設2臺橫流式冷卻塔，單臺冷卻水量90m³/h（選型值），冷卻塔設置于車站東側地面附屬管理用房屋頂。

圖4  車站水系統原理圖

3  結語

       常規情況下，標準地下車站一般分為兩層，車站兩端各設置一個通風機房是常見方案。本文涉及的地下車站只有一層，建筑形式復雜。因此，本文提出僅在車站一端設置一個雙層機房，充分利用站內建筑面積。其中下層機房面積（有效占用面積）僅為191.2 m²，遠遠小于標準地下站機房面積。

       此外，提出利用原有過軌風道斷開局部來實現公共區通風空調大系統方案與風管布置，并且在車站兩端另外單獨設置過軌排風道，在一定程度上提高了風管過軌的安全性。該站的通風空調系統設計方案可為相關地鐵設計工程中的近似車站提供一定參考與借鑒。

參考文獻

       [1] 北京城建設計研究總院有限責任公司.地鐵設計規范：GB50157-2013[S].北京：中國建筑工業出版社，2013:119-129
       [2] 吳益,王奕然,郭愛東.單端設置機房地鐵車站公共區通風空調系統設計探討與實踐[J].暖通空調,2017,47(12):54-57+123

       備注：本文收錄于第21屆暖通空調制冷學術年會（2018年10月23～27日，中國·三門峽）論文集。版權歸論文作者所有，任何形式轉載請聯系作者。