地铁设备管理用房全空气通风空调系统方案优化分析
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 42531 次点击
摘要:地铁设备管理用房环控系统一般由通风空调机房通风系统、卫生间(含污水泵房、废水泵房等)通风系统、走廊通风系统、电气及人员房间通风空调系统组成。文章就目前地铁设备管理用房通风空调系统划分的缺点加以论述,提出了更为合理的系统划分方式,并对设计时一些需要注意的问题加以说明。
关键词:地铁设备管理;通风空调系统;系统划分;送风温差;散热量
中图分类号:TU831文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)17-0024-02
地铁设备管理用房环控系统一般由通风空调机房通风系统、卫生间(含污水泵房、废水泵房等)通风系统、走廊通风系统、电气及人员房间通风空调系统组成。由于通风空调机房通风系统、卫生间通风系统、走廊通风系统等服务房间功能单一,通风系统简单,本文不再加以论述,下面主要就电气及人员房间通风空调系统在系统划分及具体设计方面需要注意的问题加以说明。
对于强电、弱电及人员房间,弱电及人员房间室内设计温度一般为27℃,强电房间室内设计温度一般为36℃,并且主要弱电设备房间及人员房间一般集中设置于车站一端站厅层,而强电房间一般集中设置于车站一端站台层,由于室内温度要求不一样,所以目前常用的做法是弱电及人员房间共用一套通风空调系统,强电用房(含降压变电所、牵引变电所等)设置一套通风空调系统。
一、对于弱电及人员房间共用一套空调系统的缺点分析
1.弱电设备房间一般为24小时全天运行,而人员房间除值班用房外,其余均只在地铁运营时间才有人值守,合用的空调系统导致了能源的浪费
2.人员房间属舒适性空调,送风温差宜采用8℃~10℃温差,而弱电设备房间的发热量较大,平时除检修维护人员外,无人员长期停留,属工艺性空调,8℃~10℃的温差导致送风量非常大,进而导致风管尺寸庞大,风机运行费用增加,噪音增大,综合管线布置困难,给设计、施工以及以后的运营带来了一系列的问题。
对于工艺性空调的送风温差,“采暖通风与空气调节设计规范”6.5.7有明确规定,见表1:
表1工艺性空调的送风温差
由上表可知,当室温允许波动范围大于±1℃时,空调送风温差≤15℃即可。实践证明,空气调节系统夏季送风温差,对室内温湿度效果有重要的影响,是决定空气调节系统经济性的主要因素之一,在保证既定的技术要求的前提下,加大送风温差有突出的经济意义。送风温差加大一倍,系统送风量可减少一半,系统的材料消耗和投资(不包括制冷系统)约减少40%,而动力消耗则可减少50%。地铁中主要弱电设备房间的温度要求见表2:
表2地铁中主要弱电设备房间的温度要求
二、弱电设备房间的送风温差设计
可以看出,一般地铁车站的主要弱电设备房间对温度精度要求并不是很高,室温允许波动范围较大,所以送风温差不必限制在人员房间要求的8℃~10℃,按“采暖通风与空气调节设计规范”规定送风温差可以在不大于15℃的范围内选取,但弱电设备房间的送风温差到底取多少,进一步分析如下:
车站内弱电设备房间平时无人停留,散湿量来源只有端墙及顶板等与土壤直接接触的外围护结构(由地下水渗透产生散湿),通常外维护结构的散湿量按1~2g/m2h计算,对于一间30m2的设备用房,一般最多只有一面端墙和顶板为湿墙,按顶板30m2、端墙35m2计算,散湿量约为65~130g/h,可以看出散湿量非常小,同时考虑到一般弱电设备用房均设置吊顶和离壁墙,实际散湿量更小,可以忽略不计,则在焓湿图上热湿比线近似为一条等湿线。参考地铁规范,上述弱电设备房间室内计算温度均为27℃,相对湿度为40%~60%,为使送风温差最大,相对湿度按40%计算,查焓湿图,过室内状态点热湿比线与95%相对湿度线相交点的干球温度为13℃,所以送风温差不得大于27℃-13℃=14℃,取送风温度为14℃,温差13℃校核室内状态点相对湿度为43%,满足规范要求。
基于以上分析,笔者建议弱电设备房间和人员房间采用系统分设,加大设备用房送风温差的方式,其优点有:
1.风管尺寸大幅度缩小,合理布置将使土建层高减小。
2.风量减小,设备也减小,运行能耗降低,噪音降低。
3.系统调节方便合理,更有利于适应全年不同的通风空调运行工况。
4.一般弱电房间均为气消房间,不需设排烟系统,分设的系统对于防烟分区划分以及防排烟设计更有利。
三、案例分析
下面以沈阳地铁某车站为例计算比较合用和分设的系统对于弱电设备房间风量的影响。
表3某站弱电设备房间散热量
按8℃温差计