浅谈二号线昌岗站换乘通道空调设计及建议论文_王浜,王栋

广州地铁集团有限公司

摘要:本文主要介绍了广州地铁昌岗站换乘通道空调环境的现状及问题,针对所存在的问题提出解决方案设想,通过现场勘察论证得出最终方案。同时通过对比现有部分换乘站点换乘通道的空调环境现状,对地铁换乘通道的前期设计提出建议,减少后期维护的难度。

关键词:昌岗站;换乘通道;空调环境;设计;建议

一、背景概况

广州地铁昌岗站是地铁2号线和8号线的换乘站,采用L型换乘方式,其中二号线站台总长度158.3米,八号线站台总长度154.5米。该站二八号线公共区由沙园冷站进行供冷,且均采用单端送风方式。换乘通道位于站台公共区空调系统末端,该处并未设置送排风管,仅利用站台末端冷负荷余量进行供冷。近年来车站客流量逐年递增,换乘客流量的大幅度增加导致站台负荷余量远远无法满足该处负荷,高峰阶段环境温度常超过27℃。

二、换乘通道运行现况

(一)车站客流统计

1.昌岗站原有设计参考值:车站设计客流量以近期2019年客流量控制,二号线设计客流量为19781人/时;八号线设计客流量为17138人/时。二号线换乘系数为0.62,八号线换乘系数为0.45,即二号线换乘客流达12264.2人/时,八号线换乘客流达7712.1人/时。

2.昌岗站近年实际客流量统计

图2 三台分体空调安装位置

三、负荷分析及方案预想

(一)负荷计算

根据以上统计情况,现对换乘通道相关数据进行计算。

换乘通道得热主要包括有人体散热量、设备发热量及通过维护结构传入的热量等。根据相关资料显示,地铁站内人员负荷及人员所需新风负荷是车站总负荷的70%左右,因此本次计算换乘通道空调负荷以人员负荷为主。

换乘期间通道内人数计算需考虑乘客在换乘通道内停留的时间。此处以列车进站停留,即换乘时间约2分钟为例,通道总长约为36米(共分为两段阶层),宽度约6米。由上文已知,昌岗站二号线目前高峰期换乘客流达17509.4人/时,八号线达8244.4人/时,由于昌岗现有四组换乘扶梯以及一个换乘通道,按一定比例估算得换乘通道高峰期换乘客流可达10301.56人/时。

由公式算得换乘期间换乘通道人员数如表2,即总人数为343人。

换乘通道人数计算公式:

N通道 =G换乘t/60

表2

在一次回风工况且暂不考虑通道口处屏蔽门启闭时隧道通风影响的情况下,对换乘期间所产生负荷进行估算:

1.假定环境温度为27℃,由于计算区域为地铁站换乘通道,计算时以轻度劳动选取相关系数,则人体散热量:

Q1=潜热量+显热量=130x343x0.95+51x343x0.95=58978.85W

2.该区域有灯光照明设备,按11w/平方米计算,则灯光设备产生负荷:

Q2=11X228=2376w

3.以二氧化碳浓度<1.5‰为前提,取人均新风量为12.6m3/h,计算得出总新风量为4321.8 m3/h,新风负荷约为为52kW。

即高峰客流阶段,该区域的总负荷量最高接近:

Q=Q1+Q2+Q新≈113 kW

即,昌岗换乘通道若要满足基本人体舒适度,冷负荷应达到113 kW。

(二)方案预想

针对该通道目前空调系统状态,现拟定出以下改造方案:

1.在该处增设吊式空调柜进行供冷,空调柜安装于附近设备房,风管安装于吊顶天花上方;

2.在该处增设VRV进行供冷,室外机安装于附近端墙门外轨行区内,冷凝水管需穿墙;

3.增设分体空调,除原有3台分体空调外,在其他位置增设空调进行送风供冷,室外机室外机安装于附近端墙门外轨行区内,铜管需穿墙;

4.将原有分体空调替换成更大匹数的分体空调。

(三)实施难点

结合现场等因素对四个方案进行实施可行性的论证,分析如下。

1.位置结构

(1)该换乘通道位于二号线站台B端尽头,依靠结构墙,毗邻照明配电室及电缆井。对于设备安装所涉及的打孔穿墙存在难度。(见图3)

图10 杨箕站换乘通道VRV安装情况

案例二:三号线汉溪长隆站目前为三号线及七号线换乘站点,其换乘通道直接连贯三号线站厅及七号线站厅,目前有21台风机盘管对该区域进行通风供冷。七号线自投入使用至今,该站客流量增加,换乘通道区域已出现局部温度稍高情况。

案例三:上海地铁徐家汇地铁站为1、9、11号线三线换乘站,在前期暖通空调设计时综合考虑换乘期间乘客在通道内停留时间、人体散热量及设备散热量等各方面因素并纳入负荷计算内,同时设计供冷设备向该区域供冷。

上述方案一、二均存在与昌岗换乘通道类似的问题,虽方案二中已设计有供冷设备,但因负荷计算缘故,后期仍存在供冷量不足的缺陷。

相比较而言,方案三中对换乘通道负荷计算考虑较为全面,换乘区域空调环境舒适,该通道甚至被上海市民称为“最美换乘通道”。

五、结论与建议

本文通过对昌岗站换乘通道空调设计及其他现有案例进行相关分析,发现在现有设计中,地铁换乘通道常常定义为换乘客流的通道而不纳入公共区空调负荷的计算范围内。在客流量预想有偏差的情况下,这种设计忽略可能会导致后期冷负荷供应不足,甚至造成后续改造时存在极大的施工困难。

随着城市轨道交通的发展,地铁线路的增加,换乘站点也会逐渐增多,为保证日后车站空调环境运行质量,建议在初期设计中重视换乘通道区域的空调设计,将该区域纳入站台或站厅空调系统设计范围内。因换乘通道本身功能原因,导致换乘通道常常设计于头尾两端,常处于空调系统末端,加之远期客流量预计与实际存在偏差值,因此在计算末端负荷选择设备供冷量时可适当加大余量。

参考文献

[1] 陆亚俊,马最良,邹平华,暖通空调(第二版),中国建筑工业出版社,2007

[2] GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003

[3] GB50157-2003,地下铁道设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003

[4] 王遇川,徐家汇地铁站换乘通道的暖通设计.上海市城市建设设计研究总院,2011

[5] 刘狄,吴海燕,城市轨道交通换乘站内部换乘客流量算法研究.北京建筑工程学院,2010

论文作者:王浜,王栋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/3/2

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