深圳城軌道交通環(huán)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

1、深圳市城市軌道交通環(huán)控系統(tǒng) 應(yīng)用現(xiàn)狀作者:日期:目錄1前言11.1研究背景11.2研究意義11.3研究現(xiàn)狀2.1.4研究內(nèi)容2.2. 環(huán)控系統(tǒng)的發(fā)展原因以及歷程 2.2.1發(fā)展原因3.2.2發(fā)展歷程3.3. 環(huán)控系統(tǒng)的要求、組成及方案選擇 4.3.1基本要求5.3.2 組成5.3.3方案選擇6.4. 深圳軌道交通環(huán)控系統(tǒng)具體分析（以前海灣站臺為例） 74.1車站概況7.4.2前海灣站環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計特點 8.4.3站環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)8.4.3.1 大系統(tǒng) 9.4.3.2小系統(tǒng) 9.4.3.3車站區(qū)間排熱系統(tǒng)1.04.3.4區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)1.14.3.5 水系統(tǒng).1.14.4屏蔽門系統(tǒng).1.15. 結(jié)

2、論12參考文獻1.3致謝1.3.1前言1.1研究背景伴隨著城市的蓬勃發(fā)展，深圳也滋生了很多大城市病，其中交通越來越擁堵、 人們出行困難已經(jīng)成為眾多頑癥中的一個。發(fā)展公共交通是在交通系統(tǒng)層面上 以改善交通出行結(jié)構(gòu)、集約利用交通資源為手段的緩解大城市交通問題的有效 途徑。而軌道交通作為一種效率高、人均占用資源少的公共交通方式被國內(nèi)外 許多大城市所采用，緩解城市交通擁堵效果顯著。截至201 6年10月28日，深圳地鐵共有8條線路、198座車站、運營線路 總長285公里,軌道交通線路長度居中國第 3（僅次于上海、北京）世界第8位，構(gòu) 成覆蓋深圳市羅湖、福田、南山、寶安、龍華、龍崗六座市轄行政區(qū)的地鐵網(wǎng)

3、 絡(luò)。如今，深圳地鐵和深圳公交構(gòu)成了深圳市公共交通的骨干。而城市軌道交通環(huán)控系統(tǒng)作為地鐵重要組成部分，為乘客、工作人員提供舒 適、安全的環(huán)境，并且在能耗方面占有很大比重，所以環(huán)控系統(tǒng)是地鐵能否正 常運營的關(guān)鍵因素之一。1.2研究意義地鐵一般部深處地下，車站和列車行車隧道被數(shù)米至數(shù)十米厚的土層覆蓋， 與外界的空氣交換只能通過車站的出入口和有限的隧道風(fēng)井來進行。同時列車 運行、設(shè)備運轉(zhuǎn)和乘客等會發(fā)出大量的熱量；列車剎車時產(chǎn)生大量粉塵，乘客和工作人員的新陳代謝也產(chǎn)生大量的熱濕負荷和C02流體；同時由于地鐵周圍土壤通過地鐵圍護結(jié)構(gòu)的滲濕量也很大。僅靠空氣的自然流動和擴散，是無法排 除如此巨大的熱濕負荷

4、和污染物，從而難以保持地鐵內(nèi)部環(huán)境的舒適性。因此 , 必須設(shè)置地鐵環(huán)控系統(tǒng)，對地鐵內(nèi)部的空氣溫濕度、氣流速度和空氣質(zhì)量等空氣 環(huán)境因素進行控制，為乘客和工作人員創(chuàng)造一個生理和心理上都能夠滿意的適宜 環(huán)境，并滿足地鐵設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的需要。其中“節(jié)能”是地鐵環(huán)控系統(tǒng)必須考慮的問題。地鐵環(huán)控系統(tǒng)的造價僅相當(dāng)于整個地鐵的8%10%，但在運行過程中，用電量卻占了相當(dāng)大的比重。采 用空調(diào)系統(tǒng)的地鐵環(huán)控系統(tǒng)用電量約占整個地鐵耗電量的40 %左右。對于廣州等炎熱地區(qū)，地鐵環(huán)控系統(tǒng)的能耗占地鐵總能耗的 50%。地鐵內(nèi)部的空間和發(fā)熱 量大，為了維持其熱環(huán)境，環(huán)控系統(tǒng)的風(fēng)機、制冷機、空調(diào)機的裝機容量都相當(dāng) 大,由此引

5、起大量的設(shè)備投資和運行能耗費用，嚴重影響到地鐵的運營經(jīng)濟性。因此，在地鐵環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，要針對地鐵的特點，充分利用有利的因素，克服不利的因素，在滿足設(shè)備及人員對環(huán)境的要求的基礎(chǔ)上 ，采用合理的環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計并進行科學(xué)的運行控制，實現(xiàn)最小的初投資和最低的運行費用。1.3研究現(xiàn)狀文獻以深圳地鐵（屏蔽門系統(tǒng)）香蜜湖島式車站的隧道通風(fēng)系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)隧道活塞風(fēng)的空氣動力學(xué)控制方程和活塞風(fēng)速的理論計算，分析列車在行車過程中由于活塞效應(yīng)對車站隧道、區(qū)間隧道和活塞風(fēng)閥各個斷面所產(chǎn)生的不同影響，確定地鐵隧道活塞風(fēng)的測試方案。文獻2利用可靠性的工作過程分析深圳地鐵一期工程環(huán)控系統(tǒng)在可靠性上存在 的問題

6、和采取的整改方案。提出新線建設(shè)對此類問題的處理辦法，提高了環(huán)控系統(tǒng)的可靠性。文獻3根據(jù)地鐵環(huán)控系統(tǒng)的能耗特點，提出一種環(huán)境整體節(jié)能控制策略。文獻4對前海灣站環(huán)控設(shè)計進行了觀察以及分析。文獻5對閉式系統(tǒng)和屏蔽門系統(tǒng)進行比較， 并發(fā)現(xiàn)屏蔽門系統(tǒng)在技術(shù)方面勝于閉 式系統(tǒng)。文獻對地鐵屏蔽門、閉式系統(tǒng)以及屏蔽門系統(tǒng)的能耗問題進行了研究，并搜集對 應(yīng)的數(shù)據(jù)進行分析，得出屏蔽門系統(tǒng)可以有效節(jié)能的結(jié)論。文獻7：對南京地鐵一號線環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能方面做了研究，發(fā)現(xiàn)該線路環(huán)控系統(tǒng)經(jīng)過改進以后，能耗得到了減少，從而達到節(jié)約資金的目的。為其它地鐵線的環(huán)控節(jié)能運 營提供了一定的理論依據(jù)和實際運用的示范。1.4研究內(nèi)容本文主要

7、從環(huán)控系統(tǒng)的歷程出發(fā)，探索環(huán)控系統(tǒng)產(chǎn)生的必然過程，從而了解環(huán)控 系統(tǒng)形成條件以及它們存在的必要性。再延伸到如今環(huán)控系統(tǒng)的組成以及它們相對應(yīng) 的選擇方案，找出目前最適合當(dāng)?shù)剀壍澜煌ǖ姆桨浮Ｗ詈笾攸c調(diào)查深圳某個車站的環(huán) 控系統(tǒng)，從而推斷出深圳地鐵環(huán)控系統(tǒng)的整體現(xiàn)狀，并對此進行合理的分析。2環(huán)控系統(tǒng)的發(fā)展原因以及歷程2 0世紀30年代末以前，大多數(shù)軌道交通地下工程都沒有考慮環(huán)境控制。到了 現(xiàn)代，該項工程才逐步成形，成為如今的環(huán)控系統(tǒng)。2. 1發(fā)展原因軌道交通的地下線路是一個狹長的地下建筑 ，除各站的出、入口，送排風(fēng)口與外 界大氣相通外，基本上市與外界隔絕的；另外，由于列車的高密度運行以及大量乘客 的

8、集散，形成獨特的環(huán)境特點：地下鐵道的車站和區(qū)間隧道除出入口等極少部位與外界相連通外，基本上與外界隔絕，只有用人工氣候環(huán)境才能滿足乘客的要求。列車各種設(shè)備的運行和高度密集的乘客都將釋放出大量的熱，如不及時排出，將使車站和區(qū)間的溫度上升，使乘客在此環(huán)境中難以忍受。由于地層蓄熱作用，運營初期系統(tǒng)內(nèi)部的溫度會逐年升高，若處理不當(dāng)，會對系統(tǒng) 的遠期環(huán)境造成影響。車站內(nèi)高度密集的人群會釋放出大量的異味和二氧化碳，如果沒有足夠的新鮮空 氣和有效排出廢氣的措施，將會使車站內(nèi)的空氣十分污濁。軌道交通地下工程是一個狹長封閉的地下建筑， 列車以及各種設(shè)備運行產(chǎn)生的噪 聲不易消除,對乘客影響較大。列車運行時產(chǎn)生的“活

9、塞效應(yīng)”，若不能合理利用，會干擾車站的氣流組織，使乘客 感到不舒適,并影響車站的負荷。當(dāng)發(fā)生事故、尤其是發(fā)生火災(zāi)事故時，將導(dǎo)致環(huán)境惡化，不易救援，需要采取有 效措施。正因為其環(huán)境與地面建筑有很大的不同，要想吸引更多的乘客來乘坐地鐵，就需要營造一個良好、舒適的人工環(huán)境，以滿足眾多乘客和軌道交通內(nèi)部工作人員的生理 和心理上的要求，這種要求，或者說人工環(huán)境，實際上是一個多功能、多方面的綜合 要求，設(shè)計地下軌道環(huán)境中空氣的溫度、濕度、氣流速度、空氣品質(zhì)、噪聲控制、環(huán) 境色調(diào)與照明亮度以及裝飾的協(xié)調(diào)與配合諸多因素 ，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。于是，致 力于控制軌道交通地下工程環(huán)境的設(shè)計人員不斷探索，經(jīng)過不斷

10、發(fā)展，更加關(guān)注局部排風(fēng)、局部空調(diào)以及緊急情況下的通風(fēng)，于是概念也得到更新，軌道交通地下工程環(huán)境（環(huán)控系統(tǒng)）就應(yīng)運而生了。2. 2發(fā)展歷程1863年，世界第一條軌道交通地下工程“大都會”號在倫敦開通 ，由于是蒸汽機 車驅(qū)動，冒煙的發(fā)動機在地下運行時污染環(huán)境使人感覺很不舒服。“大都會”號以后的倫敦軌道交通地下工程在引入電機機車時又遇到新的問題。電機機車的功率很大，放出的熱量也更多，由于散熱量的增加和客運量的增大，使人 在倫敦地鐵內(nèi)處于一種難以忍受的窒息狀態(tài)。1 9 0 1年紐約軌道交通地下工程開始修建，設(shè)計人員對于隧道和車站的強迫通 風(fēng)沒有特別的考慮，相信人行道上的通風(fēng)口就能成為地下工程系統(tǒng)提供的

11、新鮮空氣。 1905年10月，紐約第一條軌道交通開通運行，次年夏天由于地面通氣口不定而引起軌 道交通地下工程內(nèi)溫度過高問題變得嚴重起來。為了增加通氣量，車站的房頂上設(shè)置了更多的通氣口，車站之間修建了風(fēng)機管和通風(fēng)管。1 9 0 9年5月開始建造了波士頓軌道交通地下工程，設(shè)計人員已經(jīng)認識到為乘客們提供一個舒適環(huán)境的必要性，提出“采用人工通風(fēng)方式獲得純凈空氣，在隧道內(nèi)使 用電燈提供照明”并總結(jié)出“溫度問題與通風(fēng)有關(guān)，加大通風(fēng)換氣次數(shù)，將減少隧道 內(nèi)外溫差”。在波士頓軌道交通地下工程采用隧道頂部的風(fēng)管進行通風(fēng)，并且車站出入 口設(shè)計較大,使得軌道交通地下工程內(nèi)有比較良好的環(huán)境。在設(shè)計芝加哥軌道交通地下工

12、程的一開始 ，人們就考慮了環(huán)境控制的問題。芝加 哥第一條軌道交通地下工程于 194 3年建成，Ed isonB r o ck為這條軌道交通地下工 程的通風(fēng)系統(tǒng)的建立做出了巨大貢獻°Br ock在“芝加哥軌道交通地下工程中實現(xiàn) 熱量平衡,Brock不僅考慮了為保持舒適的軌道交通地下工程環(huán)境所需的空氣變化，同時也考慮了隧道壁、土壤溫度日變化和年變化影響以及熱量的累積作用，并測定了多種溫度及循環(huán)下的累積效應(yīng)，在設(shè)計芝加哥軌道交通地下工程時充分利用了這些數(shù) 據(jù)，創(chuàng)造了未使用空調(diào)幾乎全年都能提供充分通風(fēng)和宜人工程通風(fēng)系統(tǒng)。芝加哥地鐵內(nèi)的環(huán)境成功解決，使得其他許多計劃修建地鐵的城市， 在設(shè)計的早

13、 期階段開始尋找解決環(huán)境問題的方案。195 4年開通的多倫多地鐵，基本上是以芝加哥 地鐵設(shè)計為藍本的。多倫多地鐵克服了空氣的告訴流動對月臺和乘客的壓力和壓力波 采用了一些結(jié)構(gòu)上的改變以及利用隧道周圍巖土層的蓄熱（冷）性能,采用夜間通風(fēng)，較好地改善了候車、乘車環(huán)境。總之，早期的地鐵環(huán)境控制，都僅限于自然（活塞效應(yīng)）通風(fēng)，或者在后期改造中, 以安裝機械式強制通風(fēng)設(shè)備作為最終解決措施。如今，地鐵環(huán)境控制已取得了很大的 突破，在安全性、舒適性方面都得到了很大的提高。3環(huán)控系統(tǒng)的要求、組成及方案選擇軌道交通地下工程環(huán)控系統(tǒng)（e nvir o nm e nt al co ntrol s y ste m）的

14、目的就是 在正常運行期間為乘客、工作人員提供舒適的環(huán)境，以及在緊急情況下能夠迅速幫主 乘客離開危險地并盡可能減少損失。3.1基本要求軌道交通地下工程不論采用何種環(huán)控系統(tǒng)都必須滿足以下3個基本要求。列車正常運行時，環(huán)控系統(tǒng)能根據(jù)季節(jié)氣候，合理、有效地控制系統(tǒng)內(nèi)空氣溫度、 濕度、流速和清新度、氣壓變化和噪聲，保持舒適、衛(wèi)生的空調(diào)環(huán)境。列車阻塞運行時，環(huán)控系統(tǒng)能夠確保隧道內(nèi)空氣流通， 列車空調(diào)器正常運行，乘 客們感到舒適。緊急情況時，環(huán)控系統(tǒng)能夠控制煙、熱氣擴散方向，為乘客撤離和救援人員進入提供 安全通道。軌道交通地下工程環(huán)控方式有多種，不同的城市其氣候條件、室外溫濕度差異很 大。因此，選用何種環(huán)控

15、方案，應(yīng)根據(jù)客觀條件、工程造價、運行效果等方面綜合分 析。3.2組成軌道交通地下工程環(huán)控系統(tǒng)一般由區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)、車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)、大系統(tǒng)、小系統(tǒng)、水系統(tǒng)幾個部分組成。(1) 區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)區(qū)間隧道通風(fēng)環(huán)控系統(tǒng)主要用作隧道的通風(fēng)換氣，在隧道中發(fā)生火災(zāi)時，此系統(tǒng)也兼有防災(zāi)報警功能。區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)主要靠通風(fēng)來降低隧道內(nèi)的空氣濕度，一方面由設(shè)在站臺兩段 的事故風(fēng)機在夜間列車停運時向隧道內(nèi)送風(fēng)和排風(fēng)來降低區(qū)間內(nèi)的空氣濕度；另一方面白天列車運行時，所產(chǎn)生的活塞風(fēng)經(jīng)過活塞風(fēng)道，由地面上的風(fēng)亭排出區(qū)間內(nèi)的空氣 和吸入外界的溫度較低的空氣，對隧道內(nèi)進行通風(fēng)。為了避免和減少列車運行所產(chǎn)生 的活塞風(fēng)進入車站

16、的站臺層和站廳層， 在車站和區(qū)間的交匯處設(shè)置冷卻阻尼風(fēng)， 它是 由車站空調(diào)系統(tǒng)中的空調(diào)箱送出的冷風(fēng)，風(fēng)量時整個車站空調(diào)送風(fēng)的25%。(2) 車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)“車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)”是指服務(wù)于車站范圍內(nèi)屏蔽門外側(cè)列車停車區(qū)域隧道的通 風(fēng)及防排煙系統(tǒng)。上述兩部分合稱“隧道通風(fēng)系統(tǒng)”，一般均由專門的系統(tǒng)設(shè)計單位進行設(shè)計，車 站設(shè)計人員僅需根據(jù)系統(tǒng)專業(yè)要求合理的將其實現(xiàn)即可。在正常運行狀態(tài)下，打開所有的區(qū)間隧道排熱風(fēng)機，隧道的換氣主要靠列車運行 時產(chǎn)生的活塞風(fēng)進行空氣交換。 早、晚間列車停止運行時，打開區(qū)間隧道通風(fēng)機和隧道排熱風(fēng)機對隧道進行空氣交換如遇到列車故障，比如列車阻塞在站內(nèi)時，此時只需打開此站的部

17、分隧道通風(fēng)機 以及相應(yīng)的電動組合風(fēng)門來增加排風(fēng)量，依靠空氣的自然流動來進行空氣交換。如果列車阻塞在區(qū)間隧道內(nèi)，此時打開區(qū)間兩端隧道通風(fēng)機以及相應(yīng)的電動組合 風(fēng)門對隧道區(qū)間強制進行空氣交換。當(dāng)列車在運行過程中發(fā)生火災(zāi)時，此時區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)各設(shè)備運行的原則是： 必須保證隧道中的風(fēng)向與旅客疏散的方向相反 ，以保證旅客的生命安全。這里有四種 可能的火災(zāi)模式，即隧道列車尾部發(fā)生火災(zāi)、隧道列車頭部發(fā)生火災(zāi)、隧道列車中部 發(fā)生火災(zāi)和站臺列車發(fā)生火災(zāi)。(3) 大系統(tǒng)“大系統(tǒng)”是指服務(wù)于站廳、站臺公共區(qū)(即乘客所處區(qū)域)的通風(fēng)空調(diào)以及防 排煙系統(tǒng)，又稱公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)環(huán)控系統(tǒng)。 車站大系統(tǒng)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)包括站廳層

18、、 站 臺層公共區(qū)的所有環(huán)控設(shè)備。在正常情況下，環(huán)控系統(tǒng)通過測量新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)、混合風(fēng)的溫濕度和C02濃度來調(diào)節(jié)空調(diào)機組回水管自動調(diào)節(jié)閥門的開度，控制風(fēng)閥開關(guān)和風(fēng)機的啟停。(4) 小系統(tǒng)“小系統(tǒng)”是指服務(wù)于設(shè)備、管理用房區(qū)(即工作管理人員及設(shè)備所處區(qū)域)的通風(fēng)空調(diào)及防排煙系統(tǒng)。車站空調(diào)通風(fēng)小系統(tǒng)是一套獨立的系統(tǒng)。其運行方式比較簡 單。在正常運行時，送/排風(fēng)機的送/排風(fēng)量是固定的，不隨季節(jié)的變化而變化。當(dāng)出 現(xiàn)火情時，系統(tǒng)按照預(yù)定的災(zāi)害程序運行。(5 )水系統(tǒng)“水系統(tǒng)”是為大、小系統(tǒng)提供冷源的一套系統(tǒng)。對冷卻汞來說，通常以冷凝器 進水和回水間的溫差作為控制依據(jù)， 實現(xiàn)進水和回水間的恒溫差控制。

19、 系統(tǒng)由冷凍水 泵、冷卻水泵、冷卻塔、冷水機組、膨脹水箱、集水器、分水器、設(shè)備之間的連接管 線和一些閥門組成。典型軌道地下車站環(huán)控，大系統(tǒng)配有 4臺組合式空調(diào)機，4臺回排風(fēng)機，2臺全 新風(fēng)機;小系統(tǒng)配有多臺小型空調(diào)機及排風(fēng)機，大小系統(tǒng)共用2臺冷水機組。通常情況 下，大系統(tǒng)在運營時間內(nèi)開啟2臺或4臺空調(diào)機及排風(fēng)機，小系統(tǒng)24H連續(xù)運行，冷 水機組在空調(diào)季時24H開啟。3.3方案選擇按通風(fēng)方式可分為開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)。（1）開式系統(tǒng)開式系統(tǒng)允許隧道空氣與大氣自由交換，應(yīng)用機械通風(fēng)或列車的“活塞效應(yīng)”將 空氣由隧道中間通風(fēng)并引入隧道內(nèi)，通過鄰近車站打開的排風(fēng)減壓并排出，車站通過站臺底部、

20、隧道頂排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)，這樣將干燥的冷空氣送到站臺和集散廳來進行空氣 調(diào)節(jié)，達到冷卻站臺和隧道的目的。其基本特點是費用省，但車站舒適性較差，多為早期如北京、倫敦、多倫多、莫 斯科等城市的軌道交通系統(tǒng)所采用。（2）閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)在車站內(nèi)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，在隧道風(fēng)井中裝設(shè)有關(guān)閉功能的閥門，需采用 空調(diào)的季節(jié)閥門關(guān)閉，隧道不通風(fēng)，使系統(tǒng)內(nèi)部基本上與外界大氣隔斷， 僅供給滿足 乘客所需的新鮮空氣量，在非空調(diào)季節(jié)為開式系統(tǒng)。車站內(nèi)采用空調(diào)系統(tǒng)，并利用站 臺排風(fēng)系統(tǒng)使車站空氣再循環(huán)進入到車站空調(diào)系統(tǒng)，這樣使進入系統(tǒng)的熱、濕室外空 氣減至最少來達到降低車站空調(diào)負荷的目的。區(qū)間隧道的冷卻是借助于列車運行的“活塞效應(yīng)

21、”攜帶一部分車站空調(diào)冷風(fēng)來實現(xiàn)的。其特點是舒適性好，但費用較高,香港、廣州、南京、東京、華盛頓等城市均采用閉式系統(tǒng)。（3）屏敝門系統(tǒng)屏蔽門系統(tǒng)是在車站的站臺和行車隧道之間安裝一道帶門的透明屏障，將站臺與隧道分隔開，車站安裝空調(diào)系統(tǒng)。隧道用通風(fēng)系統(tǒng)（機械通風(fēng)或活塞通風(fēng)），由于這樣 把從軌道進入公共區(qū)熱量的大部分都隔絕了 ，站臺的空調(diào)負荷就減小了很多。站臺底 部排風(fēng)系統(tǒng)通過隧道風(fēng)井抽進新鮮室外空氣來實現(xiàn)列車通道的通風(fēng)，并且通過列車的活塞作用引起隧道空氣與由站臺底部排風(fēng)系統(tǒng)吸進的室外空氣進行交換以實現(xiàn)隧道 的冷卻。屏蔽門系統(tǒng)的安全性、舒適性均較好，但安裝費用昂貴，技術(shù)要求較高，而運行成 本較低，新加

22、坡、西雅圖、列寧格勒、上海、深圳等城市采用了屏蔽門系統(tǒng)。4深圳軌道交通環(huán)控系統(tǒng)具體分析（以前海灣站臺為例）前海灣站是深圳地鐵是運營中的羅寶線、環(huán)中線和機場線的一個換乘站，同時也 是環(huán)中線的西端終點站。4.1車站概況前海灣地鐵站位于南山區(qū)前海規(guī)劃區(qū)一帶，建于晨文路地下，呈南北向布置。該站屬于集中連鎖站，也是1號線、5號線、1 1號線的換乘站。為深圳六個計劃中的大型交通樞紐之一。屬于地下站前海灣車站是前海交通樞紐的重要組成部分，全長8 30米、寬25.7米，深1 8.1 米，地下三層雙柱三跨島式車站，總建筑面積7 .8萬平方米，造價1 1.8 2億元,是地鐵 11號線1 5座車站中的重點控制性工程

23、，也是亞洲最大的在建地鐵車站。地下 1層是 換乘空間，與前海灣交通樞紐空間打通，地下2層一部分是地鐵站廳層，還有一部分與 換乘交通相連，地下3層則是1 1號線的站臺。圖4-1車站平面示意圖4 .2前海灣站環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計特點(1) 前海灣站為起點站,站臺南端有折返線，北端有單渡線和1、5、11號線聯(lián)絡(luò)線, 站廳層有自然形成空間，設(shè)計時考慮了結(jié)構(gòu)預(yù)留，并在南端設(shè)置了送、排風(fēng)井；站臺 層形成了凈寬小的異形空間，設(shè)計時考慮合理利用，排熱風(fēng)機設(shè)在了站臺層。(2) 前海灣站為雙柱三跨結(jié)構(gòu)，由于1號線前海灣站的部分風(fēng)亭和消防樓梯間設(shè)在本站主體結(jié)構(gòu)內(nèi)，本站局部凈寬僅為12m，合理的布置密集管線，密切和土建專業(yè)配

24、合是設(shè)計過程中應(yīng)考慮的重要方面。(3) 環(huán)控設(shè)備選用節(jié)能、低噪聲產(chǎn)品,區(qū)間隧道風(fēng)機選用雙速風(fēng)機，排熱風(fēng)機選用 變頻風(fēng)機，以適應(yīng)排熱負荷變化的需要。4.3站環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)前海灣站環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)由以下 5部分組成：車站站廳和站臺公共區(qū)空調(diào)、通風(fēng)、排煙系統(tǒng)，簡稱“大系統(tǒng)”；車站設(shè)備及管理用房空調(diào)、通風(fēng)、排煙系統(tǒng)，簡稱“小系統(tǒng)”； 車站范圍屏蔽門外站臺下排熱通風(fēng)和車行道頂部排熱系統(tǒng) (UPE/OTE系統(tǒng))，簡稱“車 站隧道通風(fēng)系統(tǒng)”；區(qū)間隧道活塞通風(fēng)、機械通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)(T VF系統(tǒng))，簡稱“區(qū) 間隧道通風(fēng)系統(tǒng)”；及空調(diào)制冷循環(huán)水系統(tǒng)，簡稱“水系統(tǒng)”。4. 3.1大系統(tǒng)在車站站廳層兩端，各設(shè)1環(huán)控機房，在

25、機房內(nèi)各設(shè)1臺組合式空調(diào)機組、 回排 風(fēng)機、空調(diào)新風(fēng)機及排煙風(fēng)機，組成2個空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，各負擔(dān)半個車站的空調(diào)通風(fēng)。 在空調(diào)機組的入口處設(shè)有新風(fēng)回風(fēng)混合室， 與之相連的回風(fēng)口、新風(fēng)口及空調(diào)新風(fēng)口 均設(shè)有可控電控閥，保證各設(shè)備按不同工況實現(xiàn)最小新風(fēng)空調(diào)運行、全新風(fēng)空調(diào)運行、 機械通風(fēng)運行?？紤]節(jié)能，組合式空調(diào)機組和回排風(fēng)機采用變頻運行。公共區(qū)送、排風(fēng)管按均勻送風(fēng)設(shè)計，站廳層、站臺層公共區(qū)采用上送/上回方式,站廳層送風(fēng)管設(shè)在中間靠樓扶梯側(cè)，排風(fēng)管設(shè)在兩側(cè)；站臺層回風(fēng)管靠近屏蔽門側(cè)，送 風(fēng)管靠近樓扶梯側(cè)。當(dāng)車站站廳層公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)，則空調(diào)水系統(tǒng)停止，關(guān)閉回/排風(fēng)機，關(guān)閉車站送 風(fēng)系統(tǒng)和站臺層回/排風(fēng)系

26、統(tǒng)管路，啟動排煙風(fēng)機，由站廳層排風(fēng)系統(tǒng)排除煙霧經(jīng)風(fēng)井 至地面，使站廳層造成負壓，補風(fēng)經(jīng)出入口從室外進入站廳，便于人員從車站出入口疏散至地面。當(dāng)車站站臺層公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)，則空調(diào)水系統(tǒng)停止，關(guān)閉回/排風(fēng)機，關(guān)閉站臺層 送風(fēng)系統(tǒng)和站廳層回/排風(fēng)系統(tǒng)，啟動排煙風(fēng)機，啟動組合式空調(diào)機組向站廳送風(fēng)， 為保證站廳到站臺的樓梯和扶梯口處具有不小于l.5m/s的向下氣流，可打開屏蔽門首/尾各1扇活動門,啟動T VF風(fēng)機和U PE/OTE風(fēng)機排煙。由站臺層排除煙霧經(jīng)風(fēng)井至地面，使站臺層造成負壓，樓梯口形成向下氣流，便于人員安全疏散至站廳層圖4 2送/回風(fēng)管圖4 -3送風(fēng)機口4. 3. 2小系統(tǒng)設(shè)置空調(diào)的設(shè)備管理用

27、房采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，兼火災(zāi)時的防排煙系統(tǒng)。火災(zāi)時送風(fēng)機兼作補風(fēng)機，回排風(fēng)機兼做排煙風(fēng)機，并啟、閉相關(guān)風(fēng)閥，實現(xiàn)火災(zāi)工況運作模式。受氣體保護房間，如通信機械室、信號機械室、牽引降壓變電所等房間，需設(shè)置下排風(fēng)口，用于火災(zāi)后排除比重大于空氣的滅火劑殘余物。北端站廳層是設(shè)備管理用房集中的地方,3號風(fēng)亭的北端站廳層設(shè)置了低壓開關(guān) 柜室和環(huán)控電控室，空調(diào)機組和回排風(fēng)機設(shè)置在北端的冷凍機房內(nèi)。3號風(fēng)亭的南端站廳層設(shè)置了公眾通信機械室、專用通信機械室、AFC票務(wù)室等房間,設(shè)置了全空氣空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)機組和回排風(fēng)機設(shè)置在北端環(huán)控機房內(nèi)。由于公共 區(qū)系統(tǒng)風(fēng)管須穿過該區(qū)域，造成風(fēng)管密集繁多，與土建配合頂板梁采用了上

28、翻。北端站臺層設(shè)置了整流變壓器室、高壓、直流開關(guān)柜室等電氣房間，設(shè)置全新風(fēng) 空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)機組和回排風(fēng)機設(shè)置在北端環(huán)控機房內(nèi)。車站南端的房間較少，站廳層有環(huán)控電控室、照明配電室等 ，站臺層有跟隨所和 照明配電室，考慮南端環(huán)控機房緊張，共同設(shè)置1個全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) ，空調(diào)機組和回 排風(fēng)機設(shè)置在南端環(huán)控機房內(nèi)。車站冷凍機房、兩端的環(huán)控機房各采用獨立的機械通風(fēng)系統(tǒng)，送排風(fēng)機設(shè)在機房 內(nèi)。站廳兩端的衛(wèi)生間設(shè)置了獨立的排風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機設(shè)置在環(huán)控機房內(nèi)，門上設(shè)置百葉自然進風(fēng)。圖4 4風(fēng)亭（大、小系統(tǒng)通用）4 .3.3車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)列車頂部及站臺下排熱風(fēng)道匯總在車站兩端的站臺層環(huán)控小室，通過站臺層的排熱風(fēng)機排

29、到地面。為了達到環(huán)控節(jié)能運行，排熱風(fēng)機選用變頻風(fēng)機，以適應(yīng)排熱負荷 變化的需要。由于本站為雙柱 3跨結(jié)構(gòu)，列車頂部排熱風(fēng)道接人環(huán)控小室時出風(fēng)口與 梁相近，設(shè)計時建議土建專業(yè)將中板梁上翻至環(huán)控機房內(nèi)。4.3 .4區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)車站北端和南端設(shè)置了區(qū)間活塞通風(fēng)設(shè)備區(qū)，配有相應(yīng)的區(qū)間隧道風(fēng)機和風(fēng)閥。 事故風(fēng)機采用可逆轉(zhuǎn)雙速風(fēng)機，早晚換氣時，采用低速轉(zhuǎn)，降低噪聲對周圍環(huán)境的影響； 火災(zāi)運行時,采用高速運轉(zhuǎn)。5號線單渡線和1、5號線聯(lián)絡(luò)線上各設(shè)置了 2組射流風(fēng) 機，保證火災(zāi)時的氣流組織。4.3.5水系統(tǒng)在車站北端站廳層設(shè)有冷凍機房，為車站兩端的空調(diào)機組及管理用房的空調(diào)設(shè)備 提供冷源。冷凍機房內(nèi)設(shè)有2臺

30、800號螺桿式冷水機組。系統(tǒng)配有2臺冷凍水泵、2 臺冷卻水泵及2臺冷卻塔，運行時一一對應(yīng)。該系統(tǒng)使用膨脹水箱定壓，用自來水自動補水。膨脹管及冷卻塔供回水管沿北風(fēng)道引至地面冷卻塔機房內(nèi)。膨脹水箱及冷卻塔的補水及排水經(jīng)管道接人城市管網(wǎng)。4. 4屏蔽門系統(tǒng)由于屏蔽門系統(tǒng)的安全性、舒適性均較好 ，并且運行成本較低，深圳地鐵均采用 屏蔽門系統(tǒng),前海灣站也不例外。屏蔽門它是一道自上而下的玻璃隔離墻和活動門，沿著車站站臺邊緣和兩端頭設(shè)置，能把站臺候車區(qū)與列車進站停靠區(qū)完全隔離。門體高度一般是2 8 00-3200m m.每側(cè)站臺一共安裝了 30扇屏蔽門。當(dāng)列車在隧道內(nèi)運行時，會產(chǎn)生強烈的活塞效應(yīng)，這樣列車進

31、站時將會給站臺候 車的乘客帶來被活塞風(fēng)吹吸的危險。安裝屏蔽門系統(tǒng)后，站臺與隧道空間由屏蔽門隔離開來，只有當(dāng)列車?？空九_，并 且列車門與屏蔽門完全相對時，屏蔽門才與列車門同時打開，以便乘客上下車，從而避 免了乘客跌落站臺軌道的危險。圖45屏蔽門5結(jié)論隨著社會的進步與發(fā)展，科技水平也在逐步提高。軌道交通環(huán)控系統(tǒng)之所以會出 現(xiàn)，正是因為人們需要更加舒適、安全、便于管理的乘車環(huán)境 ，所以，它便應(yīng)運而生。最早的時候，由于欠缺考慮以及科技水平的限制 ，地鐵并沒有安裝環(huán)控系統(tǒng)，這也 使得地鐵內(nèi)部環(huán)境惡劣，讓乘客處于一種難以忍受的窒息狀態(tài)， 很快，人們認識到為 乘客提供舒適環(huán)境的重要性，開始在內(nèi)增加通氣口，并

32、采用人工通風(fēng)，環(huán)控系統(tǒng)逐漸成 型，成為現(xiàn)在的開式系統(tǒng)，舒適性雖然得到提高，但還是不夠，所以逐漸棄用。到如今，環(huán)控系統(tǒng)發(fā)展到一個較為成熟的階段。并且，根據(jù)不同的氣候環(huán)境，所采 用的方案也有所不同，比如，閉式系統(tǒng)適合寒冷的北方，屏蔽門系統(tǒng)適合溫暖的南方。 但是，屏蔽門系統(tǒng)比較先進，在候車安全性、能耗方面、噪聲控制等方面均比閉式系 統(tǒng)要具有優(yōu)勢，且運行成本要低。不過，安裝費用較為昂貴，本人認為 ，條件允許的話 應(yīng)該率先考慮屏蔽門系統(tǒng)。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，深圳地鐵均采用屏蔽門系統(tǒng)。跟據(jù)本人調(diào)查結(jié)果來看，前海灣站為雙柱三跨結(jié)構(gòu)，且站廳層有自然形成空間，設(shè) 計時考慮了結(jié)構(gòu)預(yù)留，并在南端設(shè)置了送、排風(fēng)井；站臺層形成了凈寬小的異形空間， 設(shè)計時考慮合理利用，排熱風(fēng)機設(shè)在站臺層。其站臺環(huán)控設(shè)備選用節(jié)能、低噪聲產(chǎn)品，區(qū)間隧道風(fēng)機選用雙速風(fēng)機、排熱風(fēng)機 選用變頻風(fēng)機，以