随着广州地铁一号线于1997年的开通,地铁的客运量大、速度快、安全准点以及舒适的特点日益显现出来,并迅速得到了广大市民的欢迎,取得了巨大的经济和社会效益。在番禺和花县撤市改区后,市政府及地铁总公司为实现广州现代化大都市的目标,以及尽快形成地铁网络,完善广州市的交通网络,将在今后的几年里迅速发展地铁二号线以及三号线,以至更多线路。笔者有幸参加了一号线的设计工作,在二号线工程中又参加了新港东站的设计,本文就新港东站的通风空调系统的设计问题与大家进行探讨,供参考。
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广州市地下铁道二号线首期工程全程约23.245 km,南起于琶洲站,北终于江夏站,共设20个车站。新港东站是首期工程中第二个车站,编号为202,位于华南快速大道东侧新港东路中心,东侧为琶洲站,西侧为磨碟沙站,附近有广州会展中心和广州博览中心等大型建筑。车站总长度206.2m,标准段宽度16.5m,为单层明挖侧式站台的地下车站,站台在轨道两侧纵向布置,站厅为服务及中转区域,设在南北两侧中部,站台边缘设置屏蔽门与轨道隔开。由于轨道将车站分割为南北两侧,因此南北两侧均设环控机房及设备管理用房。车站东端隧道风亭及排风亭设于车站东端南北两侧,西端隧道风亭及排风亭,车站中部新风亭及排风亭结合出入口设于中部南北两侧,本车站南北两侧各有六个风亭。整个车站呈一个古字"车"形。车站总布置详见附图1。
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车站通风空调系统按站台设置屏蔽门系统设计。
地铁内发生火灾或事故时,通风空调系统为乘客和消防人员提供新鲜空气,迅速排除烟气、为乘客撤离现场创造条件。事故或火灾按区间隧道、站厅站台同时只有一处发生考虑。
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1.广州市地铁空调室外计算干球温度按《地下铁道设计规范》,应是近20年夏季地下铁道晚高峰负荷时平均每年不保证30h的干球温度(第6.2.6条)。由于我国地铁工程起步较晚,这方面的气象资料不全,因此采用《空调设计规范》中历年平均每年不保证50h的干球温度为33.5℃减1℃,为32.5℃,相应的湿球温度为26.9℃,都较《空调设计规范》中的规定低。
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由于采用屏蔽门系统,车站内公共区散热量已不含列车驱动设备发热量、列车空调设备及机械设备发热量,仅有站内人员散热量、照明及设备散热量、站台内外温差传热量、渗透风带入的热量。与一号线相比,少了列车和隧道活塞风对车站的影响,冷负荷大为减少,系统的复杂程度也随之下降。
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(小系统)
第一类房间采用空气-水(风机盘管加新风)系统。风机盘管设于室内吊顶天花内,风机盘管回水管上设温控水电动双位式二通阀,温控操作器均设于房间进门墙上便于操作处,可以根据室内实际使用情况对风机盘管进行手动温度控制和风机转速三档调节。新风由设于环控机房的新风柜机通过风管和防火阀送入室内;排风采用风管和防火阀接至各自排风机处。 暖通空调在线
第二类房间采用全空气系统。设置空调柜机送风和回排风机回排风,风管采用一般镀锌钢板风管。为方便气体灭火时的系统运行,在进入各房间上的支管上均设置手动风量调节阀和电动防火阀。
第三类房间采用全通风系统。采用送、排风机通过风管和防火阀对上述各房间进行通风换气。
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走廊排烟系统。长度超过20米的封闭内走道须设置排烟系统,设置专用排烟风机,风管采用δ=12mm厚耐火2小时、不含石棉的Promatect-N纤维增强耐火材料平板自撑式风管,如保全板等。
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本站大系统的水系统归赤沙集中供冷站供冷范围,通过敷设在隧道中的冷冻水管输送冷冻水至车站大系统的未端设备,车站接管管径为DN125,车站内水系统采用异程式,在供水管上设置平衡阀和流量计以平衡管路阻力,调节流量。由于是集中供冷系统,为减少流量,降低投资,采用大温差系统,供回水温度为7.5/16.5℃。
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小系统的冷源结合中部南侧风亭设置两台135kW风冷整装式冷水机组,提供车站设备管理用房空调冷冻水。水管沿新风道进入车站环控机房内的冷冻水泵房,再分送至末端。冷冻水系统采用变流量系统,末端设备回水管上设电动二通阀,通过回风温度调节水量,在集水器和分水器间设置压差旁通阀调节水系统的压力。供回水温度为7/12℃.
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根据《地下铁道设计规范》第12.4.3条的规定,每个防烟分区的建筑面积不超过750m2。车站站厅站台排烟量按防烟分区每分钟每平方米建筑面积1m3计算,排烟设备按同时排除二个防烟分区烟量配置。新港东站公共区南北两侧各有1500m2,划分四个防烟分区,排烟设备风量为1500m3/min,乘以1.2的安全系数,最后分别在南北两侧环控机房内各设一台排烟量为108000 m3/s的排烟风机,该风机可在280℃高温下连续运转半小时。站厅的送风管上设置手动70℃防火阀,排风管上设置手动280℃防火阀。当站台层发生火灾时,送风停止,关闭回/排风机,开启排烟风机利用站台的回/排风管进行排烟,保证站台与出入口间的楼梯、扶梯内向下的迎面风速不小于1.5m/s,同时站台层的屏蔽门也打开,区间隧道风机(TVF)或车站隧道风机(TEF)开启协助排烟。
通风空调系统控制由中央控制(OCC)、车站控制和就地控制三级组成。中央控制(OCC)在控制中心,是以中央监控网络和车站设备监控网络为基础的网络系统,对地铁二号线全线的通风及空调系统进行监控,向车站下达各种运行模式指令或执行预定运行模式。车站控制设置在车站控制室,对车站和所管辖区的各种通风空调设备进行监视,向中央控制系统传送信息,并执行中央控制室下达的各项命令。火灾发生和在控制中心授权的条件下,车站控制室作为车站指挥中心,根据实际情况将有关通风空调系统转入灾害模式运行。就地控制设置在各车站环控电控室,具有单台设备就地控制和模式控制功能,便于各设备及子系统调试、检查和维修。就地控制具有优先权;现场操作按钮设于设备旁便 于操作处,满足单台设备的现场调试、检查和维修。
地铁工程是个庞大而复杂的工程,其有着较多与一般民用建筑不同的特点。广州地铁二号线又与一号线有着不同:首先,一号线采用开式设计,而二号线采用屏蔽门设计,因此车站冷负荷显著降低,设备减少,空间减少;其次,一号线空调采用各站设置冷冻站,而二号线采用集中供冷站,这样亦可减少每个车站的设备占用空间,同时由于集中设置,在沿线就不会出现一号线那样的许多冷却塔,影响城市景观,但由于广州市地处华南沿海炎热潮湿地区,地下水位较高,一个集中供冷站平均供应四个车站冷冻水,最远的车站距离有将近3公里,冷冻水管在隧道中一来一回约有7、8公里长,保温问题就显得特别突出,另外几个车站的冷冻水流量分配也存在一定的问题,这些都要在设计中予以高度的重视。
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笔者在参加两次地铁通风空调设计当中,最大的体会是:地铁工程是个庞大的系统工程,牵涉到的方方面面特别多,牵一发而动全局,协调工作必须做好,否则将会做很多的"无用功";另外就是总体的安排要合理,不能出现现场施工混凝土都要浇注,而预埋的管线还未定位,因为设备未定,机电施工图未出的情况。
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