中铁第六勘察设计院集团有限公司
摘要：本文根据工程实例，探讨单端车站的环控设计，总结出地铁工程中单端车站环控做法的一些建议。
关键词：地铁车站 单端 风量平衡 管线压力
0 引言
随着近年来城市轨道交通迅速发展，各城市地铁线路逐年增多，不同形式的地铁车站随之而来，单独车站便是其中一种非常规形式的地铁车站。本文通过玉双路站这个工程实例，从设计、施工、运营等角度探讨研究本站通风空调设计的难点及解决方法，总结出地铁工程单端车站环控设计的一些建议。
1 项目概况
成都玉双路站为地下岛式站台，车站与规划6号线车站形成节点换乘。4号线车站主体位于玉双路、双桥路与一环路交叉路口以东的双桥路路面下，沿东西向布置，6号线站布置于一环路下，呈南北向布置。车站站位示意图如图1所示。
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图1 车站站位示意图
车站设1组风亭，位于车站东端，含新风井、排风井、活塞风井，其中新风井与活塞风井为低矮风亭，排风亭为高风亭。车站为单端车站。
2 环控设计介绍
玉双路站机房及风道设置于车站一端，由于地铁车站狭长，地铁通风空调设计服务范围远，小端区间隧道系统、小端设备管理用房的通风空调设计、大端设备布置及管路均匀送风问题是单端车站必须要解决的问题。
2.1 隧道通风系统
车站大端常规布置区间隧道通风系统，小端脱离车站就近与设置“区间风井”。车站隧道通风系统采用单端排热。
2.2 车站大、小、水系统设计
2.2.1 大系统
车站大系统采用定风量一次回风全空气系统。设备均设置于大端环控机房内，负担整个车站的负荷。，回排风机兼排烟风机，减少机房内设备数量，减少机房设备布置压力。
2.2.1 小系统
车站小系统大端采用常规设计方案，一部分与大系统共用机房，其余部分设置于小系统机房。小端制冷采用风机盘管，通风采用机械排风，自然进风的方式。
2.2.3 水系统
本站为集中供冷车站，车站冷源来自其他站集中冷站，本站不设置冷水机房及冷却塔。
3 车站重、难点
3.1 车站隧道通风及大系统均匀送风
单端送、排风布置方案最大的困难就是要确保送风口 “均匀送风”，系统末端风口需保证设计风量。
车站隧道通风系统采用单独排热，根据均匀送风原理“管道断面积和风口面积不变时，采用不同的阻体，使系统均匀送风”，轨顶风口设置不同开度的插板阀来保证均有排风。另外单端车站2台排热风机集中设置于大端，排风道过风面积及排热风机房面积均应提高来满足排热系统的要求。
大系统单端送回风（排烟），若采用在狭长公共区设置两路风管且风口沿风管布置的常规设计方案，风口数量过多，第一个风口和末端风口要保证均有送风则比较困难。为了保证大系统均匀送风，可在公共区两侧分别引主管，再从主管上分设成两根支管（支管上开风口）。首先在4路支管上设置手动调节阀，其次每个支管根据均匀送风理论“采用锥形风管改变风管断面积保证均匀送风”分段变径来保证4路风管的互相平衡，另外分别调节每个支管上的风口人字闸。由以上手段则均匀送风通过细心调试比较容易实现，如图2所示
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图2 公共区单独送、排风原理示意图
3.2 大端设备布置
相对于常规车站，为小端公共区服务的组合式空调器等设备设置于大端，组合式空调器尺寸较大，检修、拔管均有要求，常规车站大端车站的通风空调机房面积无法满足设备布置要求。因此需要再考虑设备布置空间，对于本站，由于受附属尺寸的限制，在通风空调机房纵向设置小系统机房。这能够解决一定的落地设备布置问题，但是小系统机房的管线仍要经过通风空调机房接新排风道。因此对通风空调机房内的管线检修、安装仍是干扰，并不是最优方案，笔者建议应优先将需要增加的小系统机房布置于通风空调侧边，可一定程度上优化设备、管线布置。另外，车站主体范围的“过管”宽度是固定的，单端车站管线更多，要解决设备管理用房区的综合管线问题，则需要提高站厅层层高。因此在土建配合阶段就应布置方案，确定站厅层层高。
3.3 小端设备管理用房通风空调方案
车站小端无常规新排风井，常规的柜式空调器无法送排风。因此本站小端制冷采用风量内循环的风机盘管，水管从水系统引入。排风则设置体量很小的排风井，排风井体量小，结合出入口或者单独出地面对地面影响有限。进风采用自然进风。另外排风管服务站台设备管理用房区，需将风管接至站台层，根据地铁车站特点，风管需经过站厅公共区到站台，为避免风管影响公共区美观。可将风管结合公共区离壁墙或者柱子设计，通过公共区装修材料将风管包装美化。装修材料应设置风管和风阀检修的检修门。
4 结语
1）地铁单端车站是非常规车站。作为环控设计者，不能只简单沿用以前的经验方案，而是应思考单端车站带来了哪些问题，对于通风空调设计方案带来哪些挑战，只有了解了存在哪些问题，才能清楚如何解决问题，如何从土建专业配合，通风空调方案设计，调试运营等来使通风空调工艺更加稳定，更加合理，这样才能做出“设计合理、运营良好”的作品。
2）单端车站一个关键问题就是管路长，近远端的风口风量难以平衡，作为设计者应学习和了解均匀送风原理，从原理出发采取合理的方案解决风口风量匹配的问题，图2是其中一种方案。
3）大系统设备集中布置于大端，就会带来通风空调机房面积及布置，设备管理用房区管线布置的压力。设备布置可以通过增加小系统机房来解决，设备管理用房区的管线压力则需要通过提高站厅层高来解决。
4）小端站厅层无风道及机房，因此风管从站厅接入站台需提前采取方案解决，避免后期公共区装修被动，可采用装修包装或者角落设置风室的方案解决。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家标准.《地铁设计规范》（GB 50157-2013）[M].北京：中国建筑工业出版社，2014..
[2] 范涛. 成都地铁3号线与7号线的"脱离式T型节点"换乘站驷马桥站环控设计研究[J]. 低碳世界
[3] 中铁二院工程集团有限责任公司. 《成都地铁4号线一期工程通风空调施工图实施细则》.2012年4月.
作者简介：王辉：出生年月：1988年9月，籍贯：河南邓州，毕业学校：郑州大学，毕业时间：2011年7月，所学专业：建筑环境与设备工程，学历：大学本科，单位：中铁第六勘察设计院集团有限公司，职称：工程师，从事工作：地铁暖通空调及防排烟设计