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摘要：随着我国经济社会的快速发展，城市化建设速度加快，地铁作为人们日常出行的重要出行方式，在城市交通领域发挥的作用越来越显著。每天需要坐地铁出行的人有很多，来来往往也会使这个地下空间的空气质量下降，所以对车站的通风空调系统的要求很高。本文通过结合我国的已有的地铁车站通风空调系统的设计经验，探讨通风空调系统的优化设计方案，为我国地铁车站的环境改善略尽绵薄之力。
关键词：地铁车站；通风空调；系统优化
引言：近年来，我国的城市化进程加快，交通运输是城市发展的重要因素，城市的发展同时也推动了我国交通运输业的发展。其中作为人们日常出行的重要交通方式地铁来说，它的速度快、容量大等特点在城市交通中的占据着重要的优势。但是因为地铁车站是一个特殊的封闭场所，要保证良好的通风，为人们创造一个舒适的地下空间环境，所以它就需要有良好的通风空调系统。由于地铁通风空调系统能耗较大，本文对不同条件及工况下合理选用系统，优化设计进行探讨。
一、地铁空调通风系统概述
地铁车站的通风空调系统的主要作用是调节车站内的温度、湿度和风速，对车站内的空气质量进行有效调节和控制，每个地铁车站都要有一个科学、完整的地铁空调通风系统，因为地铁车站是一个封闭的地下空间，所以它的通风系统十分重要。但是，通风空调系统运作的时候，也会消耗大量的电能等能源，这部分的电能的大量消耗有一半的原因是空调通风系统消耗的，空调通风系统消耗的电能甚至比列车驱动消耗的电能还要多。所以，对地铁空调通风系统的优化设计十分重要，首先要了解其中的原理和构成。
大系统、小系统和水系统这三个系统共同组成了地铁车站的通风空调系统，它们虽然各自的功能不同，但是空调通风系统作用的发挥主要是由于这三个系统之间的相辅相成，共同作用。它们共同形成一个完整的系统体系，在地铁列车的运行过程中，大系统和小系统的作用主要是为地铁车站内的提供一个较好的通风环境；而水系统的作用十分的重要，就是为地铁车站的空调通风系统提供比较充分的冷源，保证空调机的制冷工作能够顺利进行。
空调新风机将车站外面的自然风传送到地铁车站里面，地铁车站里面安装的排风机就是将车站内长期的浑浊空气进行排放，将它们排出到车站外面的环境中，这样能够净化车站内的空气。然后与空调机共同对新风进行冷却的处理，保证新风的冷却达到设定的标准。组合空调机组和水系统通过冷却水回路相连，对冷热进行交换，保证带有热负荷的冷却水能够有效的进行循环回水，然后经过冷却塔将热量排放出去。这样一个来回循环的过程，从而保证了地铁车站内的通风顺畅，给人们提供了一个良好的舒适的地铁车站环境，也使得地铁能够安全运行。
二、常见的地铁车站空调系统
1.闭式系统
它是指将送风管沿着车站长度的方向设置在站台的两个侧面，然后向下输送新风的一个过程，它的排风系统设置在轨道或者站台的顶端。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用这个系统的车站与外面的空气是隔绝的，它的工作状态受到室外空气焓值与空调回风焓值的影响。这个系统主要在夏季月平均温度为25度以上的时候适用，也比较适用于运量比较大的地铁车站中。
2.开放系统
开放系统的设置由两个形式体现即带空调的形式和不带空调的形式。带空调的系统指的是在地铁车站里面设置通风空调，空调与车站内的通风系统共同进行传送风的功能，将车站内与车站外的空气之间互换；不带空调形式的开放系统就是车站内不设置空调，只需要在地铁隧道内设置多个的竖向通风井，通过活塞效应能够将隧道里面的新风带到车站里面，对车站的温度起到一定的降低作用，提高了车站内的湿润度。开放空调系统主要应用于夏季平均温度25度以下的情况，并且适用于客流量较小的地铁站。
3.屏蔽门式系统
屏蔽门系统就是在车站和隧道之间安装屏蔽门，在地铁到站的时候打开，平时关着的时候能够有效的将站台与轨道分成两个空间，在车站内设置空调系统，通过机械通风井的方式对隧道进行通风。屏蔽门式系统还能够在一定程度上减少列车行驶过程中产生的噪音，也可以提高安全性，避免和减少乘客在站台掉落的危险性。屏蔽门系统能够降低空调的负荷，大大减少电能的消耗，有利于我国能源的健康可持续发展。
三、优化设计的方案
1.隧道通风系统的设计
在地铁车站隧道的两端分别设置一座活塞风井，这种单活塞风井方案在南方地区应用十分的广泛。它以隧道风机兼作排热风机，在车站两端设置排风亭、进风亭和活塞亭各一座。经过实践表明，在装有屏蔽门的地铁车站，使用这种隧道的通风系统，对车站通风空调系统更加具有优势。单活塞风井方案和双活塞风井相比在风道面积、车站长度和地面风亭数量的优势更加的明显，它能够节省建设的成本及设备初投资，对车站地面的周围环境也能够有效的改善。
我国大多数的地铁车站为了应对隧道火灾事故，采取的一系列疏散方案，能在火灾发生的时候进行送风和排烟，还有给消防人员或者救援人员急用的非事故隧道，非事故隧道和地铁隧道是毗邻的，在非事故隧道中无需机械通风，所以地铁车站端部安设的隧道风机就不用同时进行送风和排烟。地铁车站通风系统采用单活塞风井方案虽然对火灾工况和阻塞工况不会产生阻碍，但是单活塞风方案对地铁隧道的空气温度和湿度以及换气的次数都会造成一定的影响。
2.空调水系统的优化设计方案
我国地铁车站空调水系统主要采取分散供冷的方式，在正常的地铁车站内都会平均设置两台冷水机组和冷水泵，而且地铁车站内的小系统有一个缺陷即夜间负荷小。所以，为改进这个缺陷，使得小系统能够较好的提供通风的作用，就采取了单独配置多联空调系统的方式，或者采用增加冷水机组的方式。但是，这些方案的改进虽然能够解决小系统夜间负荷的问题，但是带来了另一个问题，就是增加冷水机会增加更多的占地面积，对地铁图的建设方面就会造成一定的影响。面对这种新情况，本文认为应该从应用新型制冷设备和集中设置冷冻机房两个方面来解决。
新型制冷设备主要包括了一体化水冷式冷水机组和模块化冷水机组两个。但是因为模块化冷水机组设备成本比较高，应用它就会花费更多的费用，对地铁的建设也有不利因素，所以对于它的可行性还有待进一步考究。本文只对一体化水冷式冷水机组进行详细分析。它的安置能够使地铁车站通风空调系统不用设置在冷冻机房，而且它能够将冷冻水泵和冷却水泵整合起来，最大程度的减少了占地面积，改善了地铁周围的环境。
对冷冻站进行整合的主要方式：集中设置一座冷冻站，相邻的车站之间都利用这一座冷冻站，它为几个地铁车站一起提供冷源；换乘站或结合部的物业建筑里都要设置一座冷冻站，这样能够最大程度的实现水资源的共享。如果想要进行集中供冷，就要将地铁车站内的通风空调大系统和小系统的负荷都进行集中供冷，那么这样就不用设置站内冷水机房，压缩车站规模。这种方式能够有效的改善周围的地铁环境，冷水机组效率更高，能耗低，降低运营成本。同样，在进行集中供冷的时候需要进行冷冻水的输送，这个输送距离比较长，在输送的过程中就会减少冷量，需做好保温措施。
结论
综上所述，地铁车站通风空调系统的发展道路还很长，在不断的发展中进行优化设计，为改善地铁周围的环境，推动我国地铁的健康有序发展。
参考文献：
[1]杨长艳.地铁车站通风空调系统优化设计探讨[J].中国高新技术企业,2015,(07):41-42.
[2]梁志恒.浅谈地铁车站通风空调系统的优化设计[J].中国新技术新产品,2015,(10):103-104.
论文作者:张满洲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/24
标签：车站论文; 地铁论文; 系统论文; 空调系统论文; 空调论文; 隧道论文; 通风系统论文; 《基层建设》2017年第31期论文;