王铁
西安市规范交通集团有限公司运营分公司 陕西省 西安市 710000
摘要:预计到2020年末,中国城市轨道交通运营线路长度将超过8000km。无论是运营线路长度还是在建项目规模都位居世界前列。以某城市轨道交通为例,其线网用能已经逼近2亿度,车站通风空调系统能源消耗成本约占运营直接成本的30%以上,成为节能降本的焦点之一。传统地铁车站通风空调控制系统由环境与设备监控系统(BAS系统)和冷源群控系统2部分组成,实现对环境的调节和机电设备的监控,在异常工况下保证空气调节系统的设备按照预案进行相应动作,从而保证车站环境安全。
关键词:地铁车站;通风空调;控制系统;改造技术;
引言
随着社会经济发展和城市化进程的加快,国内大、中型城市公共交通模式在持续改进。在城市公共交通领域,地铁交通成为近十年来缓解城区交通拥堵的首选模式,为居民出行提供了便捷和保障。作为大运量城市轨道交通工具,地铁建设环境比较特殊,其主体90%以上的建筑是地下工程(部分郊区为高架车站或半地下车站),除各车站出入口、送排风口与外界相通以外,其余基本不连通,室内空间存在封闭性。
1通风空调系统的特点
地铁车站通风系统是一个综合的多参数系统,可以相互影响。其特点是:(1)通风系统在地铁总能耗中所占比例较大,通常为25-35%,在南方超过35%。地铁站必须在高峰时间处理高峰负荷,在低延迟时间处理部分负荷。因此,在最大通风后选择通风系统,以便在某些负荷下保持高效工作。车站的热源波动很大。热源的波动与顾客流入量和室外天气密切相关。车站的热源参数因城市、人流和时段而异。(3)地铁站的热源与空间成正比。与其他交通工具不同,这就对大型系统、小型系统和配电系统提出了更高的要求。(4)地铁站是一个地下工程,有一定的禁区,需要加强安全措施。(5)地铁车辆在无屏蔽栅站充当活塞风扇。在设有屏蔽门的车站,通风系统对空气流通的要求较高。由于这些特点,地铁站通风系统需要配置适当的控制系统,以提高系统的稳定性和安全性。
2地铁通风空调系统施工中常见的问题
2.1安装问题
(1)设备安装。通风空调设备种类、规格、型号具有多样性,大部分设备位于机房内(制冷设备在冷冻机房、通风设备在环控机房),机房面积、设备基础、管线走向、净空标高等都会对设备安装质量产生影响。设备安装应注意预留操作和维护空间、设备基础和安装平整度、设备防护等问题。(2)风管安装地铁车站通风空调系统风管由多个部分组合而成,其中风管包括送风管和回风管。风管安装应注意预留孔洞偏差、管道连接处漏风量、管道支架松动、公共区风管、风口与装饰搭配等问题。
2.2腐蚀和生锈问题
地铁通风系统调试前,地铁站尚未开通,风管内的空气接触系统的金属表面,可能会导致金属长期腐蚀或锈蚀。这可能导致地铁通风系统性能下降,影响设备的使用寿命,影响地铁运行的安全性和稳定性。因此,安装通风系统时需要进行防腐工作。在选择设计材料时,应根据规范和标准的要求选择更强的耐腐蚀性。施工过程中,机械工程师必须检查设施和材料是否符合要求,以避免设备和材料的锈蚀和腐蚀脆弱性。同时,材料进入时进行科学管理,避免腐蚀和锈蚀。通风设备和材料的防腐保护,以便它们在安装后正常工作。此外,地铁通风系统设备中的部分材料需要切割,以避免材料切割后的腐蚀防护措施,避免切割位置接触空气时出现锈蚀。在使用材料之前,工程师和质量工程师还必须检查材料的质量以满足要求。为防止材料和设备发生腐蚀锈蚀,地铁采用了前通风系统。
2.3保温
地铁通风空调系统中空调风管、冷冻水管均有保温要求。施工中常见保温问题应注意保温层脱落、不密贴、缺漏、破损等。
3地铁通风空调系统质量控制的要点
3.1过渡季通风调节
影响地铁车站站厅站台空气质量的主要污染物为CO2,在过渡季期间,通风系统运行的主要目的是引入新风,保证公共区域CO2的浓度在安全范围内,满足地铁设计规范1.5‰以下和室内空气质量标准1‰以下的要求。车站CO2实测的浓度普遍较低,在不改变车站通风系统结构和设备配置的情况下,需要对风机开启策略进行调整,充分利用出入口的自然渗透风降低风机平均开启台数,而风机的运行频率可根据车站CO2、温度指标进行动态调节。采用上述调节策略后,在满足车站环境指标的前提下能够降低机械送风量,有利于减少通风系统的能耗。在客流量较大的工况下,采用结合客流预测指标的模糊控制系统对风机进行启停控制和频率调整:在检测到当前及预测未来固定一段时间内环境指标均正常的情况下,停止风机运行;在检测到当前及预测未来固定一段时间内环境指标存在异常波动或超限的情况下,启动风机并维持运行状态不变。该策略可以有效抑制客流波动带来的风机频繁启停现象,CO2浓度波动也随之减小。
3.2检查施工中可能存在的安全隐患
安装地铁通风设施时,土木工程师需要丰富的经验和技术知识,以便更好地解决施工中的潜在安全风险,提高施工人员的安全意识,避免因施工人员安全规定不足或不符合规定而在空气处理设施发生安全事故。此外,在安装通风设备时,安全管理人员负责进行施工人员的安全培训,使现场人员能够传授他们对系统安全的知识。必须通过加强对特殊设备和发生安全事故的地点的监控来调查现场安全威胁,以防止发生安全威胁事件,从而进行现场安全管理。
3.3管线安装质量控制的要点
①熟悉图纸,做好设计交底和现场勘查。地铁车站机电安装管线通常以风管作为主线,组织管综、建筑、电气、通风空调、给排水和消防、弱电专业进行设计交底,对管线密集区要求图纸与现场反复核对,摸清各专业管线安装标高和位置。现场关注是否存在土建结构下翻梁与管综、通风图纸不匹配情况。②采用BIM技术创建地铁车站碰撞模型(重点为设备区走廊、设备机房等),检查碰撞点,综合平衡管线布置,降低碰撞频率。③采用管线综合支吊架,从设计层面对通风空调系统管线深化布置,平衡管综和各专业碰撞问题,提前优化。
3.4设备安装质量控制
①预留设备操作和维护空间。施工人员进场后根据图纸和现场勘查情况,对接供货厂家设备的尺寸,优化调整设备安装方案。冷水机组在进出水口、冷凝器等位置留出一定空间,方便人员安装操作,如运行发生故障,亦可直接检修。冷冻机房、通风机房管线综合排布时,注意其他专业管线是否影响本专业设备的安装和维护。②组织多方基础验收。设备就位前对基础和预埋件组织多方验收,合格后方可安装。有减震要求的设备安装选用高度相等、规格相同的减震器。冷冻水泵安装地脚螺栓时确保紧固后螺栓位置正确,保障泵体运行稳定。③做好前期防护工作,防止因吊装或二次搬运造成设备损伤,设备就位后作好防尘、防水、防锈、防碰撞的保护。
结束语
总之,地铁通风空调系统的施工是较为复杂的,可能受到各方面因素的影响,为了保证地铁通风空调系统的施工质量及运行安全,要加强现场施工质量和安全管理,提高施工人员的安全意识和专业技能,落实好施工中的各项要求,从而保障地铁通风空调系统施工顺利进行。
参考文献
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