广州地铁一号线芳村站增装屏蔽门前后系统方案之比较

1 、概述

广州地铁一号线采用开闭式通风空调系统，自1999 年运行以来，车站和隧道的环境受活塞风的影响很大，通风空调系统的能耗比较大，约占全线能耗的三分之一。为了能有效减少通风空调系统的能耗，改善车站和隧道的空气环境以及提高乘客候车的安全性，决定对一号线增装屏蔽门系统，为了配合屏蔽门工程的实施，车站通风空调系统需要进行相应的改造。

1 . 1 开闭式系统的特点

1 ）隧道通风系统的运行方式根据室外气候的变化可采用开式和闭式运行。

2 ）乘客有因意外或特殊情况跌入轨道的可能，而一旦发生事故时必将对正常运营带来严重的影响。

3 ）在正常运行时，列车的活塞效应会将车站的空气引入区间隧道内或推至车站外，同时将隧道和外界的热空气引入车站，这样空调季节将会导致车站冷量大量损失，这无疑将会导致车站冷负荷的成倍增长，使空调系统投资和运行费用均较屏蔽门系统高，但其区间隧道内的空气温度会较同样运行条件下的屏蔽门系统低。

4 ）由于受活塞风的影响，车站的温度场速度场无法维持稳定，同时车站空气品质也较难控制。

5 ）当区间发生阻塞和火灾时，由于车站泻压很快，必须在隧道两端的隧道风机上加设喷嘴设推力风机才能有效组织起区间隧道通风，因其隧道通风系统机房面积大；由于车站的冷负荷大，其要求的通风空调系统机房也是较大；同在车站的两端还需设置迁同风道、在隧道进出地面的洞口处设置空气幕机房；因此其土建投资屏蔽门系统大。

1 . 2 屏蔽门系统的特点

l ）乘客在站台上候车时由于与行车隧道隔离，安全性将大大提高。

2 ）除列车停靠站台供乘客上下车外屏蔽门处于关闭状态，极大的减少了车站与隧道的空气对流，减少了车站冷负荷的损失，同时提高了车站空气洁净度、降低了列车进站带来的噪音。

3 ）活塞效应对车站的影响将减至最低程度，因此改善了车站的气流组织，可以较好的控制车站的温湿度。列车正常运行时，区间隧道通风采用开式运行，依靠活塞效应将区间隧道的热空气排至外界，同时引入室外的新风来冷却隧道。

4 ）由于车站泻压减弱和不设置迁回风道，活塞效应将会得到加强，有利于隧道的活塞通风。

5 ）系统的初投资、运行费用和土建初投资将会比开闭式系统节省。

6 ）屏蔽门系统将增加一定的初投资和运营费用，同时屏蔽门系统增加了与有关专业的接口关系。对于广州地铁一号线，由于没有屏蔽门，所以大系统和隧道通风系统是连通的，因此由于活塞风的影响，能耗很大，而小系统主要是对设备管理用房进行通风空调；而加装屏蔽门后将大系统与隧道通风系统分开，所以加装屏蔽门主要对大系统产生影响。

本文以地铁一号线芳村站为例，对广一州地铁一号线加装屏蔽门前后进行比较。

2 、车站通风空调现状

2 . 1 系统配置情况

空调大系统采用一次回风系统，在车站两端的环控机房内设有 4 台组合式空调器，每个机房设两台各负责半个车站公共区的空调及进站端集中送风的负荷。室外空气经过组合式空调器处理后，送至静压室再由风管送至站台层、站厅层的公共区空调区域。由于大系统布置为对称布置，因此提供的所有附图均是车站单侧布置图。其系统详细配置见图 1 。

图 1 芳村站改造前单端大系统布置系统图

2 . 2 系统气流组织方式

对站厅层和站台层分别采用不同的气流组织形式：

l ）站厅层：气流组织形式为上送上回。

2 ）站台层：气流组织形式为上送上下回。

2 . 3 系统运行模式

正常模式有小新风运行模式，全新风运行模式，全通风运行模式。

火灾模式为：火灾时关闭组合式空调器，同时开启站厅回排风机，站台回排风机，站台回排风机

2 . 4 空调水系统

水系统由 2 台离心式冷水机组， 3 台冷冻水泵（ 2 用 1 备） , 3 台冷却水泵（ 2 用 l 备）组成。

3 、系统改造原则及措施

车站通风空调改造遵循在不影响运营及消防模式的条件下，尽量少动原有设备，简化系统，缩短工期的大原则下，主要有以下几个方面：

1 ）拆除每端环控机房内的组合式空调器 1 台，并对另外一台更换风机和表冷器； 2 ）拆除每端环控机房内的所有新风机、小新风机、保留其相应的电动风阀，并做移

位处理；

3 ）改造原送风静压室；将原送风静压室分割成 2 半，一边为回排风室，另一边为

送风静压室；

4 ）在已经拆除的组合式空调器的上方加装回风机及回风管，并连接至混合风室；

5 ）将原站厅的回排风机改为车站排风／排烟风机（正常情况时关闭），并将连入混风室的风管、风阀拆除，再封堵阀孔；

6 ）拆除原站台引入混风室的回风阀和回风管，并封堵阀孔；

7 ）拆除站台层公共区的原所有风管和风口，增加 1 条送风管、 1 条回排风管以及送回风口，并将原来“上送上下回的气流组织形式改为上送上回的形式；

8 ）将原站台的回排风机改为隧道回排风机；

9 ）在屏蔽门控制室增加一台风机盘管，水管引至附近的冷冻水管；

10 ）将水系统冷却水泵，冷冻水泵的二用一备的运行模式改为一用两备的形式，并对冷却水泵和冷冻水泵增加两台变频器，增加的变频器由低压专业完成，其他不做改动；

11 ）空调季节按屏蔽门露风约 5m3 / s .侧；

12 ）根据隧道通风系统改造设计方案，每个车站进站端需要送 6 . 5m3 / s 的冷风（约 200kw ）用于隧道降温。

4 、整个车站改造前后负荷计算比较

车站的改造势必引起系统负荷的变化，其变化情况见表 1 .

5 、结语

对广州地铁一号线芳村站增装屏蔽门，使得车站系统设计总冷量、系统设计总风量、站台设计风量及隧道冷风量大大减少，站厅设计风量增加。土建建筑面积减少，大大节约了土建费用。同时，增加屏蔽门可以保证乘客的安全，是开闭式系统无可比拟的优点，虽然屏蔽门初投资相对开式系统大，但是从长久运行来看，是今后城市轨道交通的良好选择。