浅议轨道交通屏蔽门系统区间活塞通风

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1、浅议轨道交通屏蔽门系统区间活塞通风摘要：针对近几年轨道交通屏蔽门系统争议较多的区间活塞风井设置数量的问题，在技术指标和经济性方面进行探讨，提出区间通风季节调节概念和节能运行模式。关键词：屏蔽门系统;轨道交通;区间通风;节能;活塞风井;季节调节目前，全封闭屏蔽门系统在地铁中的应用越来越普遍、、尤其在气候炎热、热季较长的地区，该制式因良好的站内候车环境、较好的安全性能、较低的空调通风能耗等，得到市场的青睐。但随着屏蔽门系统的应用以及城市地下轨道交通网络的初步形成，市中心规划与轨道交通地面通风井的矛盾日渐凸现，增加了轨道交通建设协调的难度。因此，屏蔽门系统区

2、间活塞风井设置的数量问题应运而生、本文重点就上海地区轨道交通屏蔽门系统活塞通风的应用及对活塞风井设置数量问题进行分析和探讨。1活塞通风井的功能活塞通风井对地下区间通风起着重要作用，主要有两方面的功能:1.1区间的通风换气、排热降温当采用活塞通风时，活塞风井是区间与大气的通风换气口。列车进站时，活塞风从设在站端的活塞风井压出;当列车出站时，室外新风从活塞风井吸入。当区间采用机械排风时，活塞风井则是最主要的新风补入口，即此时区间的通风形式可认为是机械排风、通过活塞风井自然进风的形式。1.2列车活塞风压控制首先，列车行驶活塞风对于区间通风是有利的，相当于无额

3、外耗功的通风动力。但活塞风也带来了一些危害或不利影响，即活塞风灾。曾在地铁系统内发生过列车活塞风的强烈抽拉作用至使一些设备发生损坏的事件。因此，裸露在区间安装的设备需考虑抗周期性的活塞风灾。活塞风灾的预防除了被动地加强设备抗活塞风能力外，采取一定措施主动缓减活塞风冲击也是设计中应当考虑的内容。在区间适当位置设活塞风井或迁回风道是控制地下区间压力分布和活塞风泄压的有效手段。在活塞风泄压方面，最典型的应用是闭式系统开式运行。通过打开站端活塞风井，列车进站时活塞风首先通过活塞风井泄压，使冲入站台的活塞风速不至太高。同样，屏蔽门系统车站，列车进站前通过活塞风井

4、泄压，也可以缓减活塞风对站内环境的影响，减少活塞风压对屏蔽门的影响。2地下区间活塞风井的通风效能通常，穿越市中心的地下轨道交通车站数量较多。现以上海市轨道交通典型的11座连续地下岛式车站、两处设置配线(存车线及渡线)为对象，针对车站每端设置单、双活塞风井分析活塞通风的效能。2.1远期夏季高峰期工况轨道交通远期夏季高峰期是通风空调的设计工况，也是决定通风空调规模的控制工况。一般按照规范要求，正常运行时，该工况下区间最高平均温度不应高于40℃，区间的温度水平取决于列车发热量(列车种类、编组、运行密度)和区间的对外换气量。因此，首先分析区间的通风量，再分析区

5、间温度2.1.1区间通风量对该工况进行仿真模拟计算，模拟列车运行密度为30对/h,A型车6节编组，车站区间设置排热通风系统，排风量约90一l10rn3/s·站。通风量计算表明:车站每端设置双活塞风井较单活塞风井区间总换气量增加约10%。区间的总换气量中，机械通风量约占总换气量的75%以上。通风量分布见图1所示。2.1.2区间温度单、双活塞风井区间通风量差异不大，致使两者区间的温度相当。图2为区间的温度分布。两条曲线差异很小，除局部区间外温度介于32℃-36℃。由此可知，对于远期高峰期、区间排热风机开启的情况下，区间总换气量中机械通风量占主导地位，活塞通

6、风量仅起辅助作用。因此，对于设计中关注的区间温度而言，单、双活塞风井功效相当。2.2全年工况2.2.1通风量分析当区间仅采用活塞通风时，即区间机械通风系统关闭，对不同列车运行密度区间有效换气量进行统计(见图3)。区间仅采用活塞通风时，对于典型的岛式车站、单峒单轨区间，双活塞风井通风量较单活塞风井通风量增加约70%。若侧式车站数量增多时，该比例有所下降。2.2.2区间温度过渡季及冬季室外温度较低时，对不同列车运行密度条件下区间温度进行模拟，温度分布见图4,图5所示。对过渡季及区间温度分析表明，当室外气温降至10℃一15℃时，区间采用单活塞风井，即使列车运

7、行密度降至12对/h时，区间内部的温度除接近峒口的几段区间外，其余多数温度高达30℃以上。当室外温度较低时，区间温度高达30℃以上是不合适的。显然，这是由于区间与室外的有效换气量不足所至。但是，当区间采用双活塞风井方案时，由于区间与室外的有效换气量增大，列车运行密度为20对/h时，多数区间的温度为25℃左右。这就表明，当室外温度降至一定程度、列车运行密度低于20对/h，通过自然通风(活塞通风)形成的区间与室外的有效换气量即可保持区间合适的温度。可以认为，针对上海地区的气象条件，区间采用双活塞风井，能充分利用列车活塞通风功能，地铁内部与室外的有效换气量大

8、，为地下区间的季节性调节创造了条件;而区间采用单活塞风井，列车活塞通风效应所形成的区间与室外有