熊勝益

（中鐵四院集團西南勘察設計有限公司，云南 昆明 650220）

地鐵車站是重要的交通性公共建筑，是供乘客活動、乘車和候車的場所，公共區(qū)良好的通風空調(diào)系統(tǒng)可為乘客提供舒適、清潔和安全的環(huán)境。雖然車站通風空調(diào)系統(tǒng)只占車站建設總投資的8～10%，但運營后通風空調(diào)系統(tǒng)運行能耗卻占車站總耗電量的40%左右。行業(yè)上習慣將車站公共區(qū)通風空調(diào)系統(tǒng)稱作大系統(tǒng)，一般分為開式、閉式和屏蔽門式系統(tǒng)。昆明的城市氣候與其他城市不同，具有“四季如春，全年氣溫變化不大”的特點，采用全封閉地下線車站站臺公共區(qū)設置全高安全門的通風系統(tǒng)(含活塞通風)和開式運行的方式，可節(jié)省掉空調(diào)系統(tǒng)的投資成本，并有效降低車站運營的能耗。

1 建筑概況

文化宮站為昆明地鐵首期工程（1、2號線拼接）的第12個車站。本站設10個人行出入口（含2個地鐵預留出入口、3個商業(yè)出入口）、2個地下車庫雙向機動車出入口、3個員工疏散口，均為有頂蓋式出入口。兩線分別設2組風亭，1、3號風亭為2號線風亭，2、4號風亭為3號線風亭。兩線車站的土建工程同期實施，機電工程先實施2號線，3號線、物業(yè)區(qū)及停車庫待后期設計，現(xiàn)期先使用1、5和6號人行出入口及1、3號風亭，其余出入口及風亭等設施暫不使用，作為臨時封閉來處理。

2 設計依據(jù)

本站根據(jù)《地鐵設計規(guī)范》（GB50157-2003）、《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）、《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB 50736-2012)及《城市軌道交通技術規(guī)范》（GB 50490-2009）作為設計依據(jù)，結合昆明獨特的氣候特點，通過收集當?shù)貧庀髤?shù)和車站客流量資料，達到通風空調(diào)大系統(tǒng)優(yōu)化設計和設備選型合理的目的。

3 設計參數(shù)

3.1 室外設計氣象參數(shù)，見表1。

表1 昆明室外計算參數(shù)

3.2 室內(nèi)設計氣象參數(shù)

車站公共區(qū)的溫濕度按照滿足人員熱舒適性、衛(wèi)生條件及消除設備余熱的相關要求去控制，并符合《地鐵設計規(guī)范》（GB50157-2003）的相關規(guī)定。同時公共區(qū)的在站人數(shù)、在站時間、超高峰系數(shù)以及設備散熱量等設計所需輸入?yún)?shù)，由相關專業(yè)人員負責提供。

4 大系統(tǒng)設計

4.1 空調(diào)系統(tǒng)設計

地下車站公共區(qū)是否采用空調(diào)系統(tǒng)的依據(jù)：當?shù)刈顭嵩碌钠骄鶞囟燃案叻逍r的行車對數(shù)和列車車輛數(shù)的乘積兩個因素所決定。當夏季當?shù)刈顭嵩碌钠骄鶞囟瘸^25℃，全年平均溫度超過15℃，且地鐵高峰時間內(nèi)每小時的行車對數(shù)和每列車車輛數(shù)的乘積大于120，可采用空調(diào)系統(tǒng)。

昆明夏季最熱月平均溫度為19.8℃，全年平均溫度14.9℃，運營高峰小時的行車對數(shù)為15對，列車采用B型車6輛編組，具備不設空調(diào)系統(tǒng)的條件。當列車在隧道內(nèi)高速運行時會產(chǎn)生活塞效應，活塞風量比較可觀且不費能源，考慮在車站站臺公共區(qū)設置全高安全門，依靠安全門上沿約0.6m高的條縫帶使軌行區(qū)與站臺公共區(qū)的空間連通，采用開式系統(tǒng)，以公共區(qū)機械通風結合活塞通風和出入口自然通風的方式，實現(xiàn)車站公共區(qū)的通風降溫功能。

4.2 通風系統(tǒng)設計

4.2.1 設計思路

車站大系統(tǒng)包括平時通風系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)。平時通風系統(tǒng)采用機械送風的方式，使站內(nèi)保持正壓，出入口排風的方式，阻止室外污染物由出入口進入車站。進風直接采自大氣，新風分別從車站站廳兩端的新風井進入，經(jīng)除塵消聲后由新風機通過風管送入公共區(qū)。為節(jié)省公共區(qū)的空間資源和滿足排煙的要求，將平時送風系統(tǒng)兼作火災時的防排煙系統(tǒng)，兩端設備區(qū)分別單設風室，且各自旁設一臺排煙風機，實現(xiàn)通風的平災轉(zhuǎn)換功能。

4.2.2 負荷計算

（1）公共區(qū)平時負荷主要體現(xiàn)在消除人員、照明、廣告指示牌、自動售票機和電扶梯及安全門散熱所需的冷負荷。人員顯熱按43W/人，照明負荷按10W/m2計，其它設備的散熱量按相關專業(yè)提供為準。根據(jù)本站客流量、公共區(qū)面積和人員在站時間，大系統(tǒng)按地鐵預測的遠期客流量和最大的通過能力設計，因通風系統(tǒng)采用開式運行，需為每位乘客提供30m3的小時新風量，計算得到公共區(qū)所需冷負荷為204720m3/h，車站兩端的新風機各負擔一半的風量，并根據(jù)站內(nèi)冷負荷的變化情況進行變頻節(jié)能運行。

（2）計算公共區(qū)排煙負荷須嚴格執(zhí)行《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）的相關規(guī)定。發(fā)生站廳火災時，每端大系統(tǒng)排煙風機的設備能力，按同時排出所負擔2個防煙分區(qū)的煙量來配置，以最大防煙分區(qū)的地板面積乘以120m3/（m2·h）確定，計算排煙量分別為160800和164400m3/h。站臺和疏散通道所需排煙量均按防煙分區(qū)的地板面積乘以60m3/（m2·h）確定，計算排煙量分別為93078和50532m3/h。兩端大系統(tǒng)排煙風機的同排排煙量足夠滿足站臺的排煙需求。

（3）本站大系統(tǒng)屬一般送排風系統(tǒng)，送風和排煙系統(tǒng)各需附加5～10%和10～20%的漏風量。經(jīng)過水力計算后，得出大系統(tǒng)風機設備的主要選型參數(shù)，見表2。

5 系統(tǒng)控制策略

本站的通風系統(tǒng)采用三級控制：就地控制、車控室控制和中央控制。大系統(tǒng)設備采用前二級控制，三級顯示。中央控制室對大系統(tǒng)風機設備進行狀態(tài)顯示，車控室對大系統(tǒng)設備及電動控制風閥進行顯示和控制，就地對所設的各種設備及電動控制風閥進行控制與顯示，就地控制具有優(yōu)先權。本站采用兩端大系統(tǒng)風機對公共區(qū)進行同送同排的方式，通過控制電動風閥開關，使著火區(qū)內(nèi)的風管進行平災切換。大系統(tǒng)風機與硬聯(lián)鎖電動風閥的控制關系為“風閥開-風機開，風機關-風閥關”。站廳和站臺火災切非后，應保證大系統(tǒng)設備的聯(lián)動控制動作準備無誤。

表2 大系統(tǒng)風機設備的主要選型參數(shù)表

6 結語

本文闡述了車站公共區(qū)采用開式通風系統(tǒng)的原因和大系統(tǒng)的設計方法及相應的控制策略，可為其他城市地鐵車站的通風空調(diào)系統(tǒng)設計提供工程參考案例。

參考文獻：

[1]王靜偉，賀利工，涂旭煒.地鐵車站通風空調(diào)大系統(tǒng)的節(jié)能設計[J].城市軌道交通研究，2009,（5）:38.

[2]馬國聯(lián).地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化新理念研究[J].科技創(chuàng)新導報，2013,（16）:5.

[3]中國地鐵工程咨詢有限責任公司.昆明市軌道交通首期工程可行性研究報告[M].2009，8.

[4]北京城建設計研究總院.GB 50157-2003，地鐵設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[5]中華人民共和國公安部.GB 50016-2006，建筑設計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[6]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB 50736-2012，民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.