哈尔滨地铁设备管理用房空调通风系统设计方案比选

设 备

哈尔滨地铁设备管理用房空调通风系统

设计方案比选

刘文胜

(上海市隧道工程轨道交通设计研究院)

摘 要 根据严寒地区的气候特点, 对哈尔滨地铁设备管理用房可采用的空调通风方式进行综合比选, 并对冬季室内采暖和新风预热的热源提出建议。

关键词 地铁设备管理用房 空调通风方式 热源1 引言

目前的地铁设备管理用房空调通风系统, 夏季时提供冷风, 对房间降温除湿; 冬季时采取直流式通风, 满足房间的新风量要求。对于冬季气候较温暖的地区, 该通风方式能够满足房间的温度要求。而哈尔滨是个冬季气温非常低的城市, 该通风方式将导致室内温度过低, 甚至出现结雾、结冰现象。因此, 有必要根据哈尔滨的气候特点, 分析可行的空调通风方式, 为地铁设备管理用房空调通风系统设计提供可借鉴的思路。

2 工程背景

哈尔滨市在建的轨道交通1号线南起平房, 北至东化工路, 线路全长17. 44km, 全部为地下线, 其中利用既有/7381工程0段长约5. 4km, 沿线设18座车站。

哈尔滨的气候特点是:四季分明, 冬长夏短; 全年气温波动大。

3 地铁设备管理用房空调通风方式比选

3. 1 地铁设备管理用房分类

根据房间用途, 一般分为4类:

(1) 管理用房, 夏季温度为27e , 相对湿度为40%~60%; 冬季温度为18e 。

(2) 除变电所外的电气用房, 夏季温度为27e , 相对湿度为40%~60%; 冬季温度为12e 。

(3) 变电所, 室内温度[36e 。

(4) 无温控要求用房, 只要满足一定换气次数即可。

3. 2 管理用房和除变电所外的电气用房空调通风方式比选

气候特点和房间的温湿度要求是决定空调通风方式的主要因素。通常可选用的空调方式有三种:全空气系统、风机盘管+新风系统、VRV +新风系统。对于这两类房间, 夏季空调、过渡季通风、冬季采暖、火灾排烟是需要综合考虑的几个方面。3. 2. 1 全空气系统3. 2. 1. 1 系统形式(见图

1)

图1 全空气系统原理图

3. 2. 1. 2 运行模式分析

全空气系统一般在火灾时兼做排烟系统, 分为正常工况和排烟工况。在正常工况下有四种运行模式:最小新风空调模式、全新风空调模式、通风模式和新风预热模式, 系统根据室外空气参数的变化在不同模式间转换。鉴于哈尔滨冬长夏短的气候特点, 在全年大部分时间内, 系统在通风模式和新风预热模式下运行。最小新风空调模式和全新风空调模式全年运行时间较短, 在空调通风方式比选时, 应充分考虑这一特点。

该系统在最小新风空调模式、能够保证空气新鲜度的同时, 尽量减少能耗; 而在全新风空调和通风模式下, 送入室内的风全部为室外新风, 室内空气品质能得到最大的满足。3. 2. 1. 3 冬季热源比选

在冬季, 需要采取空调或者采暖方式控制室内温度。地下车站主体通常处于土壤的恒温层(哈尔滨土壤恒温层温度约为5e ) , 因此房间热负荷远小于地面建筑热负荷。经统计, 标准车站管理用房的总热负荷约为40kw , 其中新风热负荷占50%以上。可选热源有:城市热网、供热锅炉和电加热器, 三种热源的综合比较见表1。

电加热器和城市热网的年运行费用相差不大, 但是电加热器供热更为灵活, 并且避免了和城市供热部门的接口问题。经比较, 选用电加热器作为冬季热源) ) ) 房间由电加热器供热, 新风经电加热器预热到室内温度后送入室内。3. 2. 2 风机盘管+新风系统3. 2. 2. 1 系统形式(见图2)

表1 城市热网、供热锅炉、电加热器热源综合比较

初期投资运行费用影响建筑规模

维护管理

城市热网

需交入网费, 不同城市有差异

包括年供暖费、全空气系统运行费

较小简单

供热锅炉较高

包括锅炉运行费、全空气系统运行费需在地面留锅炉位置

复杂

电加热器较低年采暖电费、小新风运行费

较小简单

图2 风机盘管+新风系统原理图

3. 2. 2. 2 运行模式分析

该系统正常工况有三种模式:空调模式、通风模式和新风预热模式。

在空调模式下, 风机盘管运行, 负担室内的余热余湿, 新风空调箱将处理后的室外新风送入室内; 在通风模式下, 冷水机组停止供冷, 室外新风直接送入室内, 满足人员的最小新风量要求; 在新风预热模式下, 通过风阀转换, 将新风预热到室内温度后送入室内。

分析该系统, 可以看出:该系统全年运行的新风量固定不变, 在过渡季的室内空气品质劣于全空气系统; 风机盘管系统的装机容量要小于全空气系统。在最小新风空调模式和通风模式下, 风机盘管系统的能耗明显小于全空气系统; 在全新风空调模式下, 风机盘管系统不能充分利用室外较低焓值的

(下转第50页) )

频监控系统的发展方向; 数字化是网络化的前提, 网络化又是系统集成化的基础, 所以, 视频监控发展两大特点就是数字化和网络化。

随着上海轨道交通网络化雏形的基本确定, 运营视频监控系统也由单线独立监控模式向网络化集中监控发展。根据上海市轨道交通视频监控上层网建设需求, 每条地铁运营视频监控系统设计方案不仅要满足本线具体功能要求, 同时应依据上海市轨道交通网络规划和视频技术的发展趋势, 使地铁运营视频监控系统具有更好的

图1 运营视频监控系统构成图

扩展能力以及更全面的兼容性。

(收稿日期:2006-06-20)

(上接第47页)

空气, 而仍要运行制冷机组, 能耗要高于全空气系统。总的来讲, 风机盘管系统相对全空气系统节能优势并不明显。

风机盘管系统相对全空气系统风管尺寸缩小很多, 同时风机盘管系统所需的机房面积比全空气系统要小得多, 甚至可以利用吊顶空间而无需专用机房, 所以, 风机盘管系统可以节省地下空间。

风机盘管系统需要设置独立的排烟系统, 管路布置和控制相对全空气系统简单得多, 但是, 由于电气用房不允许水管进入, 风机盘管系统在地铁里面受到一定限制。

3. 2. 2. 3 冬季热源比选

同全空气系统一样, 风机盘管系统热源选用电加热器。

3. 2. 3 VRV+新风系统3. 2. 3. 1 VRV 系统的特点

VRV 系统相对于风机盘管系统的优势在于:冷媒管路比冷冻水管路要细得多, 并且布置灵活, 有利于节省建筑空间; 漏水的可能性要小于风机盘管系

设备费/万元材料费/万元装机容量/kW

统; 采用集成控制系统, 控制灵活方便。劣势在于:制冷剂管路受到长度的限制。目前室内机和室外机之间冷媒管最长不超过150m , 而受地面条件的限制, 室外机不可能总是布置在最有利的位置来满足长度的要求, 这一点限制了VRV 系统在地铁中的应用。

3. 2. 3. 2 冬季热源比选

VRV 系统本身可以作为供暖系统, 但是它的供暖环境温度受到一定的限制。在哈尔滨, 冬季采暖干球温度为-26e , 所以VRV 系统本身的供暖功能得不到发挥, 使得该系统的优势大打折扣。该系统需要单独考虑供暖系统, 最优选择仍是电加热器。3. 3 变电所空调通风方式比选

在哈尔滨, 由于室内外温差较大, 可以大大减少降温所需的通风量。通过对空调和通风两种方式(见表2) 进行经济性比较, 可以看出, 通风方式优于空调方式。在运行模式上, 通风方式选用双速风机, 夏季风机高速运行; 过渡季风机低速运行; 冬季风机根据室内温度间歇式运行, 所以通风方式的年运行费用也要小于空调方式。

通风方式247. 244

表2 空调、通风方式经济性比较

直流式空调方式

27

8. 196

注:空调方式设备费包括排风机、空调箱和风冷机组, 通风方式设备费包括送风机和排风机。

4 结语

通过分析比选, 哈尔滨地铁设备管理用房可选用的空调通风方式是:管理用房和除变电所外的电气用房采用全空气系统, 冬季热源采用电加热器; 变电所采取通风方式降温除湿, 夏季、过渡季风机变速运行, 冬季风机间歇运行。(收稿日期:2006-07-17)

deep excavation, cannot be ignored. T herefore, a proper con stru ction procedure is proposed by the analysis of the law and factors governing the earth displacement in both horizontal and vertical directions on the basis of the in site construction an d monitoring data, .. (30) Xiangyin River -crossing Road Tunnel Subgrade Treatment in Shield Breaking -in Area

,,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,,, ,, ,, ,, ,, He Xiaoling et al.

T hese measures of the deep mixing method combined with high pressu re jet grouting and wel -l point de -watering in the sandy soil layer ensures the large slu rry shield could sm oothly breaks in the shaft. The deter -mination of the consolidation ran ge and construction and the effect pre -check of deep mix churning pile, high

pressure jet groutin g pile and wel -l point dewaterin g are introduced in detail, providing a reference for the

similar projects.

(33) Design and Construction of Large Span C as-t in -situ Prestressed Concrete Continuous Box Girder

in Soft Ground ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,,, ,, ,, ,, ,, , Tang Guosheng et al.

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, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, Zhou Yuqian et al.

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