轨道交通空调设计与选型

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1、轨道交通空调设计与选型摘要：本文主要介绍了轨道交通（主要是地铁）站空调的设计要点、冷源形式和机组选型。得出以下结论：①地铁站的空调设计参数、负荷组成与普通民用建筑不同，空调通风占据了更为重要的地位。②地铁站冷源可采用集中式和各站点独立冷源两种形式，应根据具体情况进行选择。③由于轨道交通站主机容量往往按远期负荷考虑，为了确保机组在部分负荷下的运行效率，国内多采用螺杆机。关键词：集中供冷式冷源独立冷源螺杆机1、引言　　二十世纪九十年代以来，随着我国城市边缘化规模的不断扩大，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

2、需求。因此运量大、速度快且污染小的轨道交通成为了各大城市解决交通日益紧张问题的必由之路。城市轨道交通建设作为一项投资巨大的基础建设项目，一方面受到国家宏观政策的控制，一方面需要考虑到城市长期规划和发展的切实需求，往往伴随着巨大的投资风险。以武汉市轻轨运行数据显示，轻轨公司每天需55万元收入才能偿付运行费用（包括员工工资、用电电费、每日贷款本息和其它费用），而实际售票收入仅在1.5～3万元之间，这对当地财政是一笔沉重的贴补负担。国内多个城市轨道建设项目的无法计划开工或者叫停，也都与建设资金无法落实相关。因此，轨道交通的规划、设计和运营，应尽力做到经济、实用、安全

3、。　　据国内外轨道交通工程对地铁的造价分析，一般土建工程造价占50％～55％；技术设备的建设、购置、安装费用占45％～50％（其中轨道占2％～7％，车辆占13％～17％，机务段占5％～6％，牵引供电占7％～10％，通信信号占10％～12％，其他占1％～4％）。中央空调对于地铁和轻轨车站而言，是必不可少的设备投入，尤其是地铁，其特殊的空调环境也对空调设计提出了不同于地面建筑的要求。在确定空调设计方案以后，我们在空调设备的选择上应当秉承经济合理的原则。以前国内的中央空调市场被国外的几大品牌所垄断，国产中央空调则主要集中在家用和小型商用领域。随着我国中央空调生产技术

4、的不断成熟和完善，目前国内已有多个厂家开始进入大型中央空调机组的研制和销售领域。国产中央空调性能指标和特性并不亚于国外同类产品，而且在特殊产品的定制和服务上，比国外厂家更具优势，所以轨道交通空调设备的国产化是大势所趋。2、轨道交通站空调设计特点分析2.1轨道交通的分类和特点　　轨道交通可按不同角度分类，按所处的空间位置可分为“地铁”和地面铁路；按所用轨道的轻重可分为“轻轨”和“重轨”。一般来说，运送客流量大的走地下，称为地铁；运量小、主要走地面的为轻轨。　　轨道交通具有运量大、污染小、方便快捷的特点。相比而言，地铁的运能大，几乎不受地面气候和交通的影响，但造价

5、高；轻轨的运能较小，但造价较地铁低，受地面交通和气候的影响较大。2.2地铁站空调设计特点　　车站空调属于舒适性空调的设计范畴。轻轨站位于地面，其空调设计可按照普通车站的设计参数和条件进行设计，这里不再赘述。而地铁基本上与地面环境隔绝，室外大气的温、湿度只对车站空调负荷存在间接的影响。其空调设计参数的选取和空调负荷的计算与常规舒适性空调不同。2.2.1空调设计温度　　地铁站内除工作人员外，其它人员只做短暂停留。为节约能源，只考虑乘客有一个短时间的舒适环境即可。由于人体对环境温度有明显感觉的温差在2℃以上，乘客由地面进入车站，需要经过一个由外界环境温度逐渐过渡到站

6、内温度的过程，这样人体才不会产生忽冷忽热的感觉。以广州地铁一、二号线设计为例[2]：　　广州地铁一号线：站厅t=30℃φ=45~65%站台t=29℃φ=45~65%　　广州地铁二号线：站厅t=29℃φ=45~65%站台t=27℃φ=45~65%　　这样乘客从地面过站台，直到上车，环境温度变化为33.5℃（广州室外设计温度）[3]→29℃（站厅）→27℃（站台、车内），这样的温度变化是一个卫生舒适的过程。　　至于站内管理用房，由于工作人员长时间在内工作，可取常规设计温度tn＝24～27℃。其它设备用房可根据运行和工艺要求来确定设计温、湿度值。2.2.2空调负荷组

7、成与计算　　据3、冷源形式　　轨道交通站可选取集中供冷式冷源和各站独立冷源两种方式。　　集中供冷可省去部分站点的机房建设，以广州地铁二号线首期工程建设为例，全线长23.265公里，共有16个地下车站，1个地面车站和3个高架车站。除三元里站设置单独制冷机之外，其它15个地下车站分别由四个集中冷冻站供冷。因为冷冻站的供冷半径较大，往往在2～3公里以上，所以冷水在输送过程中冷量损失大，水泵扬程、功率随之增加，而且供、回水管沿隧道区间敷设，对检修和保养极为不便。根据交通站空调负荷具有明显的峰谷特性，因此在集中供冷模式下，可在提供分时电价政策的地区考虑采用冰蓄冷空调系统

8、，夜间利用低价电运行主机蓄冰，白天峰段