1、南京地铁六号线机场段工程可行性研究报告 第 14 章 通风与空调14.1 主要设计原则1)通风空调系统的设计应考虑线网资源的共享利用。2)高架站公共区不考虑设置空调，采用自然通风，设备管理用房区建议采用分体空调或变频多联空调系统。3)通风空调系统应按远期（2039 年）运营条件（预测的远期客流和最大通过能力）进行设计，在不影响使用功能的前提下，设备可考虑近远期分期实施的可能性或采用不同的运行模式。4)工艺设备用房的通风空调系统应根据相关规范满足其工艺要求的运行环境。5)通风空调系统应为乘客提供适宜的环境，为地铁工作人员和设备提供良好的工作环境和运行环境。发生事故时通风空调系统应能迅速切换到事故
2、通风模式，排除烟气和进行事故通风，为乘客和消防人员提供新鲜空气，保障乘客安全疏散。6)通风空调系统设计时应根据各区域运行时间的不同、运行性质的不同尽量分开设置。7)车站通风空调房间尽量按照就近服务和相临布置原则，以尽量缩短空气的输送距离、减少运行费用。8)风亭的设计应与城市环境条件相协调并充分考虑城市主导风向的影响，防止进、排风气流短路。风亭噪声应根据所处的环境保护区域及周边噪声控制敏感点的位置，控制在有关标准所规定的范围内。9)通风空调系统应采用运行安全、技术先进、可靠性高、节省空间、便于安装和维护、高效节能且自动控制性能高的设备。10)通风空调系统的设计和设备的配置应充分考虑采用节能调节措
3、施，应参考公共建筑节能设计标准 （GB501892005）的要求。11)通风空调系统设计应满足公共场所集中空调通风系统卫生规范的要求。12)通风空调系统设备应选用运行安全、技术先进、工艺成熟、高效节能、节省空间、便于安装和维护、且自身自动控制程度高的设备，并在满足功能需求的前提下立足于设备国产化。14.2 主要设计规范1)地铁设计规范 （GB50157-2003）2)采暖通风与空气调节设计规范 （GB50347 2003）3)建筑设计防火规范 （GB 50016-2006）4)高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95） （2005 年版）5)公共建筑节能设计标准 （GB 50189-
4、2005）6)工业企业设计卫生标准 （GBZ 1-2010）7)声环境质量标准 （GB3096-2008）8)公共场所集中空调通风系统卫生规范(卫生部 2006)9)人民防空地下室设计规范 （GB50038-2005）10)人民防空工程设计防火规范 （GB50098-98）14.3 主要设计标准14.3.1 室外计算参数地下车站公共区：夏季空调室外计算干球温度：32.4 相对湿度: 66 % 夏季通风室外计算干球温度：28 冬季通风室外计算干球温度：2 车站设备及管理用房：夏季空调室外计算干球温度：34.8 夏季空调室外计算湿球温度：28.1 夏季通风室外计算干球温度：30.6 冬季通风室外计
5、算干球温度：-1.1 14.3.2 室内计算参数1)地下车站（站台设置屏蔽门）站厅夏季空调设计参数： 干球温度：30 相对湿度：40% 65% 站台夏季空调设计参数： 干球温度：29相对湿度：40% 65%南京地铁六号线机场段工程可行性研究报告 地下换乘平台空调设计参数：干球温度：29 相对湿度：40% 65%出入口通道（超过 60m 时）干球温度： 30 相对湿度不控制2)设备管理用房设计参数见表 14-1。表 14-1 设备及管理用房设计参数冬季 夏季 小时最小换气次数房间名称 计算温度 （）计算温度 （）相对湿度（%） 进风 排风男女更衣室、乘务员休息室、票务室 18 27 4060 6
6、 6车站控制室、电控室、变电所控制室 18 27 4060 6 5安全门控制室、AFC 机房、银行 16 27 4060 6 6通信设备室、信号设备室、外部通信室、公安通信室 12 27 4060 6 5降压变电所、牵引降压混合变电所 36 按排除余热计算风 量照明配电室、AFC 配线间 16 36 4 4工务工区用房、通信工区检修室 16 27 65 6 6AFC 电源室、蓄电池室 16 30 6 6盥洗间、公共洗手间 5 20清扫工具室、车站用品库、广告设备库、气瓶室 4污水泵房、废水泵房、消防泵房 5 4通风空调机房、冷冻机房 6 6注：车站控制室、会议室等的空调换气次数应不少于 6次/
7、h；盥洗间、洗手间排风量每坑位按 100m3/h计算，且小时换气次数不宜少于 10次。3)站台、站厅（当送风为同一空调器时按站台送风温差控制）T10电气用房如采用冷风降温时，送风温差应保证在电气设备空载时不结露的情况下，适当提高送风温差， 一般取T1519。其它设备管理用房区域 T10。4)隧道通风系统主要设计参数1隧道温度：正常运行时区间隧道内最热月日最高平均温度40.0。2阻塞运行时送风量保证断面风速不小于 2m/s，并控制列车顶部最不利点隧道温度低于 45。3隧道烟气控制流速：2m/sV+6系统优点1、各冷水机组间相对独立，系统运行灵活性强；2、机组运行效率高。1、设备数量较少；2、初投
8、资较小；3、环控机房面积较小。系统缺点 1、设备数量较多，初投资大；2、冷却塔占地较大，影响地面景观； 1、机组运行效率较低，运行费用高；南京地铁六号线机场段工程可行性研究报告 3、环控机房面积较大。2、系统运行灵活性弱；3、在夜间及过渡季节低负荷运行时机组容易频繁启停，影响机组寿命。备注1、车站总冷负荷为 1200kW，小系统冷负荷为 300kW；2、冷水机组运行总时间为 9 个月，冷水机组在总负荷 40以下的部分负荷运行时间为 3 个月，且低于 40运行时均按 40时的能效比计算；3、电费按 0.6 元/kWh 计算；4、差额中“+”代表增加的费用。从以上经济分析可以得出，在小系统冷负荷占
9、车站总冷负荷为 25时，冷水机组两大一小的设置方案较设置两台冷水机组的方案初投资增加约 500000 元，年运行费用减少60000 元，静态回收周期 8.4 年，回收周期较长，当小系统冷负荷所占比例越小，其年运行费用的差额就越大，回收周期就越短。同时，两大一小冷水机组的配置可减少过渡季节、夜间等低负荷情况下冷水机组频繁启停的现象，增加了冷水机组的寿命。所以，各车站应根据冷负荷计算具体情况来确定冷水机的配置。另外，由于小系统在非空调季非运营时间的负荷比较小，冷源的选择应考虑在 15小系统负荷情况下的稳定运行。推荐选用多机头的螺杆冷水机。两中方案冷水系统配置详见图 14-8 及图 14-9 所示：
10、图 14-8 冷水机组两大一小配置图 14-9 两台等冷量冷水机组配置14.6 通风空调系统运行模式及控制14.6.1.1 隧道通风系统运行模式1)正常运行（1） 早晚运行清晨运营前半小时、夜晚收车后半小时，应根据实际需要，进行排热、机械冷却通风。（2） 正常运行列车正常运行时，车站隧道通风系统投入运行而区间隧道通风系统停止运行。在一般区间隧道内利用活塞作用、通过车站两端的活塞风井进行通风换气排除区间隧道的余热余湿；在设有中间风井的区间隧道，开启区间隧道中间风井，利用列车活塞作用，通过车站两端的活塞风井和区间隧道中间风井进行通风换气排除区间隧道的余热余湿。2)阻塞运行当列车因故障或其它原因而必
11、须停在区间 (由信号系统确认阻塞后) 超过 2 分钟时，按行车方向进行机械通风，保证列车空调器的运行。3)火灾事故运行当着火列车停在车站时，利用车站隧道通风系统进行排烟，相应的根据情况可开启南京地铁六号线机场段工程可行性研究报告 布置在车站两端的区间隧道风机辅助排烟；当着火列车停在区间隧道内时，应按预定隧道内火灾模式进行排烟，并送入新风诱导乘客疏散。14.6.1.2 车站大系统运行模式1)正常运行（1） 空调季节小新风工况当站外空气焓值大于车站内空气焓值时，空调系统采用小新风运行。清晨运营前可根据需要，执行预冷模式。（2） 空调季节全新风工况当站外空气焓值小于或等于车站内空气焓值且站外空气温度
12、大于空调设计送风温度时，采用全新风空调运行，空调器处理室外新风后送至空调区域，排风全部排至车站外。（3） 非空调季节全通风工况当站外空气温度小于空调设计送风温度时，关闭水系统电动蝶阀，外界空气不经冷却处理直接送至空调区域，排风则全部排出车站外。（4） 夜间运行工况夜间收车后停止车站空调大系统及其水系统的运行。2)车站乘客过度拥挤当发生突发性客流、区间阻塞、线路故障及其它原因引起车站乘客过度拥挤时，大系统的组合式空调器、制冷机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等空调设备应根据实际情况按当时季节正常运行的满负荷状态运行。3)火灾事故运行车站公共区发生火灾时，立即停止车站空调水系统和小系统，转换到车站大系
13、统火灾模式运行。当站台层发生火灾时，利用站台层排烟系统同时开启隧道通风系统协助运行将烟气经排风井排至车站外，车站内人员迎着新风方向从站台经站厅疏散至地面；当站厅层发生火灾时，利用站厅层排风系统进行排烟，利用出入口自然补风，车站内人员迎着新风方向从车站出入口向地面疏散。14.6.1.3 车站小系统运行模式1)正常运行设有通风空调系统的设备管理用房，当采用全空气系统方式空调时，空调系统采用空调季节小新风、空调季节全新风和非空调季节全通风三种方式进行控制；当采用风机盘管加新风系统时，空调季节利用盘管加新风进行空调，非空调季节只送新风和排风。对只设通风系统的设备、管理用房，全年按设定的通风模式进行。2
14、)火灾事故运行当车站一端设备管理用房发生火灾时，对应区的小系统立即转入到设定的火灾模式运行，同时其它小系统和车站大系统停止运行。根据小系统的形式立即排除烟气或隔断火源和烟气，设有排烟系统的内通道立即进行排烟，设有加压送风的疏散楼梯立即进行加压送风。14.6.1.4 通风空调系统设备监控车站及隧道通风空调系统的控制由中央控制、车站控制以及就地控制三级组成。1)中央控制1对全线隧道通风系统的隧道风机（包括区间隧道风机和车站隧道排风机以及中间风机房的隧道风机） 、射流风机、电动风阀进行监控。2对各站通风空调大系统的空调器、空调新风机、回/排风机、排烟风机、电动风阀进行监视。2)车站控制1对本站所管辖
15、范围内的隧道通风系统的隧道风机（包括区间隧道风机和车站隧道排风机） 、推力风机、射流风机、长区间隧道中间风机房的隧道风机、电动风阀。2对设置在车站内的温、湿度监测点进行监视。3对本站通风空调大系统的空调器、空调新风机、回/排风机、排烟风机、电动风阀、水管上电动二通阀等进行监控。对本站冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、水管上电动碟阀、水处理设备等进行监视。4对本车站通风空调大系统上的防火阀进行监视（由 FAS 实现） ；对本站通风空调大、小系统上的防火阀、防烟防火阀进行监控（监视由 FAS 实现） 。5对本站通风空调小系统的空调器、空调新风机、回/排风机、排烟风机、电动风阀、电动二通阀等进行
16、监控。6对本站通风空调大系统空调器过滤器前后的压差传感器进行监视。7对小系统水系统的压差传感器、流量开关等进行监视。3)就地控制南京地铁六号线机场段工程可行性研究报告 1对设置在车站内的温、湿度监测点进行监视。2对本站通风空调大、小系统的空调器、空调新风机、回/排风机、排烟风机、电动风阀、水管上电动二通阀等进行监控。对本站冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、水管上电动碟阀、水处理设备等进行监视。3冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、水管上电动碟阀、压差旁通装置由冷水机组群控系统控制。14.7 高架车站通风空调设计14.7.1.1 设计标准1)室外空气计算参数：夏季空调室外空气计算干球温度:
17、 34.8夏季空调室外空气计算湿球温度: 28.1夏季通风室外空气计算干球温度: 30.6冬季通风室外空气计算干球温度:-1.1冬季采暖室外空气计算干球温度: -1.6冬季室外空气平均风速: 2.5m/s2)室内空气计算参数：站厅夏季空调设计参数：干球温度不大于 30 相对湿度 45% 65%设备管理用房夏季空调室内计算温度，详见表 18-1。3)其他标准新风量标准、空气质量标准、设备选型附加系数等均与地下车站相同。14.7.1.2 设计原则1)对于高架车站，站厅、站台层公共区采用自然通风，由门窗、站厅与站台的连通口自然流通换气。2)各站有工艺要求的设备管理用房需设置空调，采用变制冷剂流量分体
18、式空气调节系统。如设备用房和管理、办公用房区域内需要设置空调的房间过少，则可采用单冷或冷、暖型分体式空调器（冬季室内温度要求为 18的房间采用冷暖型空调） 。3)各站变配电室设机械排风、自然进风系统。排风机一般应设于侧墙，自然进风口应设置防雨百叶及防虫网，避免飘雨或蚊虫等进入房间。一般情况下不设置屋顶排风机。4)自然排烟的房间及车站公共区，可开启外窗面积应不小于建筑面积的 2%。无自然通风条件的房间设机械通风。5)对无外窗的房间、走廊等根据相关规范设置。6)高架车站的空调、机械排风、排烟设施，均为车站集中控制与就地控制。14.8 通风空调系统消声与减振14.8.1.1 活塞风道消声城市轨道交通
19、地下线的噪声问题发生在通风井距噪声敏感点太近的情况。区间隧道、车站通风系统的隧道风机、车站隧道风机、各新风机、回/排风机的通风路径与地面相通，其运行噪声可通过活塞风亭、车站进风亭和车站排风亭向地面传播。目前常规设计的进排风道上均设置了消声器，其对环境的影响基本满足国家有关标准要求。活塞风道则需根据风亭位置、噪声等级要求等统筹考虑，妥善处理和解决噪声污染问题。活塞风道噪声源主要有列车行驶时产生的噪声、活塞风亭百叶气流再生噪声等。根据风亭周边的条件，通过分析风亭与周边敏感点相对位置，首选在风亭周围设置室外声屏障的方案。1)当设置室外声屏障条件不允许时，对处在“4 类区”的车站，通过分析风亭与周边敏
20、感点相对位置，按计算需要考虑是否在活塞风亭内设置消声器。2)设置室外声屏障条件不允许时，对处在“1 类区” 、 “2 类区”的车站，必须在活塞风亭（道）中增设消声器，以满足环保对噪声的控制要求。3)百叶选型时需对气流再生噪声提出控制要求。14.8.1.2 设备消声、减振1)通风机、空调器、制冷机、水泵、冷却塔等设备是产生噪声和振动的主要设备，在设计中应根据实际情况，优先选择噪声小，运转平稳的产品。2)产生主要噪声和振动的设备应在建筑和结构设计配合中考虑消声和减振措施。3)车站通风空调系统应根据噪音计算结果确定是否采取消声措施。4)风管、水管与设备连接处均应设置减振措施。南京地铁六号线机场段工程
21、可行性研究报告 14.8.1.3 风亭设计要求1)地面进风风亭应设在空气洁净的地方，且应布置在排风亭与活塞风亭的上风侧，任何建筑物距通风亭的口部直线距离不小于 5 m。2)风亭不宜采用敞开式，同时应与周围环境相协调设计为建筑小品。如果风亭受条件限制采用敞开式设置形式时，新风亭与排风亭、活塞风亭间的距离不应小于 10m，同时各风井出地面高度不能小于 1m 并满足防涝要求，四周作绿化遮挡，敞开风亭内部应设置排水设施。3)进风亭百叶底部距地面高度应大于 2 m，当布置在绿化地带内时，高度可因地制宜适当降低。4)当进风亭与排风亭合建时，进风口与排风口方向应尽量错开，进风口百叶应面对主导风向,若进、排风
22、口在同一方向时,排风口应布置在进风口上方，两种风口边沿之间的距离一般应5m，避免二次污染，当排风亭与出入口合建时，排风口百叶底部距地面高度一般应5m，避免排烟倒灌进车站。5)各风道和风亭均应作好防水和排水设计，防止外界水流入风道内。14.9 设备国产化与节能措施14.9.1.1 设备国产化根据目前地铁的建设经验，通风空调设备已能全部实现国产化，从目前各地地铁线路实际运行情况来看，如广州地铁二、三、四、五号线以及深圳地铁一、四号线，性能稳定可靠，维护保证也比较好，国产化的设备是完全能够满足地铁运营要求的，因此南京地铁六号线机场段工程通风空调设备完全能够全部实现国产化。14.9.1.2 节能措施1
23、)加强车站规模控制、优化车站内部设备用房的合理布置与风道关系：可以通过配合建筑设计尽量将车站中各区域使用功能、环境控制参数要求、运行时段要求及消防要求相同或相近的设备及管理用房相对集中布置，并按此分类设置通风或空调系统以简化控制、实现节能运行；对于地下车站通风与空调系统的设备用房应按照就近服务和临近进、排风道的原则灵活布置，以尽量减小通风系统的管路长度和尺寸、减少运行费用。建筑设计车站出入口时，尽量设置拐弯，并避免同一端的两侧出入口正对，增加室外空气进入车站的阻力，从而减少由于屏蔽门打开时车站内的负压造成的室外空气直接进入车站的风量。2)适当加大送风温差,并在满足国家节能标准和噪声标准的前提下
24、适当提高送风速度,以减少车站层高，降低土建造价：通过采用加大送风温差方式减少送风量、并保证送风温度高于车站站厅露点温度以防结露的前提下，实现风管高度等尺寸的减少来降低车站层高，节省土建造价，达到既满足温湿度要求、卫生要求、又经济的最优送风温差（1012） 。通过适当加大主风管流速并保证其在经济流速范围内：现行国家标准 GB 500192003采暖、通风与空调设计规范中相关条文认为 810m/s 均属于经济流速范畴，而地铁工程通常限制在 8m/s 以下，但只要通风空调系统的风机水泵满足公共建筑节能设计标准的要求：单位风量消耗功率：Ws0.42w/m 3/h水系统的输送能效比：ER0.0241则可以减小主风管尺寸尤其是高度尺寸，并通过合理选择风口类型，保证由于提高风速带来的再生噪声在车站公共区允许的范围内（70dB(A)） 。3)大系统组合空调器、回排风机采用变频控制，在保证车站卫生要求的前提下，设计有效的运行模式，分析计算能耗，实现综合节能。4)车站隧道排风机结合隧道内温度进行变频运行，在满足隧道内温度的前提下，可减少空调季节屏蔽门漏风量，实现节能运行。
