中交铁道设计研究总院有限公司 李正浩 陈天承 赵菁 刘垚 史柯峰

       【摘   要】地下车站的建筑形式对于通风空调的设计方案有很大影响，本文针对一种特殊建筑布局的单层地下车站，改变传统地下车站在两端设置机房的设计方案，只在车站一端设置双层通风空调机房，充分有效地利用站内建筑面积，并针对活塞风道、大系统风管的过轨方案进行合理处置，优化该站的区间隧道通风系统、公共区通风空调大系统、设备管理用房通风空调小系统以及冷水系统的相关设计方案，可为类似轨道交通工程相近车站的通风空调系统设计提供一些参考与借鉴。

       【关键词】地下车站  单层车站  单端机房  通风空调  系统设计

0  引言

       常规地铁标准地下车站分为上下两层，即站厅层与站台层。但是某些工程往往受制于土建条件，车站建筑形式会变得十分复杂，通风空调设计方案也变得非常困难。本文针对某复杂地下单层车站（站厅与站台同层）通风空调方案的设置进行分析、研究，提出一种方案可供探讨。

1  车站概况

       该车站为地下一层侧式站台、地上两层附属的形式，地下一层为站厅层与站台层，地下一层小里程端设有配线，采用单活塞形式；大里程端预留远期延伸条件，采用双活塞形式。定义车站小里程端为A端，大里程端为B端，以车站有效站台中心里程作为分界。单端设置的通风空调机房设置于地下一层车站东侧，如图1所示。

图1  地下一层建筑平面图

2  通风空调设计

       如图1所示，针对本车站特殊的建筑形式，本文提出以下通风空调设计方案。

       2.1  隧道通风系统

       常规标准地下车站两端活塞通风模式一致，即均为双活塞或均为单活塞。本站设计之初考虑采用双活塞，但是车站小里程端受制于区间大断面等不利条件，改为单活塞。大里程端左线区间设置地下过轨活塞风道连接至西侧右线活塞风道，排风亭（实际仅为排热风亭）与活塞风亭设置在车站西边路侧，如图2所示，

图2  隧道通风系统图

       2.2  公共区通风空调大系统

       相较于标准车站在车站两端各设置两处通风机房，本站只在车站地下一层东侧设置一个双层机房，服务于公共区通风空调的两套空调机组和回排风机等设备统一布置在上层机房，两套设备各自服务于车站大、小里程端，如图3所示为本站公共区通风空调大系统图。

图3  公共区通风空调大系统图

       大、小里程端设备选型，方案设计一致。以小里程端为例，空调机组选型风量为60500m³/h，回排风机选型风量51380m³/h。送风管出机房后，分为三路支管，一路支管服务于车站东侧小里程端站厅公共区，风管尺寸为1250x500mm,风量为17850m³/h；另一路支管服务于车站东侧小里程端站台公共区，风管尺寸为1000x500mm，风量为6750m³/h。

       由于本站只在东侧设立一处通风空调机房，因此，服务于车站西侧公共区的大系统风管需要过轨。本站轨顶风道以车站中心里程为对称，将原有轨顶风道中部断开，设置横向宽度为6760mm的过轨土建风道，该段风道只保留与轨顶风道底板同厚同高的结构板。第三路支管是服务于车站西侧公共区的送风总管，风管尺寸为1000x1000mm，风量为29350m³/h。该总管通过轨行区进入车站西侧公共区后又分为两路支管，其中一路支管服务于车站西侧站台公共区，风管尺寸为1000x500mm,风量为7350m³/h；另一路支管服务于车站西侧站厅公共区，风管尺寸为1250x500mm，风量为22000m³/h。

       回排风机选型风量为51380m³/h，排烟风机选型风量为60855 m³/h，两者在机房内管路并联，回排风管（兼排烟）服务模式及区域划分，与上述送风管的划分原则一致。

       2.3  设备管理用房通风空调系统

       本站地下一层设备管理用房分三部分。第一部分位于车站东侧，距离机房较近，设置一套通风空调系统，空调箱选型风量为12600m3/h，空调箱与回排风机均设置在下层机房。

       第二部分是位于东侧站台两端附近的房间。此类房间通风空调负荷比较小，若单独设置一套系统，首先要占用机房额外的面积，同时风管从机房出来后，排布困难，会与公共区大系统风管冲突。因此，此区域设备管理用房分别设置分体空调，将室外机置于公共区吊顶内，实际等同于将小系统房间的空调负荷纳入公共区冷负荷进行消纳。有排风要求的房间设置独立排风机，将排风机布置西侧排热风道内，利用一段土建风道过轨，最终由风管接入各房间。

       第三部分是位于西侧小里程端风道附近。基于同样的原因，且实施条件更加困难，此处设备管理用房也同样设置分体空调，室外机直接置于排热风道内；排风机也置于排热风道，由风管连接至各个房间。

       2.4  空调水系统

       如图4所示，车站冷冻站设置在东侧机房中的下层机房，水系统设置节能运行控制系统。本站地下一层空调总冷负荷（还包括地下一层设备管理用房的第一部分），经计算共为537.5+56=593.5kW。冷水机房内设置2台螺杆式水冷冷水机组，单台制冷量为296.8kW（计算值）；冷冻水泵3台（两用一备），单台额定水流量为64m³/h（选型值）；冷却水泵3台（两用一备），单台额定水流量为76m³/h（选型值）。室外设2台横流式冷却塔，单台冷却水量90m³/h（选型值），冷却塔设置于车站东侧地面附属管理用房屋顶。

图4  车站水系统原理图

3  结语

       常规情况下，标准地下车站一般分为两层，车站两端各设置一个通风机房是常见方案。本文涉及的地下车站只有一层，建筑形式复杂。因此，本文提出仅在车站一端设置一个双层机房，充分利用站内建筑面积。其中下层机房面积（有效占用面积）仅为191.2 m²，远远小于标准地下站机房面积。

       此外，提出利用原有过轨风道断开局部来实现公共区通风空调大系统方案与风管布置，并且在车站两端另外单独设置过轨排风道，在一定程度上提高了风管过轨的安全性。该站的通风空调系统设计方案可为相关地铁设计工程中的近似车站提供一定参考与借鉴。

参考文献

       [1] 北京城建设计研究总院有限责任公司.地铁设计规范：GB50157-2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013:119-129
       [2] 吴益,王奕然,郭爱东.单端设置机房地铁车站公共区通风空调系统设计探讨与实践[J].暖通空调,2017,47(12):54-57+123

       备注：本文收录于第21届暖通空调制冷学术年会（2018年10月23～27日，中国·三门峡）论文集。版权归论文作者所有，任何形式转载请联系作者。