城市规划论文发表地铁车站通风与空调设计
目前在国内地铁建设高潮中，建设工期不断的被压缩，同时产生了诸多的问题，笔者结合各地地铁车站设通风与空调施工技术管理及设计管理工作中的一些经验，对通风与空调设计、施工总存在的一些问题进行了汇总，谈谈自己的理解，并提出一些想法，不妥之处请各位同行批评指正。
摘要:笔者结合工作实际(现场施工及设计管理)，依据相关设计规范、施工及验收规范等条文规定，汇总分析了地铁车站通风与空调设计、施工中存在的若干问题，设计问题包括：预留孔洞、大型设备现场布置原则、轨行区土建结构风道风口设置形式、风管支管的风量调节、设备区走廊防排烟风口设置、气灭保护房间的风管设计、通风管道材质选用及技术要求;施工问题包括：镀锌钢板采购、风口短管与风管的连接方式、狭小空间排烟风口安装、通风管道施工的相关试验、通风与空调系统的风量调节等，提出了自己的一些看法和意见。
关键词:城市规划论文发表,地铁车站,通风空调,设计,施工,问题
随着国内城市的快速发展，交通问题已经日趋尖锐，地铁具有运量大、速度快、环保无污染等诸多的优势，但同时也存在诸多的弊端。因为地铁的明显优势，所以决定了它是一个人员高度密集的公众场所，相对地面建筑而言，地铁地下车站环境密闭、连通地面的疏散出口少，发生火灾时的高温浓烟迅速蔓延，给乘客紧急疏散和消防救援带来极大困难，中毒和窒息是造成火灾工况下人员伤亡的主要原因。
一、设计问题
1、预留孔洞引发的思考
对于通风与空调设计来说，由于管道截面大、分布广、占用空间多，调整管路布置极其困难。因此，通风空调设计中，管道的预留孔洞、设备安装通道及运行维护通道的设计必须考虑周全。地铁建筑工程涉及的专业比较多，如：建筑结构，通风与空调、建筑给排水、建筑电气、AFC、通信、信号、屏蔽门等，建筑施工图设计需要为如此多的专业提供预留孔洞，机电专业招标滞后等问题，就要求通风设计人员务必详尽的提供通风与空调系统中所预留的相关孔洞，若在设计阶段未注意此事项，一旦现场施工已经完成，调整孔洞势必要破坏结构，引起废弃工程，也同时给施工带来困难。
2、车站大型设备布置
某地铁污水泵房施工(二次砌筑、墙体抹灰刷白、门体安装)均已完成，污水泵房的污水提升装置到货发现，污水泵房门为1.2米的单开门，可污水收集罐的直径为1.5米，高度亦大于1.2米，导致设备无法进入设备房间安装。最终解决方案为拆除门体及部门墙体，重新采购安装1.8米双开门才解决了此问题。鉴于地铁工程涉及专业比较多，各方面的因素导致工期比较短，往往采取交叉设计施工，而通风与空调专业涉及的大设备数量多、质量重、体积大，通风空调设计尤其需注意设备布置问题。
3、轨行区土建结构风道风口选型及安装
地铁车站轨行区上排热结构风道主要是为了排除车辆运行所产生的热量而设置的。一般情况下，国内地铁车6辆进行编组，原则上一节车厢设置2组排热风口。因轨行区内风口受到长时间车辆活塞风的影响，存在脱落风险，对行车安全造成安全隐患。因此，其选型及安装方式应严格控制。下面笔者以国内城市地铁上排热结构风道风口的选型及安装方式。
安装方式(一)：车站轨行区上排热结构风道预留1000*500土建结构孔洞，上方安装1100×600活动篦板式不锈钢风口。
上图为上排热结构风道采用插板风口
安装方式(二)
车站轨行区上排热结构风道预留1000*500土建孔洞，孔洞两侧预留预埋L40×4的等边角钢，上方安装插板风口。
两种风口选型分析：1、安装方式：活动篦板式风口采用四角打孔，在混凝土结构风道上安装膨胀螺丝，用膨胀螺丝和风口相连接;插板风口采用滑动轨道与预埋角钢焊接，5mm厚钢板插板插入滑动轨道，通过调节螺栓固定。在现场土建结构预留孔洞不一致的情况下，插板风口制作安装较能适应现场安装实际情况，从轨行区安全上来说，插板风口与结构预埋角钢焊接，安装更牢固、安全。2、成本：活动篦板式风口需要工厂定制加工，插板风口可以进行现场加工，不锈钢风口价格明显高于插板风口。3、风口有效截面积：活动篦板式风口505×250有效截面积为0.042m2;插板风口320×240有效截面积为0.058 m2，明显插板风口的有效截面面积大于活动篦板式风口。4、局部阻力系数：插板风口作为排风口其阻力系数为ζ=1.24;以国家标准图集(10K121)数据对比：
风口名称 规格 有效截面积(m2) 风速(m/s) 风量(m3/h)
活动篦板式风口 325*200 0.019 3 205
插板风口 200*120 0.018 3 205
在风量、风速、有效截面基本相同的情况下，活动篦板式风口的规格明显大于插板风口,可以看出其局部阻力在同规格的情况下，活动篦板式风口比插板风口规格大。
综上所述：地铁车站的土建结构风道上的风口宜选用插板风口，在土建结构设计阶段，通风空调专业务必考虑预埋角钢，给结构专业提出明确要求;施工阶段，必须严格按照设计图纸进行施工确保施工质量。
4、风管支管的风量调节控制，以国内不同城市地铁通风与空调风量调节方式举例说明。
华北某城市地铁设备管理用房通风平面图
西南某城市地铁设备管理用房通风平面图
地铁设计中，通风与空调系统为各个设备管理用房送/排风、防排烟，对于工作人员的工作环境及安全起着重要的作用。在设计时同时要考虑每个人每小时最小新风量、换气次数、吹风感、排烟量等诸多的因素，因此风量、风速有较为严格的要求。华北某地铁采用各个房间的支管采用手动风量调节阀或者电动风量调节阀来控制设备管理用房中的风量;西南某城市采用带人字调节阀的风口来平衡风量。如上图所示。
根据笔者亲身的风量调试经验，采用手动风量调节阀调节风量优点很明显，就是风量调节容易，尤其在风速比较大的情况下，能较好的平衡风量;但其造价高、局部阻力大。利用风口自带人字调节阀来平衡风量，调节范围很小，主观能动性差，除了造价低，给后期施工中的单系统调试及系统联调，都带来极大的困难。目前，国内地铁亦有在需要防烟防火的设备房间安装带风量调节阀的防烟防火阀，即实现防火阀的功能，亦能可靠的调节风量，降低造价。所以，建议设计院在风量调节时采用更为可靠的风量调节方式，最大程度的满足通风工艺要求。
5、设备管理用房中气灭保护房间的风管设计
根据地铁设计规范第12.2.27“设置气体灭火房间应设置机械通风系统，所排出的气体必须直接排出地面”的要求，在目前国内地铁设备管理用房中如车站控制室、通信及信号机房、地下变电所等均设置了气体灭火装置，考虑到环保、运行维护、对人员及设备的安全性等诸多方面的因素，IG541为国内地铁气灭保护房间所用的主流气体，其组成为50%N2、40%Ar、10%的CO2组成，小部分城市使用七氟丙烷。此类房间内的通风是否需要设计下排风口颇有争议，某些专家、同行认为，用于灭火的IG541气体均属于惰性气体，气体较空气重，且属于湮灭式灭火，一旦误喷对于工作人员有一定的安全隐患。灭火后，保护气体不能完全排出至室外，房间有部分气体残留，因此认为设置下排风口是必须的。笔者认为保护气体均无毒，要想引起人体不适，需要达到一定的浓度，且所有的气灭保护房间房门均向外开启设计，一旦气灭房间中保护气体正常喷射或者误喷，短时间内气体浓度不会对人体造成威胁，房间中的工作人员可以立即离开，避免对人员产生危害，待气体喷射完毕或者灭火结束，由通风送排风系统将气体排出或者稀释至对人体无害即可。
二、施工问题
1、镀锌钢板采购及施工工艺
镀锌钢板作为常用通风管道的材质选择，由于其良好的防腐性能而适用于地铁工程中的潮湿环境，国内地铁一般送排风系统及空调风系统的管道材质采用镀锌薄钢板，厚度采用通风与空调施工质量验收规范(GB50243-2002)中规定;排烟风管材质一般选择1.5或者2.0的冷轧钢板作。镀锌钢板在地下铁道工程施工及验收规范第18.2.3条，采用镀锌钢板厚度1.2及以下时，镀锌层质量为235～385g/m2，根据锌的密度7.14g/cm3，换算得出锌层厚度为32.9～53.92u,施工单位在物资选择时需注意以下几点：1、根据物质厂家提供的产品质量证明书上的相关数据，选择所用镀锌钢板。2、市场上往往存在小钢厂采用伪造产品质量证明书销售层次不齐产品的情况，在物资到货时务必采用测厚仪对其镀锌层厚度进行实测实量，确保锌层厚度达到要求。
某地铁通风与空调采用如下施工工艺，笔者认为不妥。通风与空调施工蓝图设计说明中要求：风管材料采用镀锌钢板，符合GB50243-2002的有关规定;薄钢板风管外表面涂防锈漆两遍，防锈漆面采用带油带水带锈防腐底漆。理由如下：1、镀锌层本身具有很好的防腐效果，在镀锌板运输加工时，对镀锌层局部有划伤、破损的情况，采用环氧树脂漆进行补强，再次涂刷防锈底漆无必要，而且增加造价成本。2、带水、带锈、带油防锈底漆适用于外表面有水、锈、油的钢结构工程，用于镀锌钢板很显然不合适。
风口短管与风管主干管连接方式
地铁通风空调施工过程中，施工单位风管安装过程中，风口短管与主/支风管连接方式采用四角开口折边，用铆钉连接的方式与主/支管连接，而不采用联合咬口的安装方式，见《矩形金属风管干管与支管连接方法的改进》一文，此文对于连接方式及此做法的优点做了详细的说明。采用铆钉连接的方式漏风问题不能很好的解决，并且在开孔时，施工质量控制不严格，风口短管与开孔大小不一致，导致局部阻力增大，影响正常的通风工艺。施工单位在施工过程中，宜采用较为先进的工艺，严格控制施工质量，在保证施工工艺的前提下，提高工作效率。
三、其它通风与空调工程需要注意的质量问题。
在地铁狭小的空间中，其他方面还有需要注意的问题：设备区走廊排烟风管上排烟风口的的安装;防排烟风管法兰垫片的选择;法兰制作的互换性;各个设备管理用房中的风量调试等。
参考文献
[1] 通风与空调施工质量验收规范 (GB50243-2002)
[2] 地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)
[3] 地铁设计规范及条文说明(GB50157-2003)
