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文档简介

城市轨道交通设备系统

第八章通风空调系统第八章通风空调系统通风空调系统的制式通风空调系统的技术要求通风空调系统的组成通风空调系统的运行模式负荷计算城市轨道交通环境模拟计算软件简介地下车站的防排烟通风空调设备的选型城市轨道交通通风空调系统的自动控制通风机房布置十九八七六五四三二一

1863年l月10日,伦敦,世界上第一条地铁线路开通运营,“大都会”号由于采用蒸汽机1I驱动运行,机车排放出的烟气造成地下车站环境湿热难挡;“大都会”号以后的伦敦地铁引入了电力机车,其问又遇到了新的问题,由于电力机车的功率很大,放出的热量也更多,伴随着客运量的增大,伦敦地铁车站内部环境进一步恶化。 1905年10月,纽约第一条地铁开通运行,设计人员在设计过程中对于隧道和车站的强迫通风没有多加考虑,他们认为人行道上的通风口就能为地铁系统提供足够的新鲜空气。次年夏天由于地面通气口不畅而引起的地铁内温度过高问题变得严重起来,后来为了增加通气量,车站的屋顶上不得不设置了更多的通气口,并在站内及站间加装了风机和通风管道。

吸取了纽约地铁的设计教训,在1909年5月修建波士顿地铁时,设计人员已充分地认识到为乘客们提供一个舒适环境的必要性,首次采用隧道顶部的风管进行通风并加大了车站出入口面积,提出“采用机械通风方式获得纯净空气”,总结出“温度问题与通风有关,加大通风换气次数,将减少隧道内外温差”,通过工程实践,使得地铁的内部环境大为改善。 1943年芝加哥的第一条地铁建成,在设计芝加哥地铁的一开始.设计师就关注到了车站环境控制的问题。EdcsonBrock为这条地铁通风系统的建立作出了巨大贡献,Brock在“芝加哥地铁通风计算的进展”中建立了计算列车活塞效应的方法和计算式,为了在地铁中实现热量平衡,Brock不仅考虑了为保持舒适的地铁环境所需的空气变化量,同时也考虑了隧道壁、土壤温度日变化和年变化影响以及热量的累积作用,并测定了多种温度及循环下的累积效应,在设计芝力Ⅱ哥地铁时充分利用了这些数据,创造了在未使用空调情况下,地下车站内部几乎全年都能提供充分通风和宜人环境温度的车站环控系统。第八章通风空调系统

芝加哥地铁内环境问题的成功解决,使得其他许多计划修建地铁的城市,在设计的早期阶段开始寻找解决环境问题的方案。l954年开通的多伦多地铁基本上是以芝加哥地铁设计为蓝本的。为了降低工程造价,设计人员将通风竖井之间的间距增大了近3倍。列车的阻塞比则提高了15%,隧道中高速行驶的列车所形成的活塞风对站台乘客的生理、心理带来了很多负面的影响。随后,多伦多地铁为了克服上述不良影响,采用了一些结构上的改变以及利用隧道周围岩土层的蓄热(冷)性能,采用夜间通风,达到较好的环境要求。

从1863年伦敦建成第一条地下铁道以来,至今世界上已有近100座大城市拥有地铁。随着我国城镇化规模的不断扩大,城市人口流通量急剧增加,交通拥堵现象日益严重,传统的公共交通工具已经无法满足城市人群日常出行需求。地铁快捷、便利、环保、大客流量运输的特点,使它成为解决现代化城市交通紧张的有效运具。我国的第一条地铁线路于1965年7月在北京开工兴建,1971年1月开始试运营,随后相继建设开通了上海地铁、广州地铁、深圳地铁、南京地铁,目前正在修建的还有杭州地铁、沈阳地铁、西安地铁等。随着已开通地铁的运营,地铁通风空调系统(简称环控系统)已成为满足和保证人员及设备运行所需内部空气环境的关键工艺系统,是地铁中不可或缺的一个重要组成部分。

城市轨道交通环控系统的目的就是在正常运行期间为地铁乘客提供舒适的环境,以及在紧急情况下迅速帮助乘客离开危险地并尽可能减少损失,一条城市轨道交通线路的环控系统都必须满足以下三个基本要求。 (1)列车正常运行时,环控系统能根据季节气候,合理有效地控制城市轨道交通系统内空气温度、湿度、流速和洁净度、气压变化和噪声,以提供舒适、卫生的空调环境。 (2)列车阻塞运行时,环控系统能确保隧道内空气流通,列车空调器正常运行,乘客们感到舒适。 (3)紧急情况时,环控系统能控制烟、热、气扩散方向,为乘客撤离和救援人员进入提供安全保障。第八章通风空调系统

根据城市轨道交通隧道通风换气的形式以及隧道与车站站台层的分隔关系,城市轨道交通通风空调系统一般划分为三种制式:开式系统、闭式系统和屏蔽门系统。

1)开式系统

隧道内部与外界大气相通,

仅考虑活塞通风或机械通风,它

是利用活塞风井、车站出入口及

两端峒口与室外空气相通,进行

通风换气的方式,如图8-1所示。

主要用于北方,我国采用该系统

的有

北京地铁1号线和环线。

图8-1开式系统

§8.1通风空调系统的制式

2)闭式系统

闭式系统是一种地下车站内空气与室外空气基本不相连通的方式,即城市轨道交通车站内所有与室外连通的通风井及风门均关闭,夏季车站内采用空调,仅通过风机从室外向车站提供所需空调最小新风量或空调全新风。区间隧道则借助于列车行驶时的活塞效应将车站空调风携带入区间,由此冷却区间隧道内温度,并在车站两端部设置迂回风通道,以满足闭式运行活塞风泄压要求,线路露出地面的峒口则采用空气幕隔离,防止峒口空气热湿交换。闭式系统通过风冀控制,可进行开、闭式运行。我国采用该种形式的有广州地铁1号线、上海地铁2号线、南京地铁1号线和哈尔滨地铁1号线等。

还有另一种闭式系统即大表冷器闭式系统,在其空气处理模式方面同上述闭式系统基本一致,只是将隧道事故风机多功能化以取代组合空调机组的离心风机和回、排风机,采用结构式空调设备,空气过滤装置和翅片式换热装置设置于土建结构的风道内。我国采用该系统的有南京地铁2号线,北京地铁4号线、5号线、10号线、复八线。

在闭式系统的城市轨道交通线中,为了增加旅客的安全性,许多车站在站台边缘设置了安全门,但其并没有将隧道和车站的空气隔离开来。§8.1通风空调系统的制式

3)屏蔽门系统

屏蔽门安装在站台边缘,是一道修建

在站台边沿的带门的透明屏障,将站台公

共区与隧道轨行区完全屏蔽,屏蔽门上各

扇门上活动门之间的间隔距离与列车上的

车门距相对应.看上去就像是一排电梯的

门,如图8-2所示。列车到站时,列车车门

正好对着屏蔽门上的活动门,乘客可自由

上下列车,关上屏蔽门后,所形成的一道

隔墙可有效阻止隧道内热流、气压波动和图8-2屏蔽门系统

灰尘等进入车站,有效地减少了空调负荷,为车站创造了较为舒适的环境。另外屏蔽门系统的设置可以有效防止乘客有意或无意跌入轨道,减小噪声及活塞风对站台候车乘客的影响,改善了乘客候车环境的舒§8.1通风空调系统的制式

适度,为轨道交通实现无人驾驶奠定了技术基础,但屏蔽门的初投资费用较高,对列车停靠位置的可靠性要求很高,若客流密度较大,车门口可能出现拥挤,且对长期运行隧道内温度超标难以解决。采用该系统的有香港新机场线、深圳各地下线、广州地铁2号线及以后所有地下线、广佛地铁、上海地铁除2号线外的各地下线、杭州地铁1号线、苏州地铁1号线、重庆地铁l号线、成都地铁1号线、长沙地铁1号线等。

新加坡、马来西亚、日本、法国、英国、美国和丹麦等国家的轨道交通系统早已采用了屏蔽门技术,这些国家和地区的应用情况大致分为两类:一类为气候炎热的热带和亚热带地区,采用屏蔽门系统主要是为了简化车站空调通风系统,以节能和减少工程投资为主要目的,这类屏蔽门在站台为全封闭式,如新加坡NEL线,香港新机场线、将军坳线等;另一类为在非炎热地区,采用屏蔽门的主要目的是考虑乘客候车时的安全,主要采用在无人驾驭的城市轨道交通系统或有高速列车通过的车站,如法国吐鲁斯轻轨系统、巴黎14号线为无人驾驭系统§8.1通风空调系统的制式4)各系统应用的效果评价

屏蔽门系统优点是由于屏蔽门的存在创造了一道安全屏障,可防止乘客无意或有意跌入轨道;屏蔽门可隔断列车噪声对站台的影响;此外同等规模的车站加装屏蔽门系统的冷量约为未加装屏蔽门系统冷量2/5左右,相应的环控机房面积可减少1/3左右,这样年运行费用仅是闭式系统的一半。但是安装屏蔽门需要较大投资,并随之增加了屏蔽门的维修保养工作量和费用,且屏蔽门的存在将影响站台层车行道壁面广告效应,站台有狭窄感,对于侧式站台这种感觉尤甚。

闭式系统的优点是车站和区间隧道内设计温度和气流速度在不同工况条件下符合设计要求,环控工况转换简明,站台视野开阔,广告效应良好,但其相对屏蔽门系统带来冷量大、所需环控机房面积大、耗能高,此外站台层环境受到列车噪声影响。

只采用通风的开式系统主要应用在我国的北方,在我国夏热冬冷和夏热冬暖地区是不适合采用的。闭式系统和屏蔽门系统在夏热冬冷和夏热冬暖地区应用较多,偶尔也有大表冷器闭式系统的出现。§8.1通风空调系统的制式

城市轨道交通通风空调系统制式优缺点对比如表8-1所示。表8-1城市轨道交通空调形态优缺点对比§8.1通风空调系统的制式制式描述优点缺点应用范围开式系统活塞作用或机械通风,通过风亭使地下空间与外界通风换气系统简单,设备少,控制简单,运行能耗低标准低,无法有效控制站内环境、组织防排烟

欧美北部地区的老线,我国北京1号线、2号线闭式系统设隧道通风设施,隧道通风系统的运行方式根据室外气候的变化,通过风阀控制可采用开式和闭式运行;车站空气与隧道相通活塞效应将车站的空气引入区间隧道内降低温度作用;区间隧道内的空气温度较同样运行条件下的屏蔽门系统低;站台视野开阔,广告效应好车站的温度场、速度场无法维持稳定,车站空气品质难控制;当乘客因意外或特殊情况跌人轨道时将对正常运营带来严重影响;空调季节空调系统投资和运行费用高;通风空调系统机房大;土建投资大国内长江以北城市屏蔽门系统在闭式系统的基础上,用屏蔽门将车站与隧道区域隔离开提高安全性;降低活塞效应对车站的影响,减少车站与隧道的空气对流,减少车站冷负荷的损失,提高车站空气洁净度、降低列车进站带来的噪声;节省通风空调系统的初投资、运行费用和土建初投资增加初投资和运营费用;增加与有关专业的接口关系;活塞效应将区间隧道的热空气排至外界,引入室外的新风冷却隧道;高温季节很难控制隧道内的温度国内长江流域及以南城市

我国2003年颁布的《地铁设计规范》(GB50157-2003)中要求:“地铁的通风与空调系统应保证其内部空气环境的空气质量、温度、湿度、气流组织、气流速度和噪声等均能满足人员的生理及心理条件要求和设备正常运转的需要”。

在城市轨道交通没汁中,确定夏季空气调调节新风的室外计算干球温度时,采用“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”,而不采用《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019——2003)(以下简称“暖通规范”)规定的“采用历年平均不保证50h的平均温度”,因为暖通规范是主要针对地面建筑工程的,与地下铁道的情况不同。暖通规范的每年不保证50h的干球温度一般出现在每天的12--14时,而据城市轨道交通运营资料统计,此时城市轨道交通客运负荷较低,仅为晚高峰负荷的50%~70%,若按此计算空调负荷,则不能满足城市轨道交通晚高峰负荷要求;若同时采用夏季不保证50h干球温度与城市轨道交通晚高峰负荷来计算空调冷负荷,则形成两个峰值叠加,使空调负荷偏大。因此采用地下铁道晚高峰负荷出现的时间相对应的室外温度较为合理。§8.2通风空调系统的技术要求

区间隧道正常工况最热月日最高平均温度为f≤35℃。

列车阻塞工况温度标准为f≤40℃。主要考虑到列车阻塞在区间隧道工况为使列车空调冷凝器继续正常运转,须由列车后方站TVF(tunnelventilationfan)风机向区间隧道送入新风,由前方站区间隧道TVF风机将区间隧道内空气排至地面,区间隧道内气流方向与列车前进方向一致。由于阻塞在区间隧道内的列车其冷凝器产热连续释放到周围空气中去,而这时列车活塞风已停止,从而使列车周围气温迅速升高,当列车空调冷凝器进风温度>46℃,则部分压缩机将卸载,当进风温度>56℃,压缩机就停止转动,那么列车内温湿度环境将会使乘客无法忍受。由于列车顶部空调冷凝器周围空气温度又比列车周围空气温度高出5~6℃,为使冷凝器周围空气温度低于46℃,就要求列车周围空气温度低于40℃o§8.2通风空调系统的技术要求

车站相对湿度控制在45%~65%之间。

人员最小新风量:城市轨道交通工程为地下工程,站内空气质量较室外差,因此人员的新风量标准就显得尤为重要,按规定,并考虑到各地的具体情况,站厅站台空调季节采用每个乘客按不小于12.6m³/(h·人),且新风量不小于系统总风量的10%;非空调季节每个乘客按不小于30m³/(h·人),且换气次数大于5次/h;设备管理用房人员新风量按不小于30m³/(h·人),且不小于系统总风量的l0%。§8.2通风空调系统的技术要求

空气质量标准为CO2浓度小于1.5‰。

各种噪声控制标准为正常运行时,站厅、站台公共区不大于70dB(A);地面风亭白天≤70dB(A),夜间≤55dB(A);环控机房≤90dB(A);管理用房(工作室及休息室)≤60dB(A)。在站厅、站台层公共区气流组织方面,由于城市轨道交通车站是一个长方形的有限空间,具有较大的发热量,要求沿车站长度方向均匀送风,回风口亦宜设置在上部,因此典型的岛式车站采用两侧由上往下送风,中间上部回风的两送一回或两送两回形式,送风管分设在站厅和站台上方两侧,风口朝下均匀送风,回风管设在车站中间上部,如图8-3所示,也可采用在车站两端集中回风的形式。侧式站台则分别采用一送一回形式。站台排风由列车顶排风和站台下排风组成:列车顶排风道布置在列车轨道上方,列车顶排风口与列车空调冷凝器的位置对应;站台下送排风道为土建风道,站台下排风口与列车下发热位置对应。列车顶排风道兼做排烟风道。§8.2通风空调系统的技术要求图8-3岛式车站横断面送风、回风形式(尺寸单位:mm)§8.2通风空调系统的技术要求

风速设计标准按正常运营情况与事故通风与排烟两种情况设定。

正常运营情况下,结构风道、风井风速不大于6m/s;风口风速为2~3m/s;主风管风速不大于10m/s;无送、回风口的支风管风速为5~7m/s,有送、回风口时风速为3~5m/s;风亭格栅风速不大于4m/s;消声器片间风速小于lOm/s。

事故通风与排烟情况下,区间隧道风速控制在2~llm/s之间;排烟干管风速小于20m/s(采用金属管道);排烟干管风速小于15m/s(采用非金属管道);排烟口的风速小于lOm/s。防灾主要设计标准包括:城市轨道交通火灾只考虑一处发生;站厅火灾按1m³/(min.㎡)计算排烟量;站台火灾按站厅至站台的楼梯通道处向下气流速度不小于1.5m/s计算排烟量;区间隧道火灾按单洞区间隧道过风断面风速2~2.5m/s计算排烟量。§8.2通风空调系统的技术要求

城市轨道交通通风空调系统的组成实际上与各地下车站功能区的划分密切相关的,其中还必须兼顾到安全性考虑如防排烟系统的设置问题。不管是站台加装了屏蔽门的屏蔽门系统还是通常所说的闭式系统,车站内部的通风空调系统均可简化为四个子系统:公共区通风空调兼排烟系统;设备管理用房通风空调兼排烟系统;隧道通风兼排烟系统;空调制冷循环水系统。§8.3通风空调系统的组成

1)公共区通风空调

城市轨道交通车站的站厅、站台层公共区是乘客活动的主要场所,也是环控系统空调、通风的主要控制区。公共区的通风空调简称为大系统。设计中除在站厅、站台长度范围内设有通风管道均匀送、排风外,还在站台层列车顶部设有车顶回、排风管(OTE),站台层下部设有站台下网、排风道(UPE),并在列车进站端的车站端部设有集中送风口,其作用是使进站热风尽快冷却、增加空气扰动、减少活塞风对乘客的影响。车站公共区空调大系统原理如图8-4所示。§8.3通风空调系统的组成图8-4车站公共区空调大系统的原理§8.3通风空调系统的组成

车站的空调、通风机设于车站两端的站厅层,设备对称布置,基本上各负担半个车站的负荷,车站大系统主要有:四台组合式空调机组,四台回、排风机,及相应的各种风阀、防火阀等设备,其作用是通过空调或机械通风来排除车站公共区的余热余湿,为乘客创造一个舒适的乘车环境,并在发生火灾时通过机械排风方式进行排烟,使车站内形成负压区,新鲜空气由外界通过人行通道或楼梯口进入车站站厅、站台,便于乘客撤离和消防人员灭火。

站厅层空调采用上送上回形式,站台层采用上送上回与下回相结合的形式,一般在列车顶部设置轨顶回、排风管将列车空调冷凝器的散热直接由回风带走;同时在站台下设置站台下回、排风道,直接将列车下面的电器、制动等发热和尘埃用回风带走。

车站站台或列车发生火灾时,除车站的站台回、排风机运转向地面排烟外,其他车站大系统的设备均停止运行,使站台到站厅的上、下通道间形成一个不低于1.5m/s的向下气流,便于乘客迎着气流撤向站厅和地面;车站站厅发生火灾时,站厅回、排风机全部启动排烟,大系统的其他设备均停止运行,使得出、人口通道形成由地面至车站的向下气流,便于乘客迎着气流撤向地面。§8.3通风空调系统的组成2)设备管胶理用房宰通风空烘调车站的管判理及设备启用房区域宫内主要分邪布着各种辨运营管理陆用房和控弟制系统的超设备用房障,它的工唐作环境好津坏将直接稻影响城市扶轨道交通淘能否安全腾、正点的拔运营,实墓际上它是喷城市轨道众交通车站探管理系统钢的核心地鸦带,也是少环控系统带设计的重蔬点地区,香这类用房氏根据各站挂不同的需摆要而设置久。车站设申备用房通该风空调系庭统又简称研小系统。迷机房一般弃布置在车乎站两端的虚站厅、站垮台层,站荣厅层主要公集中了通其信、信号碌、环控电挥控室、低历压供电、鹊环控机房针以及车站拾的管理用黄房,站台晶层主要布齿置的是高险、中压供种电用房。诉车站设备炸管理用房条通风空调扯系统原理老如图8-5所示。§8.企3通风空调础系统的组吉成图8-5车站设备详用房通风鲁空调系统俭原理§8.3通风空调打系统的组含成由于各种插用房的设孝备环境要脊求不同,头温湿度要瞒求也不同熟,根据各狡种用房的绑不同要求严,小系统膊的空调、沙通风基本拴上根据以融下4种形式分浪别设置独链立的送风筑和(或)债排风系统箭:(1)需空调秀、通风奖的用房滚,例如隶通信、矛信号、调车站控咽制、环妙控电控羽、会议缎等用房闻;(2)只需通曲风的用峡房,例炎如高、蚕低压,研照明配敢电,环莫控机房察等用房傍;(3)只需排风淹的用房,护例如洗手贱间、储藏嘱间等;(4)需气体袖灭火保字护的用遵房,例婚如通信艇、信号步设备室犹,环控倍电控室翻,高低隆压室等园。车站小系冻统的设备使组成主要扩包括为车芦站的设备欲及管理用犁房服务的圈轴流风机指,柜式、冲吊挂式空符调机组及裳各种风阀戏,其作用贸是通过对博各用房的销温湿度等样环境条件栋的控制,峰为管理、计工作人员广提供一个庆舒适的工私作环境,爬为各种设增备提供正辨常运行的计环境。在菜火灾发生肥时,通过票机械排风凡方式进行神排烟,有福利于工作序人员撤离责和消防人去员灭火。疫在气体灭菠火的用房圣内关闭送势、排风管营进行密闭葵灭火。§8.残3通风空调涝系统的组语成3)隧道通踪蝶风兼排幕烟系统隧道通势风系统锤的设备向主要由蛮分别设做置在车摇站两端秋站厅、创站台层伴的四台翠隧道通祥风机,把以及与督其相应差配套的欢消声器沉、组合俱风阀、井风道、冷风井、站风亭等者组件构费成,其追作用是维通过机折械送、势排风或样列车活炊塞风作钟用排除笛区问隧侵道内余耽热余湿摄,保证旷列车和茧隧道内册没备的航正常运泄行。典酬型区间线段通风露兼排烟单系统如丧图8-6所示。理另外在符每天清艳晨运营井前半小均时打开轻隧道风锤机,进苏行冷却迹通风,壮既可以箭利用早作晨外界谊清新的将冷空气概对城市肾轨道交性通进行庭换气和裁冷却,稍又能检欣查设备传及时维娘修,确域保事故镰时能投索入使用确;在列皆车由于景各种原雪因停留炊在区间锈隧道内宰,而乘既客不下绩列车时通,顺列谈车运行近方向进肆行送一狗排机械发通风,谈冷却列钥车空调块冷凝器乱等,使岩车内乘旦客仍有冠舒适的歌旅行环构境;当庙列车发顾生火灾钳时,应散尽一切愤努力使雕列车运青行到车谜站站台昂范围内冤,以利眯于人员麦疏散和结灭火排钉烟。当拘发生火捎灾的列虫车无法于行驶到区车站而凉被迫停外在隧道乌内时,垮应立即劳启动风腿机进行什排烟降婶温:隧电道一端灭的隧道贡风机向情火灾地鹅点输送先新鲜空仍气,另奔一端的麻隧道通汁风机从相隧道排糠烟,以胜引导乘尚客迎着鸟气流方扛向撤离魂事故现凯场,消哄防人员捉顺着气玻流方向椅进行灭五火和抢点救工作气。§8.秃3通风空公调系统倍的组成图8-6典型区间如段系统原牵理图§8.3通风空星调系统恐的组成另外隧奖道通风绝系统中聋还包括恭闭式系暂统隧道捞洞口处殿的设备停及过渡众段折返厕线处的渔局部通嫂风设施引。隧道循洞口和融车站出该入口通大道是外未界大气框与城市浪轨道交窜通地下南空间直被接相通寇的地方骡,为了伐减少外弦界高温项空气对顶城市轨题道交通糠空调系乖统的影疮响,在财地面至驳隧道洞侍口处设奸有空气兼幕隔离硬系统,捕该系统玩是由两高台风机省和空气怨幕喷嘴盲组成,乱机房设亡置在地卫下隧道群洞口处垒;折返筐线两端裙均设道编岔与正答线相连鞠接,折骄返线一捉般在正范线的中以部,断恰面积较体大,原济车站内阀的隧道帝通风机姨很难满庄足正线洋和折返居线的同虎时通风要,另设开风机将惜增大机乌房面积班,也较惭难实施闷。通过资各种方舒案比较溜,较常过采用的名是射流楚风机通酬风的方糟案,由新射流风茧机和车司站隧道壁通风机猜共同组厦织气流筝,此设夫计主要辽是解决垂地下空扮间紧张摸及折返称线(过您渡段)研气流组曾织困难须的问题猜。§8.狂3通风空调窜系统的组宜成4)空调制黑冷循环砍水系统车站空摆调制冷叹循环水什系统的已作用是昼为车站混内空调超系统制陪造冷源奋并将其巴供给车纪站空调斑大、小榨系统中扑的空气疼处理设撕备(组斤合式窄丢凋箱、鼻柜式风复机盘管留),同貌时通过代冷却水毁系统将昨热量送光出车站冰。日前,城蒙市轨道交附通通风空苦调系统根罢据冷源与笋车站的配谁置关系分危为独立供既冷与集中造供冷两种韵形式。(1)独立供愚冷一般每个齐地下车站逼中均设置侨独立冷冻捐站,通常低采用两台能制冷能力幅相同的较罪大(制冷量染≥100填0kW)的螺杆式泊机组和一粥台较小的勤(制冷量腥≤500k视W)螺杆式谷冷水机组轮(或活塞厌式冷水机因组及其他丝式形式)组变合运行的惕模式。两割台制冷量恐大的螺杆属式机组按视大系统空薯调冷负荷偷选型;一现台制冷量耀小的螺杆也式冷水机今组按小系但统(负责洗设备管理难用房)空就调冷负荷离选型,它为既可单独族运行,也哗可并人大播系统,与标大容量的届螺杆式机偏组联合运低行。空调构水系统还昆包括冷冻京、冷却水销泵、冷却垮塔、空调络箱等末端艰设备。空舅调水系统杂原理如图8-7所示。§8.3通风空调泊系统的组赏成图8-7空调水系弓统原理§8.轮3通风空嘱调系统尼的组成系统图中昆冷冻水泵幕、冷却水昆泵与冷水依机组台数炼一一对应种,小系统拼分集水器拖与公共区决冷源分集票水器间通喇过管道连窃通,连通爷管上设有恼阀门,正盟常运行时衣关闭,需益要互为备蒜用时手动愁开启。冷鱼冻站集中族设置在车池站一端制搭冷机房内临,位置尽岭可能靠近寨负荷中心养,力求缩主短冷冻水可供/回水管长芬度。空调冷冻剩水温度:咸供水7℃,回水12℃。冷却水羞温度:供师水32℃,回水37℃。冷冻装水系统舞采用一紧次泵系轻统,小医系统空梦调机组邮的回水罪管上设萄置电动贡二通阀减,小系顿统集水歼器和分均水器间健设置压椒差式旁辆通阀,吊大系统活集水器泡和分水洒器不连抹通。冷冻水系烘统的定压捏采用膨胀仓水箱。在空调季排节正常运目行工况下枣,根据车贱站冷负荷含的大小来饲控制大容蹲量螺杆式总机组及小奶容量螺杆陆式冷水机评组启停的开台数;非陵空调季节宪,水系统物全部停止壮运行。当逃发生区间套隧道堵塞毙事故时,页水系统按石当时正常沟的运行工老况继续运奇行。当站定厅层、站迎台层公共惑区或区间遣隧道发生躺火灾时,雕关闭作为江大系统冷陷源的那部凤分水系统疤,只运行翁与小系统售有关的部胀分;当小冰系统设备缝用房发生赏火灾时,序水系统全底部停止运宫行。§8.3通风空调昌系统的组再成(2)集中供冷集中供冷宜系统具有活能效高、罪环境热污晕染小、便弓于维护管弓理等优点务,它作为室节能环保顿重要途径视在城市的梳规划和发逃展中正成悬为一大趋蜻势。在城市轨圆道交通线鸽路中采用固集中供冷织系统形式毙:第一,肚通过对线肿网中冷冻酿站合理布释局减少冷呀却塔对周嗓围环境的径影响;第灭二,减少滩了前期为书了室外冷其却塔设备尝占地及美览观等要求经与城市规睁划部门的斜协调工作态量;第三姑,减少了陶冷冻站的孟数量,节研约地下的糟有限空间菊;第四,枕提高了运灭营效率,司同时也便海于集中维吐护管理,候提高自动正化水平。番集中供冷踩系统已在荡广州地铁2号线、中巷国香港地晋铁车站、悟埃及开罗梦地铁车站拿中成功应知用。城市轨解道交通滩集中供必冷系统淹采用集骂中设置乱冷水机野组、联拔动设备脉及其他端辅助设顿备,经赏过室外委管廊、电地沟架纤空、区逮间隧道歪敷设冷茎水管,励用二次挥水泵将李冷水输剥送到车好站空调号大系统扫末端。下面以铁我国广球州地铁2号线集中鞭供冷系统叔为例,参条考相关文饥献资料作员简要介绍村。§8.岗3通风空革调系统锄的组成集中供冷市系统的原糖理及流程乐如图8-8所示。§8.3通风空调纪系统的组时成第一部感分为冷弟水一次如环路,龙主要由榜一次冷图水泵、婶冷水机著组、冷彩却水系室统及其恭附属设偏备组成仆,主要揉功能是填空调系锋统根据绘系统控逆制的时斧间表。魔早晨运饭营前进芒行系统漫预冷和宣晚间利客用余冷磁提前关叨机,正港常运营险制备空碎调冷水膛。正常运蹦营时,贼根据二粪次环路云的实际英冷负荷坊同时参巡寿考比较永环路上嘉所设置期温度测生点的温蚀度值及搏检测末掘端比例退积分二前通阀的茶开度,荒确定一顷次环路匪中冷水佳机组的巨开启台亏数并进刘行相应膊的联锁宿控制,涝冷站的议冷水机品组与一语次冷水辱泵联动苦由冷水超机组的湖主控制警器完成踢。一次奇冷水泵幼与冷水完机组一纵一对应揭。第二部盏分为冷凭水二次钳环路,非由二次池泵、变狂频器、网管网等许组成。证主要实户现的功刻能是通眯过监视棋末端的饲阀门开舒度,计层算末端系的负荷漆量,调气节阀门伏的开度嗽来满足育车站实痕际冷负艰荷需求区,二次葬泵的变防频由末详端差压蛾控制。§8.3通风空调提系统的组要成由于管网绳较长,水混网稳定性庆差,为保换证最远端漏的资用压皇头,造成蓬中间车站泻资用压头酿超标,需蔽用平衡阀徒进行水力打平衡和减访压。由于许是集中供歼冷系统,挺为减少流缠量,降低钉投资,采绝用大温差汉系统,供腔回水温度架为7.5右/16状.5℃。第三部分泄主要由组苗合式空调互器、风机炒盘管及前宿后的控制宿阀门组成共。每个站昌基本都有惯一台组合疗式空调器与,空调表翁冷器的过难水量由出够水管上的狭比例积分参二通阀控拔制。空调紧表冷器的仁冷水量由猜站台、站菠厅温度探赵头通过车杜站可编程要逻辑控制剖器(PLC井)计算将秧控制信纱号传给验比例积僚分二通辱阀控制睬阀门开阀度来控统制,车挪站PLC可将站蚂台、站筑厅及进搏出水温彩度通过姥网络传星给冷站国控制室纪。§8.3通风空侨调系统圣的组成所谓模饮式可以浊解释成昆为一种芹标准形仇式,对值于通风畅空调系贪统来说遣定义各柳种运行股模式,戴首先它迷是通风挎空调系旋统自身远运行节丽能的要污求,其他次它也稻是环境脊控制系咏统(BAS念)控制接口占的依据,虎再者车站栏通风空调肾系统均兼岭有防排烟条功能,从才安全性考社虑,它必段须应对各区种可预见邻的灾害形棋式,事先局定义出各锐种模式状棒况,做到遣预防为主派。城市轨励道交通藏通风空净调系统音的运行淋可分为帅正常运浙行与阻皇塞及火阳灾事故擦运行两吐种状态尚,对应融这两种唯状态系艘统又可袜细分出沫正常运掏行模式递、阻塞燃及火灾抹事故运懂行模式罗。§8.振4通风空调杯系统的运跑行模式1)正常运伟行(1)车站空撑调、通纽奉风系统在全新刮风空调狐、通风悟运行环昏境下,忙外界大赢气焓值净小于车牧站空气赞焓值脖,扇启动制续冷空调禁系统,虽运行全立新风机滋,外界撞空气经万由空调缺机冷却派处理后德送至站裤厅、站鹅台公共判区,排河风则全煌部排出脉地面,游此种运既行模式切称为全御新风空拍调、通亲风运行敬。在小新风购空调、通市风运行环皮境下,绍,启动旨制冷空调妥系统,运扰行空调新自风机,部怜分回/排风排纸出地面丸,部分久作为回艺风与空告调新风旬机所输伟送的外旨界新风挪混合,久经由空荐调机冷桃却处理减后送至婆站厅、插站台公钟共区,潮此种运习行模式锡称为小盾新风空妨调、通献风运行渡。在非空调壳通风运行曾环境下,Z外小于或葛等于空调疫送风焓值融喽,关停波制冷系统团,外界空勿气不经冷般却处理直杂接送至站泡厅、站合孔公共区,仁排风则全惑部排出地筹面,此种疤运行模式甲称为非空冰调通风运僻行。§8.轻4通风空岗调系统雹的运行跨模式(2)区间隧道徐通风系统在自然塔闭式系熊统中泼,关闭朱隧道通旱风井,谱打开车邀站内迂反回风道亩,区间益隧道内煌由列车望运行的呀活塞作高用进行犹通风换隶气,活恒塞风由迎列车后愁方车站弟进入隧想道,列催车前方遣气流部侮分进入四车站。回部分从永迂回风戴道循环钩到平行介的相邻柳隧道内由口。在自然训开式系筑统中,<,打开隧梯道风井;康由列车的健活塞作用变,外界大脑气从列车材运行后方药的隧道通铅风井进入量城市轨道俗交通隧道筐,此方式泛为进风方健式;由列排车的活塞布作用,外径界大气从馅列车运行砌的前方隧雾道通风井辱排出地面望,此方式问为排风方格式。在机械开伍式系统中推,<,自然开端式又不能循满足隧道抚内温湿度复要求,隧我道通风机泊启动,进恢行机械通准风;外界遭大气从列乏车运行后沸方的隧道吨通风井经铅隧道通风清机送至隧斑道内,此熊方式为送财风方式;努外界大气轻从列车运市行的前方防隧道通风咐井经隧道帐通风机排闪出地面,洋此方式为愁排风方式破。综上所切述,可挡见区间龙隧道通随风系统吐的运行败模式以骂及通风毅方式是望个较为哥复杂的某问题,挪它不是凑完全独垒立的系模统,与狸车站大犹系统有英很多联短系,运屠行中将闸与车站筛大系统疫共同动弹作。§8.4通风空调垮系统的运屑行模式2)阻塞及火油灾事故运仿行(1)阻塞事练故运行阻塞事注故运行逆指列车兆在正常肆运行时炮由于各配种原因屠停留在基区间隧煌道内,拣此时乘蚀客不下垒列车,鼠这种状内况下称返为阻塞生事故运先行。在车站空遇调、通风荣系统中,济当列车阻雕塞在区间悔隧道内时糖,车站空织调、通风项系统按正患常运行,轻当TVF风机需运银转时,车忌站按全新胁风空调通啦风运行。碗在运行TVF风机时现,该端欲站台回检、排风闪机停止仔运行,智使车站率的冷风杨经TVF风机送至染列车阻塞鹿的隧道内桶。在区间隧循道通风系学统中,在枯闭式机械殖运行环境航下,当车扫站自然闭应式运行时啊,若发生平列车在区春间隧道内墙阻塞.TVF风机运费转,将误车站冷谨风送至列隧道内床;在开介式机械贿运行环城境下,肠当车站围开始运悔行时,遍若发生首列车在吨区间隧蔑道内阻事塞,TVF风机按悔机械开榜式的模组式运行抵。§8.4通风空辛调系统碍的运行除模式(2)火灾事连故运行地下铁败道空间零狭小,幅一旦发巡寿生火灾穷,乘客查疏散和严消防条演件较地葬面更为疮恶劣,兼因此,灯设汁中胁应作为榆重点解王决的问鹿题。火尾灾时一闸切运行乓管理都捉应绝对虚服从乘慈客疏散撑及抢救袄工作的福需要。乘火灾事谦故包括雕区间隧界道火灾家及车站伯火灾,堂其中车固站火灾丑又包括厌车站内嘉列车、若站台、战站厅火宝灾。列车在币区间隧挪道内发御生火灾锈时,应针首先考气虑将列详车驶入盒车站,竹如停在率区间时邀,应判冲断列车秆着火的哲部位、妹列车的借停车位职置,按裤火灾运直行模式亮向火灾卵地点输喇送新鲜土空气和微排除烟株气,让假乘客迎黑着新风棕方向撤待离事故胞现场,易同时让狂消防人堆员进入虏现场灭饮火抢救秃。列车火免灾及站检台火灾醉时,应乳使站台栋到站厅胜的上、疮下通道俩间形成扁一个不蛛低于1.5销m/s的向下辱气流,阅使乘客刃从站台积迎着气丢流撤向咸站厅和沾地面,递因此,埋除车站宣的站台吓回、排蜓风机运箩转向地吉面排烟双外,其墙他车站散大系统乌的设备怀均停止乔运行。站厅发维生火灾理时,站猎厅回、幸排风机茧全部启欧动排烟坝,大系溪统其他侨设备均般停止运懂行,使汇得出入正口通道承形成由豪地面至宾车站的首向下气拖流,乘歌客迎着淘气流方蚂向撤向优地面。§8.岭4通风空匙调系统抚的运行球模式这里需筛要指出裁的是,罪上述模斗式的功近能转换后与实现剩必须借晕助设备借监控系鸭统和防混灾报警从监控系统统来自蓄动完成洽,根据中在车站锋的风亭邀,风道仍,送、于排风室腹,站厅朵,站台研,区间科隧道以乡丰及各管牵理设备霞用房内前安装的宋温湿度号、浓度和扬火灾报虎警探测尽器所探合测的数勇据,经吐设备监拣控系统适和防灾肿报警监圾控系统姿的协同闷工作,针得出不赖同的结晒果,以帜确定出缺不同的烟运行模羞式,同产时控制艰各种设四备按运吵行模式客投入运齐行。§8.4通风空上调系统签的运行袭模式建筑物笔空调负调荷量的仿大小与党建筑布横置和围素护结构骆的热工量性能有舱很大关宽系。按暗照传统挣理沦的删负荷分仔析计算更方法,惩构成建五筑物的叮空调负替荷主要信包括冷屯负荷、胃湿负荷茎两个方例面。冷负荷指属需要供冷辣量消除的无室内负荷将,它是由悄空调房间嚷的热量经级房间蓄热晓后转化而侄成,这些陶热量包括进:透过外宜窗日射的终热量,通援过围护结糊构(窗、番墙、楼板题、屋盖、灾地板等)呢传人室内剑的热量,保渗透空气斧带入室内浓的热量,煎设备、器逗具、管道策其他室内舒热源散人尤室内的热卧量,人体蛛散热量及丈照明散热膀量。湿负荷是右指需要消右除的室内骄产湿量,辨它是由几门种散湿量能组成,包膝括渗透空絮气带人室惹内的湿量处,人体散串湿量,设有备、器具烧的散湿量典,及各种鱼潮湿表面贺、液面的邪散湿量。怖在计算系熄统负荷时质,计算负稠荷还要考敌虑风机、盾风管的温文升,新风挡的冷负荷闭和湿负荷脾,冷水泵杏、冷水管岁和冷水箱纳等温升的详附加冷负你荷及混合玻损失等其陪他冷损失拴。§8.专5负荷尤计算城市轨道约交通地下申车站建筑争负荷的理族论分析方膝法基本与貌上述的相盒同,但具草体到数值抄计算上,岛尚需考虑片到地下车慌站建筑物桂与地面民籍用建筑设捎施不同的肚热环境特诵征,具体暑表现在以浴下几个方毫面。(1)受外界咽气象条铲件(阳田光,雨竖雪等)究的影响裹较小。(2)列车牵袜引、制窑动系统租散热,帐列车空拔调散热上是影响羊隧道及闪站台热如环境的正主要因瘦素,是鼻主要的香内热源再。城市冬轨道交敲通列车味运行时伙消耗的忘能源最得终都将掀以热的膀形式散写布到城适市轨道嫂交通环宇境中,礼因此它蚕成为影舅响城市毁轨道交现通环境另的动态罚负荷。(3)客流量有重相当大的圣波动性,符给负荷较寸为准确的烤量化计算抬带来困难朴。(4)由于被控厚土层驼覆盖,厕维护结挖构的蓄敏热量很产大,热悔惰性明书显。因膏此热环荐境要经芝历一个筑长期的斯变化过招程才能壁达到稳丙定。从记建成运县行起,饼一般要犬经历1~2年“结露宿防湿”,5~15年“升誓温”两粮阶段后种,才能皱达到“甜温度稳堵定”的针阶段。§8.油5负荷份计算(5)列车在殖隧道内司的高速占运动会振引起“胖活塞风夹”。活脾塞风的爬风量很辆大,是白隧道内放通风换辈气的主吼要动力刻,对无康屏蔽门府系统,更也是车极站通风标换气的氏主要动惹力之一赛。但活估塞风带蒸来的负蔑面影响言也是明洒显的。亦对于无汇屏蔽门亡的城市怖轨道交盗通系统皱,由于杜活塞风拾将大量富隧道空乞气及室穴外空气习带入车懒站,车害站空调总负荷比冷有屏幕僚门的系凉统成倍肯增加。常根据粗闷略估算趣,设有逢屏蔽门誉的地下灭车站,希其空调翼负荷只墙有无屏联蔽门地桶下车站画空调负端荷的2/5左右。(6)通风空调玻系统的设史计是关系志到近期、镰远期以及什将来城市菠轨道交通轰环境状况毕的大事。挤地下结构缸不同于地隆面结构,驾对它进行扁扩建改建缠是非常麻草烦的。它宅关系到既快有结构的瞒凿除、新班老结构的适连接、对柱周围环境逐的影响以描及对地下叠水的防水裕处理等一兰系列问题登。因此,茅系统设计舰必须以发坊展的角度商作考虑,膊将其地下线空间充分怖预留并考港虑到各种咸有关因素德。前面的客章节中励已提及制,城市患轨道交馒通空调本系统的膊制式常赖规地包志括屏蔽气门系统盖和非屏艇蔽门系淡统即闭太式系统纷。下面际就这两抗种制式亦分别进笋行分析曾。1)屏蔽门系换统负荷计乖算采用屏深蔽门系付统,屏栏蔽门将喂隧道分妨隔在车究站站台争之外,郑车站空庸调负荷度受隧道娇的影响恰相对较苏小,车竞站内公机共区散榨热量已饺不含列料车驱动涛设备发府热量、美列车空灶调设备虾及机械么设备发悄热量,居仅有站熔内人员描散热量宴、照明弱及设备旅散热量赢、站台谢内外温仆差传热蠢量、渗倾透风带顷人的热骡量。与练闭式系话统相比行,少了伐列车和步隧道§8.录5负荷大计框算活塞风对脖车站的影考响,冷负睛荷大为减窝少,系统旺的复杂程遇度也随之脉下降,负淹荷计算相奴对简单。(1)人体热负撑荷车站人箭员分为仰固定人河员(包有括车站甩工作人护员、商寄业服务疮业人员坛等)与栏流动人爷员(主巩要为城仓市轨道仍交通乘倍客)。喷固定人铺员的数促量全天呀逐时基喜本保持锡稳定,捆发热量谨计算参感考静坐餐(或站许立)售运货状态秃下人体效新陈代额谢率,哀平均停化留时间狗按工作尝时间计烈算;流脏动人员剃的数量店全天逐秩时变化宽,高峰冬时段数胖量较大撤,发热鱼量计算虚参考行染走(或先站立)继状态下信人体新吩陈代谢档率。因此人宿体热负樱荷的确哄定,关尘键在客编流量的述确定上糊,这一指数据一喜般源自蜜当地交乒通规划场部门的定客流预汤测报告嘱,计算口中尚需腊考虑车跳站所处厨地区的朋高峰小仰时客流烘量。根咐据资料吃及一些扛数据,荣上车客携流在车拘站停留逮时间为4min,其中乘摩客从地面袭进入城市洁轨道交通萌站厅停留肯约1.5m抄in,站台汪候车约2.5m炮in。下车沃客流车弄站停留淘时间约漠需3mi牲n,这一过雅程的平均亿时间与列巴车行车间妙隔相关。疫当上下车棋乘客在车导站滞留的农时间确定肃之后,考重虑适当的滔群集系数消,车站的餐人体散热索负荷就确应定了。(2)机电负荷照明设哑备、广摩告灯箱兴、自动巾扶梯、运垂直电药梯、导言向牌指罚示牌以炕及售(简检)票拨机等的捞散热量妻可通过毕各种用攻电设施睛的实际堡功率很邪方便地童计算得覆出。§8.5负荷冲计非算(3)屏蔽门传省热负荷屏蔽门隔鹿离了两个遍不同的温衬度环境,贞站内环境铺与隧道之缓间的传热谷可以按一始维稳态导柴热计算。钓在确定了社车站屏蔽胖门的面积发和材质之梅后,屏蔽妻门传热负岁荷就确定婚了。(4)渗透风假带入的复热量此部分热刷量最大,闸对车站总青冷负荷的敲影响亦最胡大。此部最分分为出猛人口渗透臭风和屏蔽择门开启时泥的渗透风课,其中以临屏蔽门开峡启时的渗姐透风最大役口根据以锐往的设计企经验,车龟站出入口扩的渗透风起按200川W/㎡(断面巷面积计画算),形屏蔽门帖每站按5~10m³重/s估算其漏肤风量。(5)湿负荷分为人员哗散湿量、剥结构壁面疑散湿量和券渗透风带撒入的散湿霉量。按照读相关资料仓的经验推仗算,车站怕侧墙、顶游板、底板倾散湿量1~2g/灾(㎡·美h);人员散刷湿量取27℃时轻劳悄动时的浑散湿量193孙g/h;渗透昆风的湿秃负荷按科下式计蝇算:式中:——室外空窃气的含火湿量,g/kg;——室内空气耳的含湿量伴,g/k时g;——风量,m³/帽h;——空气密杰度,kg/m敏³。§8.5负荷推计算2)闭式系统殿负荷计算当站厅层唐未设置屏阅蔽门时,打影响车站跪空调系统替能耗系统治的因素较洲为复杂,鸭除上述已夏列举的一抄些参量外秒,尚需考俱虑车辆行窜驶(诸如极:发车密你度、运行止对数、停米靠时间、最牵引曲线竭等)的影锦响,此时素列车运行招散热带来抄的负荷,厦成为站台其空调负荷透的主要来张源。另外颗,由于未倒设置屏蔽傍门,空调保负荷计算伐难以将车策站与隧道仆区别对待最。对于闭式屈系统空调召负荷的计咽算方法有揉很多种,铜但目前只逮是停留在裁估算水平突上,并且罚各种计算正方法的准波确度差异浮性也较大焦,以下引常自《浅谈地传铁环控堵通风》一文中的蝴一种简单膀估算法供房诚参考。(1)列车产热脂量列车产热昨量是城市畅轨道交通抬余热的主急要构成部辰分。设为抵列车产热泥量(kW),则(kW)依(三8-1)式中:——列车行驶示计算区段钞的长度,km;——每人平均咏体重,t/人;——每节车联上的计惜算人数牌,人/节;§8.肆5负荷鞠计算——每节车英重,t/节;——每列车的建编组,节/列;——列车运盾行密度占(每小枪时计算裁列车对讲数),盈对/h;——列车每t·km电能消耗煎量,kWh/烈(t·k板m)。在计算产单热量时,利可取最大汁密度的70%,此值崭在一般哪情况下跳比平均辱值大一垃些,庙一般按蚀运行吨傅公里平寄均耗电喂量来计段算[日本按0.0圆5~0.0地7kWh框/(t·私h),前苏联权按0.05府2kWh纷/(t·发km)]。如果讽列车上悼有空气猾调节设贫备时,赴除以上件的产热京量外,索尚应附叹加空调们设备产获热量。(2)照明产热谈量电力照明赞产热量,其计现算如下受:(kW钞)(8-2)式中:——站厅站台默单位面积遍照明负荷盟,kW/㎡;——站厅站台聋面积,㎡袋;——区间隧薯道每延掉长米照判明负荷效,kW/竿m;——区间隧道赤区段长度分,m。如果采用阴荧光灯具胜时,歉与茄值还应包勉括镇流器楼消耗的电择量。§8.篮5负荷姑计隶算(3)人员产仿热量人员产热外量为始,它包筒括车站上固人员及列汗车上人员扛两部分。(kW)(8-3津)式中:——列车行透车速度颠,km/历h;——区间隧道晨计算区段禾长度,km;——计算区考间相邻落两个车拴站上人虫数总和区之半,国人;——人体产热辟量,kW/人。人体产热或量由显热球和潜热两奔部分组成愿,计算余惭热时按全药热计算。当列车带蜘空调时,平冷凝器产蔽热量代替弟了列车上妇人员产热等量,一般时为列车上洪人员产热旧量的1.5倍。(4)动力设守备产热州量动力设备轧产热量为,其计算缓式为:(kW)摇(匹8-4)式中:——散发热量夜的动力设从备的千瓦匀数,它包鹿括电机及估城市轨道隆交通系统蹈中的其他动力设亭备。§8.5负荷钉计算在决定始时还彩要注意境以下几洪个问题啦:在通灶风系统宣中,只拘考虑送感风设备党电机产揪热量,雀而排风缝设备电蝇机产热棋量不予菌计人;贿排水泵核散热量巾由于被蜓水排除胃,因此诵也计人晃;生产木用房及芦设备用恰房内的语设备产涂热量,恩均由局歌部通风册系统考传虑,绵中不鸟予计人围。(5)洞壁吸则放热量城市轨道曾交通系统拉内洞壁的案吸热与放大热取决于绕隧道周围献地层的温踪蝶度。当城颠市轨道交养通系统内哑空气温度炒比洞壁表恶面温度高食时,其洞河壁吸热。绕当城市轨固道交通系此统内空气唐温度比洞疲壁温度低暗时,其洞科壁放热。恭这些热量吉为,痒其计算由来下式来确姨定。(kW旨)摸(8屡-5)式中:K——传热系数侨,kW/益(㎡·℃);F——衬砌结帜构与周瓜围地层蝇的接触叔面积,㎡;——区间隧道吓平均气温匙,与氏周围地层炕计算温度之差,任即,℃。导热系数K与许多因玩素有关,阁如衬砌材铜料及厚度证、周围地阿层的性质颤、地下水昆的状态等骑,一般可祝按下式决敏定:(8-6)§8.5负荷袄计软算式中:——壁面空气犹至隧道衬兆砌表面的幅对流换热骂系数,kW/(肯㎡·℃),其值母为5~7kW/(㎡状·℃);——衬砌和关周围地杏层的导疏热系数啊,其值兼与材料钞性质有拳关,kW/(任m·℃);——混凝土私衬砌的哗平均厚览度,m;——周围温度购变化部分谢介质的厚萌度,m。是从衬止砌外表淘到土中奋温度不察再变化比的距离澡。因城存市轨道所交通是捡地下建籍筑物,龄所以周舌围地层想的温度烂没有剧巧烈的变锅化,运听营初期逐区间隧宣道内放等出的热吐量传至奇地层中让,而在塌地层中思就产生缸热量淌范散的现冬象。经妻过一定辛时间之堂后,在劣距隧道炉内表面东的地层踪蝶若干距刑离处,槽温度就候固定不延变了。烈而这个帮距离(鱼)与地下水放、土质情炎况有关,俗一般在近颠似计算中督按0.5起m左右考痕虑。周谎围地层方的计算轧温度蜂,责按地层韵年平均壳温度计价算,对虾于含水才地层一溜般都采拖用地下周水温度仿。以上所述慰为城市轨犯道交通内崖的各种产多热量及壁味面的吸放峰热,因此辩城市轨道着交通系统范内的余热Q为:(8-7境)由于城咳市轨道魔交通系白统内不饼同位置警的热源蜡热量各匀不相同梨,而且旗随着运向营年段绝的不同谎,即使快使同一露位置处军的发热赴量也随梦之改变汪。因此桐,详细终的计算终需要编驴制计算寒机程序踢进行模牧拟计算钩。§8.5负荷猛计算由于城纸市轨道度交通热援环境的始重要性心及特殊渐性,国勇内外很柿早就开爬始了对朵城市轨嚷道交通字热环境烫的研究欣,并在雄大量理神论分析础、模型舱实验、浇现场实利验的基践础上,娘开发出唇了多种头用于城聪市轨道余交通长淡期热环哨境仿真稿模拟计闪算的软受件工具嫂。下面简要梨介绍一些痕城市轨道掏交通环境蚊模拟计算母软件,包贵括SES软件、STES膏S软件及CHM治ES软件。1)S证ES软件SES程序全称嫩为“The慌Su惨bwa桂yE狡nvi橡ron菊men找tS顽imu旷lat格ion仔(S周ES)雪Co敢mpu汤ter键Pr肉ogr鉴am”,即“束城市轨道讲交通环境谜模拟计算汁机程序”脉。此程序车最初是为随了研究城巷市轨道交膏通环境控命制,在美烘国交通部疯城市客运捞署(Uni窝ted序Stat闯esD赛epar上tmen谦tof浊Tra消nspo昂rtat捡ion,叠Urb贝anM科ass芽Tran抄spor吨—tat吨ion斗Admi寨nist蚂rati麻on)的支持暖下,经扎过四年壁的努力丸,第一习版于1975年问世。梁为适应迅耻速发展的谊城市轨道誓交通建设嘉事业的需深求,第二扒版和第三标版相继于197痒6年和1982年完成。奖随着计算惑机技术的昂不断升级请,能在个匪人电脑(PC陶)上进行运论算和操作忌的第四版窄于1997年9月推出峰。它以僵基于Wind浅ows的输入管拳理程序(in桂put凑ma贞nag邻er)代替原泻来烦琐§8.6城市轨兽道交通俗环境模辞拟计算软件窝简介和要求严慨格的数据极输入格式私,受到广午大用户特肆别是初学蔽者的欢迎解。至今,SES程序已被近用来分析蕉分布予五碧大洲的大劳约26条地下无铁路运片输系统蒜,其中浩也包括本上海市委地铁1号线与2号线的环功控计算。SES程序可以勺对已经投件入使用或纸正在筹建捕的城市轨生道交通作搏空气的流吩量、温度享、湿度,直还有空调旷负荷的模样拟计算。墨应当说SES程序的扫功能是俯比较全仇面的:情它允许负用户来择模拟一违定数量贡列车的厚动车与定制动系竖统,不族同的环益境控制筛系统(排包括强叼制通风株,车站找空调与芹车轨排逢风),爸设定的利地下隧落道与车箱站和通耗道连接放所形成猎的空间翁内的空肾气流动桂,所希左望的列何车运行悼次序(却包括由言不同运骨行特性旷和发车冲间隔的唤列车的佣混合编条组)。爪各种稳旷定与不泄稳定状梦态的热觉源,列轧车停在社区间紧阻急状况侮时机械讲通风与辩热浮力倾共同作依用下所松形成的室空气运既动,特森别是能蠢够模拟播系统投勾入运行得多年后劈燕热库对泛隧道的程影响。对一个有租大量列车艰在运行中当的多线城雕市轨道交抽通,SES计算机步模型提出供动态躬的模拟收过程,旅它允许欺对通过奋任何车躁站、区经间、通蹦风井和侨风机的烧空气速池度、温话度、湿茄度的连婶续读值阶,或在品设定的磁时间获三得空气教参数的统最大值拾、最小咬值、平洞均值。§8.闻6城市轨察道交通漫环境模她拟计算软件简伸介SES程序主值要由四详个既独荷立又互舞相关联啦的子程蛛序组成狱:列车盼运动子挡程序,格空气动娘力学子足程序,柳温度/湿度子程霉序、热库/环境控制咱子程序。转另外,SES程序中度设有一剩个火灾酬模式,酒可以模溉拟火灾熊时空气秩动力学渗和热力善学的影友响。列车运动轰子程序在浑一个连续期的基础上嚷决定列车蓬的速度、医加速、位颠置及系统幻玉中所有列副车的发热骂;空气动塑力学子程要序依靠这迷些列车参征数再加上画系统的几魔何组成与译通风状况泡数据,计贡算所有车习站、区间仪、通风井县中的气流交速度;接佣着,温度/湿度子程对序使用这际些空气参释数与列车似运动子程升序使用这任些空气参脂数与列车御运动子程润序计算出场的列车发同热数据来均计算系统刑中的显热削与潜热,金这样一来传,就可以浅得到各处挽连续的温悄、湿度。引最后,列允车运动子总程序按气估流速度推补算列车附清近活塞风联作用。这币些子程序贱计算出的践城市轨道符交通通风疯与热负荷帐数据同室刘外每日与欢年度气象锡条件参数彩一起,被膜热库/环境控制猪子程序用排来计算城蹄市

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