地鐵隧道通風(fēng)單活塞研究范文

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城市軌道交通的隧道通風(fēng)（兼防排煙）系統(tǒng)是地鐵設(shè)施設(shè)系統(tǒng)重要的子系統(tǒng)；其主要功能是在地鐵列車運(yùn)營時(shí)通過活塞風(fēng)與外界進(jìn)行同分換氣，確保隧道內(nèi)的夏季最高溫度≤40℃設(shè)計(jì)需求；在列車阻塞時(shí)向阻塞區(qū)間送風(fēng)，滿足列車空調(diào)器正常運(yùn)行以及向列車內(nèi)乘客提供所需新風(fēng)量的要求。送風(fēng)方向應(yīng)與行車方向一致，風(fēng)量保證斷面風(fēng)速不小于2.5m/s，不大于11m/s，并控制列車頂部最不利點(diǎn)隧道溫度低于45℃；在區(qū)間火災(zāi)工況下能及時(shí)排除煙氣和控制煙氣流向，形成迎面送風(fēng)安全撤離火災(zāi)區(qū)域和組織消防撲救。根據(jù)車站形式以及區(qū)間隧道為單洞單線設(shè)置，其隧道通風(fēng)系統(tǒng)可采用以下兩種有效方案：1）雙活塞風(fēng)道系統(tǒng)；2）單活塞風(fēng)道系統(tǒng)。

1單雙活塞風(fēng)道特點(diǎn)及比較

投資比較隧道通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)包括兩部分：風(fēng)道土建與設(shè)備安裝。土建包括位于地下的風(fēng)室、風(fēng)道，占總投資的主要部分；設(shè)備安裝包括本系統(tǒng)TVF風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、消聲器等。

1.1土建投資部分典型標(biāo)準(zhǔn)車站單、雙活塞平面布置位于車站主體內(nèi)，該布置條件下，單活塞系統(tǒng)較雙活塞系統(tǒng)車站長度可減短約3m，即一條活塞風(fēng)道寬度，同時(shí)雙活塞系統(tǒng)比單活塞系統(tǒng)增加了兩座活塞風(fēng)井。

1.2設(shè)備投資部分分析典型的單、雙活塞系統(tǒng)隧道風(fēng)機(jī)、排熱風(fēng)機(jī)設(shè)備規(guī)格與數(shù)量相同，差異存在于氣流組織中的電動(dòng)電動(dòng)組合式風(fēng)閥，雙活塞系統(tǒng)較單活塞系統(tǒng)多6組電動(dòng)電動(dòng)組合式風(fēng)閥。單活塞系統(tǒng)設(shè)備投資額為228萬元，雙活塞系統(tǒng)設(shè)備投資額為243萬元，設(shè)備差額15萬元。

1.3設(shè)備投資部分分析1）溫度影響。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營情況及模擬計(jì)算結(jié)果，單、雙活塞系統(tǒng)在高峰運(yùn)行時(shí)段，隧道溫度均能滿足要求，只是采用雙活塞系統(tǒng)的隧道溫度較單活塞系統(tǒng)低，尤其以區(qū)間隧道中部的溫度差別最為明顯，最大溫差約為0.9℃，單活塞系統(tǒng)隧道內(nèi)的平均溫度較雙活塞系統(tǒng)高約0.5℃。由于列車設(shè)置了空調(diào)器，對車箱內(nèi)環(huán)境的溫、濕度進(jìn)行了有效控制，而且車站站臺(tái)的公共區(qū)與軌行區(qū)之間設(shè)置了屏蔽門，因此，隧道內(nèi)溫度的差別對車站、列車內(nèi)的乘客影響不大，但對車載空調(diào)器存在的一定的不利影響。列車車載空調(diào)器的冷凝器工作環(huán)境為地下隧道，隧道內(nèi)的環(huán)境與設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工況存在一定的差異性，需要做能耗的修正。通過標(biāo)準(zhǔn)工況、雙活塞系統(tǒng)工況、單活塞系統(tǒng)工況下，隧道平均溫度、能耗修正系數(shù)、空調(diào)負(fù)荷、運(yùn)行時(shí)間以及電功率的模擬計(jì)算，單活塞系統(tǒng)的隧道平均溫度高于活塞系統(tǒng)，車載空調(diào)器的運(yùn)行能耗增加，遠(yuǎn)期全線全天共748列運(yùn)行空調(diào)季節(jié)5個(gè)月運(yùn)行費(fèi)用差額為9.4萬元（遠(yuǎn)期全線全天共748列運(yùn)行，空調(diào)季節(jié)5個(gè)月）。2）風(fēng)量的影響。雙活塞系統(tǒng)與外界連通性比單活塞系統(tǒng)好，活塞系統(tǒng)由于隧道的通風(fēng)換氣是進(jìn)出站端活塞風(fēng)井共同作用的結(jié)果。雙活塞系統(tǒng)車站通風(fēng)換氣量較單活塞系統(tǒng)高，隧道內(nèi)縱向氣流的新風(fēng)比例高，進(jìn)出風(fēng)差額最大接近31m3/s，排風(fēng)茬兒最大接近22m3/s。3）壓力影響。正常運(yùn)營過程中，隧道內(nèi)的壓力是在不斷周期性變化的，由于軌排風(fēng)的作用，隧道內(nèi)基本呈相對負(fù)壓的狀態(tài)。由于雙活塞系統(tǒng)在進(jìn)站端增設(shè)了一條活塞風(fēng)道，增加了隧道與大氣的連同面積，隧道內(nèi)壓力平衡情況相對于單活塞系統(tǒng)同好，波動(dòng)幅度較低。單活塞系統(tǒng)隧道內(nèi)負(fù)壓值比雙活塞系統(tǒng)相差最大時(shí)約低40Pa，隧道內(nèi)的負(fù)壓會(huì)直接影響到與之連通屏蔽門和車站隧道排風(fēng)機(jī)（TEF），起相應(yīng)的的運(yùn)行能耗也將有所增加。

2結(jié)論

2.1工程建設(shè)在不計(jì)地面設(shè)施用地費(fèi)用的情況下，各系統(tǒng)造價(jià)差別如下：針對標(biāo)準(zhǔn)地下車站，隧道風(fēng)機(jī)房位于主體內(nèi)部平面布置方案時(shí)，單活塞系統(tǒng)車站長度較雙活塞系統(tǒng)車站長度減少約3m；單活塞系統(tǒng)設(shè)備投資較雙活塞系統(tǒng)少約15萬元。同時(shí)雙活塞系統(tǒng)比單活塞系統(tǒng)增加了2座活塞風(fēng)井，相應(yīng)的用地面積較大，一定程度上增加了建設(shè)工程的實(shí)施難度。

2.2運(yùn)營服務(wù)單活塞系統(tǒng)整體綜合運(yùn)營水平略低于雙活塞系統(tǒng)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.2.1運(yùn)營費(fèi)用1）單活塞系統(tǒng)列車的空調(diào)器每天較雙活塞系統(tǒng)全線多用電1047KWH，全線每年合約電費(fèi)9.4萬元/年；2）單活塞系統(tǒng)每車站大系統(tǒng)較雙活塞系統(tǒng)每年多用電月1.2萬KWH，全線每年合約電費(fèi)20.8萬元/年；3）每年車站隧道排風(fēng)系統(tǒng)較雙活塞系統(tǒng)每年多用電1.3完KWH，全線每年合約電費(fèi)22.6萬元/年；4）單活塞系統(tǒng)較雙活塞系統(tǒng)每列車客服空氣阻力運(yùn)行能耗高1.83KWH，每年全線列車運(yùn)行費(fèi)用差30萬元/年。

2.2.2系統(tǒng)功能1）單、雙活塞系統(tǒng)區(qū)間隧道換氣次數(shù)超過3次，新風(fēng)量均不小于30m3/h.人；2）雙活塞系統(tǒng)的區(qū)間隧道壁面溫度較低，在阻塞模式下，系統(tǒng)達(dá)到目標(biāo)溫度的時(shí)間短，效果好；3）雙活塞系統(tǒng)的隧道溫度低，換氣量大、負(fù)壓值小，有利于隧道事故工況下的隧道風(fēng)速、溫度的控制。

2.2.3服務(wù)水平1）通過上述分析，雙活塞系統(tǒng)隧道的換氣次數(shù)及新風(fēng)量較單活塞系統(tǒng)高，服務(wù)水品較好。2）系統(tǒng)在各種工況、各個(gè)區(qū)段可維持較穩(wěn)定的運(yùn)營水平。

作者：昝磊 單位：西安地下鐵道有限公司運(yùn)營分公司