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1、都市快轨交通·第21卷第3期2008年6月学术探讨西安地铁2号线隧道通风系统设计12刘红元胡自林(1.广东省工业设备安装公司广州510080;2.广州市地下铁道设计研究院广州510010)2号线一期工程于北郊经济开发区设车辆段1座,摘要通过使用美国交通部SES软件,对西安地铁2于张家堡广场西侧设控制中心1座,全线共设2座主号线隧道通风的优化方案设计进行建模计算。以地铁变电站,分别位于张家堡及长延堡。车辆采用B型车,运行远期条件作为计算依据,对隧道内的温度、换气量最高行车速度80km/h,列车编组为6辆。远期运能进行统计分析,得出其隧道内温度在38℃以内、换
2、气次4.32万人次/h。工程自2007年上半年开工,2011年全数在7次/h以上能满足设计要求的结论,并对隧道内的线建成通车。根据西安地铁的气候环境等因素影响,压力进行计算,为其他设计提供数据参考。隧道通风也应该因地制宜,尽量优化和创新。关键词隧道通风SES软件区间换气量逐时2系统组成与设计计算屏蔽门2.1隧道通风系统组成1工程概况隧道通风系统由车站隧道通风系统和区间隧道通西安市城市快速轨道交通2号线一期工程北起铁风系统组成。车站隧道通风系统的排风设备一般布置路北客站,线路沿西安市南北向主客流走廊布设,经铁在车站两端的设备房区内,气流组织方式采用轨顶和站路
3、北客站、市政中心、经济开发区、北大街、钟楼、小寨台下排风,在车站隧道停车所在区域的轨顶以及有效站商业文化中心、高新开发区、西安国际展览中心至长延台下设置土建式排风道,排风比例暂定为轨顶(OTE)排堡,线路长约20.3km。设铁路北客站、麻家什字、城运60%,站台下(UPE)排40%,排风口的位置根据列车发村等17座车站,有5座车站分别与其他轨道交通线换热设备的位置确定,补风来自车站两端的活塞风井、相乘(见图1)。邻区间隧道和屏蔽门开启时的漏风。根据模拟计算结果,推荐每侧车站隧道的排3风量为30m/s。区间隧道通风系统主要负责两个车站间区间隧道的通风与排烟,
4、包括自然通风与机械通风两种方式。在车站隧道的出站端,设置了一条直通地面的活塞风道,正常运行时,只通过列车行驶产生的活塞效应,通过活塞风道实现隧道图1西安地铁2号线工程示意图与地面的换气,即自然通风(见图2)。收稿日期:2007211206修回日期:20082032212.2隧道通风系统设计方法作者简介:刘红元,男,大学本科,工程师,从事通风空调设计与施隧道通风系统分为区间隧道通风系统和车站隧工,huzilin@dtsjy.com道通风系统两部分,列车正常运营时系统排除隧道内URBANRAPIDRAILTRANSIT45都市快轨交通·第21卷第3期2008年
5、6月图2西安地铁2号线隧道通风系统图的余热余湿,从经济节能的角度,应充分利用列车运行产生的活塞风排热和降温隧道内气温。由于列车运行图3地铁隧道通风SES计算程序软件输入界面向隧道内散发大量的热,如不采取有效的通风措施,隧道内的温度将随地铁运营年限的增长不断升高,终将导致隧道内温度超过正常运营的要求。在正常运行工况下,当隧道尺寸、列车外型尺寸、列车牵引特性、客流、列车编组、行车组织等条件确定后,活塞风道设置的位置、数量和大小是决定活塞通风效果的关键因素。目前,国内多条设置屏蔽门隧道通风系统均采用SES模拟计算软件(见图3),输入隧道尺寸、列车外型尺寸、列车牵
6、引特性、客流、列车编组、行车组织等条件(见图4),通过假设活塞风道设置的位置、数量和大小,经过反复试算,对系统配置进行优化比较,最后确定满足所有系统功能的合理系统配置(包含土建设施配置和隧道通风系统设备配置),以及最有效的运行模式(包括本图4地下铁道环境模拟程序的架构系统设备的模式组织和与其他机电系(1)沿行车方向,全线温度呈周期上升趋势,车站统的接口配合),以保证列车的正常运行、阻塞运行和温度处于波峰位置,风井处温度为波谷,区间则呈逐步火灾运行所必需的环境条件。上升趋势。右线发车从城运村站到长延堡站,温度最3计算结果及比较高点出现在北关站(38.0℃),
7、接近另一端出口时,又根据西安地铁2号线初步设计的资料,下面对正逐渐降低。一般来说,全线早高峰的温度要低于晚高常运行模式进行了计算,并专门针对活塞风道、区间、峰温度,一方面是由于隧道壁面温度的滞后变化,另一车站的温度和风量的影响进行了分析。GB50157—方面是由于早晚气温的差异。2003《地铁设计规范》规定温度设计标准为正常运行(2)左线发车则从长延堡站到城运村站,随着列车进时,隧道的最热月日最高平均温度小于等于40.0℃,区入隧道,温度逐渐升高,最高温度出现在南门站(38.0℃),间换气量不少于3次/h(见图5)。对温度曲线进行了同样是快驶出隧道时,温度
8、降低。在靠近隧道出口处,温分析,得出如下结论:度低于室外温度(32
