林金海
中铁隧道勘测设计院有限公司 天津 300133
摘要：本文对目前地铁车站通风空调领域主流设计思路提出几点疑问，并据此提出简化设计、降低能耗的几点建议。
关键词：新风量；内走道通风；通风空调机房；能耗；发热量
十三五计划，国家大力发展城市轨道交通建设，各城市新一轮的轨道交通规划也像雨后春笋般蓬勃发展！国内的地铁从1965年发展至今，地铁中的各个专业领域的技术水平都产生了巨大的进步。如今节能减排是各行各业发展的方向，通风空调作为地铁的能耗大户，节能迫在眉睫。下文将根据笔者在地铁通风空调的设计经验，对目前南方城市的主流做法提出疑问，分析地铁空调通风能耗大的原因，并据此提出若干建议。
第一，设备与管理用房的空调系统新风量的取值。
地下车站设备与管理用房的空调系统（简称小系统）新风量取值。根据《地铁设计规范》GB50157-2013规定“地下车站设备与管理用房内每个工作人员需供应的新鲜空气量不少于30m?，且空调系统新风量不应少于总风量的10%”，同时总体技术要求也规定：小系统新风量的取值为人员新风和系统风量的10%之间的大值。结合实际工程设计，小系统新风量通常会按系统风量的10%取值计算，并据此得出空调器的冷量负荷。本文列举小系统按两种方法选取的新风量，对空调末端设备冷量计算差值的对比，数据分析如下表。
由上表可知，当小系统新风量按系统送风量的10%选取时，新风冷量占空调器总冷量的27%；而当新风量按房间人员风量选取时，新风冷量占空调器总冷量的3%。由此可见，按系统送风量的10%选取新风风量时，该系统的制冷量比按人员新风选取的制冷量大。
然而在目前主流做法中，设计师们都会按系统风量的10%来选取新风量，根据《地铁设计规范》规定“地下车站设备与管理用房内每个工作人员需供应的新鲜空气量不少于30m?，且……”，以及其对应条款的条文解析。笔者认为，此处的关键词是“保证设备管理人员对新风量的需求”，而不是10%，对应的条文也没对“空调系统新风量不应少于总风量的10%”中的百分之十做出解析，为什么是10%？而不是15%或者5%呢？一个标准的地铁车站，对于设备用房（低压及高压的电气房间），该类房间的空调系统风量通常都在26000m?/h及以上，如果按此风量的10%选取新风量，那么新风量即为2600m?/h，空调器要处理该部分的新风负荷肯定要比按总人员新风量（大概750m?/h左右）的大得多了。所以对于电气房间空调系统，为减少能耗是否可以按人员所需新风选取新风量即可？在保证人员新风量前提下取一个新风比值（例如按5%），总比一律按系统风量的10%选取要节能。新风负荷的减少其对应的空调末端的冷量配置也相应减少，冷水机组的装机容量就相应降低，能耗也随之下降！
第二，设备区内走道通风空调系统类型的选择。
车站设备管理用房，按其用途性质主要可设置通风和空调两种系统。人员管理和重要设备房间设置空调系统无可非议，但对于设备区走道，在南方很多城市，根据设计总体下发的《技术要求》，都将设备区走道归入空调新风系统中，笔者对此存有疑问。
根据《地铁设计规范》表13.2.40的要求，对设备区走道的通风类型并没具体规定。笔者认为地铁作为地下独立空间，设备区走道只供运营管理人员进出通行，并不会有人员长时间逗留在通道内，走道只是一个过道。地铁车站作为地下空间，设备区走道与室外大气是没有直接的连通口，所以笔者认为为保证走道的通风换气，设置机械通风系统即可。人为的提高标准，设置空调新风系统，首先会增加走道通风系统的风机容量和建设投资，其次也会增加冷水机组的装机容量和配电能耗，使得整个空调通风系统能耗进一步增加。
第三，面积大于50㎡而不超过200㎡的通风空调机房是否需设置排烟措施？
《地铁设计规范》第28.4.3条的第一款规定“同一个防火分区内的地下车站设备与管理用房的总面积超过200㎡，或面积超过50㎡且经常有人停留的单个房间”应设置机械排烟措施。与该条款对应的条文解析 “通风、空调机房、冷水机房……，当机房面积超过200㎡时，排烟系统单独设置，……；若面积不超过200㎡时，因其内部平时无人经常停留，其面积也不计入总面积”可以看出，对于面积大于50㎡而不超过200㎡的机房，因其内部平时无人经常停留是可以不设置机械排烟措施的。但目前对于机房通风空调的主流做法是，无论其面积大少，都设置排烟措施。由上述《地铁设计规范》的条款和相关的条文解析分析可以看出，对于面积大于50㎡而不超过200㎡的通风机房设置排烟措施的做法，是否可以简化不设置排烟措施？而设置排烟措施，是否会增加车站平时工况的能耗？
在具体工程设计中，受限于各种因素，机房面积都被挤压得相当小，为充分利用机房面积，通常都会把服务于机房的排风机设置为双速风机，根据风量和风压的关系，在先满足排烟工况的情况下，会使得机房平时通风的风量增大，从而导致风机平时工况的配电功率也增加。下表是笔者根据单独通风和通风兼排烟所作出的对比：
由上表对比可以看出，配置的排风兼排烟风机比单独设置排风机和排烟风机时，功率分别增加130w和1610w，同时根据送排风平衡，送风机的风量和配电功率也增加。所以对于一条地铁线路来说，如果全线车站面积大于50㎡而不超过200㎡的通风机房均要求设置排烟措施，将使得全线的能耗增加，且其增加的量是相当可观的。故笔者认为，按《地铁设计规范》的要求，对于面积大于50㎡而不超过200㎡的通风机房可不设置排烟措施，降低通风空调的能耗。
综合上述分析，笔者提出以下建议，供各位通风空调专业的同行，在今后的实际工程设计中参考：
1.小系统的新风量取值在保证人员新风量的前提下取一个新风比值，核算新风量，而不是一刀切只取系统风量的10%，减少空调系统的能耗。
2.设备区内走道送风类型可按只做通风系统考虑，不必配置空调新风系统，人为的提高标准，反而增加冷水机组的装机容量，导致能耗增加。
3.对于面积大于50㎡而不超过200㎡的通风空调机房，可不设置排烟措施，降低通风能耗。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家标准.《地铁设计规范》（GB50157-2013）.
[2]中华人民共和国国家标准.《高层民用建筑设计防火规范》（GB5004—95）2005版.
论文作者:林金海
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/28
标签：风量论文; 空调论文; 机房论文; 地铁论文; 走道论文; 系统论文; 新风量论文; 《基层建设》2016年2期论文;