中铁工程设计有限公司上海分公司
摘要：以地铁12号线顾戴路为实例，介绍了地下车站空调通风设计的主要原则；换乘站应注意的一些问题。
关键词：地下换乘站；设计原则；空调通风
0引言
轨道交通建设在我国正处在快速发展阶段。轨道交通12号线是上海轨交规划中重要线路之一，它强化了上海中心城区向外围的交通辐射功能，沿线串联起数个大型聚居区、漕河泾技术经济开发区、龙华旅游区、不夜城综合开发区、核心城区的商务区以及公共活动区、北外滩综合开发区、东外滩复兴岛开发区、金桥出口加工经济区等多个重要区域。同时适时辅以地面公共交通形成多个换乘枢纽，建成后将充分发挥网络化公共交通的整体效应。本人有幸参加了12号线顾戴路站换乘站的设计工作，本人就本站的设计特点与大家分享。
1、工程概述
本站为地下三层，岛式站台，地下一层为站厅层，地下二层为设备层，地下三层为站台层，与规划中的16号线换乘，车站总长度175m，车站标准段宽度19.6m，站台宽度12m，站厅公共区面积为2054m2，站台公共区面积为1251m2。
2、设计范围
（1）车站公共区（站厅、站台）通风空调和排烟系统（简称大系统）。
（2）设备及管理用房通风空调和排烟系统（简称小系统）。
（3）空调冷冻水系统（简称水系统）。
（4）区间隧道通风系统兼排烟系统（简称区间隧道通风系统）。
（5）车站轨区排热通风兼排烟系统（简称车站轨区通风系统）
3、设计原则及技术标准
本站站台边缘设置全封闭屏蔽门。
车站公共区通风空调系统按2037年高峰小时客流进行负荷计算。
满足地铁系统以下各种运行工况对通风与空调系统的功能要求：
①正常运行工况：控制地铁系统内（车站和区间隧道）温、湿度，为乘客提供过渡性舒适的乘车环境。
②阻塞运行工况：列车阻塞在区间隧道时，对该区间隧道进行机械通风，提供列车空调系统运行所需的空气冷却能力，以维持列车内乘客可以接受的热环境。
③火灾运行工况：地铁系统内发生火灾时，根据火灾发生的具体情况，采取有效的排烟措施，诱导乘客安全撤离火灾区域、协助消防人员进行灭火工作。按区间隧道内，站台层、站厅层同时只有一处发生火灾进行设计。
④设备、管理用房：根据工艺要求，提供空调或通风换气，满足运行管理需要。
通风空调系统设备选型应符合安全可靠、技术先进、经济合理和本地化的原则。
设计中符合环境保护与节能的要求。
计算参数及标准
室外空气计算参数
（1）室外计算干球温度：夏季通风32℃冬季通风3℃
车站公共区夏季空调31.9℃
设备管理用房夏季空调34.0℃
（2）夏季室外计算湿球温度：车站公共区27.0℃
设备管理用房28.2℃
地铁内部设计参数
（1）站厅夏季空调计算参数：干球温度29±1℃
相对湿度45%~70%
（2）站台夏季空调计算参数：干球温度28±1℃
相对湿度45%~70%
区间隧道通风计算参数
正常运行工况，夏季最高平均温度≤40℃
阻塞运行工况，隧道断面风速≥2m/s且＜11m/s
列车周围空气平均温度≤40℃。
车站设备管理及办公用房设计参数如下
新风量标准
空调季节新风量≥12.6m3/（h•人），且总新风量不小于空调送风量的10%。
非空调季节新风量不小于30m3/（h•人），且车站换气次数不应小于5次/h。
设备管理及办公用房空调季新风量为30m3/（h•人）。
防排烟设计标准
车站公共区根据面积大小划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不宜大于2000m2，且防烟分区不得跨越防火分区。站厅的排烟量按60m3/h•m2计算。站台候车区排烟量除应满足60m3/h•m2外，火灾时还应保证站厅到站台的楼梯和扶梯口处具有不小于1.5m/s的向下气流。
设备管理用房的排烟量按60m3/h•m2计算。
排烟风机的风量应按各防烟分区中最大一个分区的排烟量、风管（风道）的漏风量及其他防烟分区的排烟口或排烟阀的漏风量之和（考虑10%~20%的漏风量）计算，风压应满足排烟系统最不利环路要求。
长度超过20m的封闭内走道需设机械排烟设施，排烟口距最不利排烟点不超过30m。连续长度≥100m的出入口通道设置机械排烟设施。计算排烟量不应小于13000m3/h。
车站范围内排烟设备耐高温要求为280℃条件下保证能连续工作0.5h；区间隧道排烟设备耐高温要求为150℃条件下能连续工作1h。烟气流经的风阀、消声器等辅助设备应与相应风机耐高温等级相同。
4.空调通风系统设计
4.1车站大系统
车站公共区采用全空气一次回风低速风管系统。由两端各2台共4台5#组合式空调箱、两端各2台回/排风机、两端各1台空调新风机及对应的管道、新风井（亭）、排风井（亭）、各种阀门等组成。组合式空调箱与回/排风机采用变频。站厅和站台气流组织均为上送上排。
系统设备布置在车站设备层两端环控机房Ⅰ、环控机房Ⅱ内，向车站公共区送风。空调箱进风端设混合室，出风端设送风室。车站两端设新风亭、排风亭各一座，为大、小系统及排热系统合用。该部分与标准车站不同的是，环控机房布置在设备层，而非站厅层，注意公共区与换乘站相交的部分，风管是否行的通，行不通要想办法绕道而行；换乘楼梯是否挡掉热风道及公共区的风管，若挡掉应想办法补充并连通。
4.2车站小系统
根据申通集团的要求，本站被选作试点车站，车站设备管理用房的空调形式全部采用变制冷剂流量多联分体空调及通风的系统形式。弱电用房、变电所房间、管理用房及其他设备用房分别设置多练分体空调系统，弱电用房、变电所房间采用单冷型空调系统，管理用房采用冷暖型。空调用房采用多联机形式降温，管理用房另设独立的小新风系统，同时设置与之匹配的小排风机机械排风，保证新风的送入。设备用房需同时设置通风系统，设计原则应按照本文提到的表格。
小系统采用这种系统，不但节省小系统空调机房的面积，而且简化了管道，节省了空间，如果本次运行效果可靠的话，那将成为今后的一个发展方向。
4.3车站水系统
冷冻机房设在设备层大轴线端，采2台水冷冷水机组，大系统提供冷源。冷水供水温度为7℃，回水温度为12℃。水系统设计为闭式机械循环、末端变水量系统，在空调箱处设有电动二通调节阀，根据负荷变动调节空调箱的供水量，在冷冻水供、回水总管间设压差旁通阀，通过冷水机组的水量不变。在换乘站中要注意水管的走向要不影响换乘站的使用。
4.4区间隧道通风系统
本车站两端区间通风机房内分别设置2台可逆转耐高温轴流风机（TVF-Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ1，Ⅱ2）和相应活塞/机械风阀（TVS/DZ-Ⅰ1~Ⅰ7，TVS/DZ-Ⅱ1~Ⅱ7），活塞风道净面积16㎡，机械风道净面积12.5㎡。通过相关风阀的启闭，系统可进行活塞通风或机械通风的转换。每端2台TVF风机亦可通过风阀的转换，并联运作或相互备用，以满足车站相邻区间隧道正常工况、阻塞工况通风排热或火灾工况时的排烟要求。
中央控制室根据列车火灾部位及列车在区间的位置，确定乘客疏散方向，通过火灾区间相邻车站的TVF风机联合运行，形成一定风速，排除烟气，通风方向与乘客疏散方向相反。
4.5车站轨区通风系统
车站两端排热风机房内分别设置1台16#排热风机（UOF-Ⅰ1，Ⅱ1），和站台下排热风道及屏蔽门外车行道顶排热风道连通，通过风阀转换、与TVF通风系统联合运作以实现区间隧道正常工况，阻塞工况通风排热和火灾工况时排烟功能。站台车轨区火灾时，该系统通过上排热风口排除轨区烟气。站台公共区发生火灾时，通过风阀转换，可通过站台集中排烟口，利用排热风机辅助站台排烟。
5.结语
轨道交通已成为市民出行的重要交通工具，人民生活水平越来越高，对地铁的舒适度要求也越来越高，温度，湿度，噪声，气流速度，紧急疏散等都是我们环控专业应考虑的问题，虽然地铁设计已经比较成熟，但是受各种各样的条件的限制，我们还是经受着各种各样的考验，在设计过程中一定要与土建专业紧密配合，充分利用现有的条件，把问题解决完美。