4. 车站通风空调系统认知

车站通风空调系统(常简称“环控系统”)是城轨车站机电专业中体量最大、风路最复杂的一个子系统。它并不是“一台大空调吹整个车站”,而是按服务对象拆成三套相对独立又彼此联动的风路:隧道通风系统负责区间隧道和车站隧道的通风排烟,车站公共区空调通风系统负责站厅、站台的温湿度和空气品质,设备管理用房通风空调系统负责各类设备房、管理用房的环境保障。三套系统共用部分风井、风道和机房,但在功能定位、设备选型、运行工况上差别很大。本节按“服务对象—典型设备—风路走向”的顺序逐一认识,最后用一张风路关系图把三者串起来。

一、隧道通风系统:为区间和车站隧道“呼吸”

列车在隧道内运行会产生大量热量,阻塞、火灾等工况下还会产生烟气和高温。隧道通风系统的核心任务就是:正常工况下排除区间余热余湿,事故工况下组织气流排烟、控制烟气蔓延方向,为人员疏散和消防救援创造条件。

典型设备包括:隧道风机(TVF),多为大型轴流风机,单机风量可达数十万立方米每小时,布置在车站两端的隧道通风机房内,通过风阀与风井、隧道相连;射流风机,安装在区间隧道顶部或侧壁,用于诱导纵向气流;组合风阀,负责切换风机与不同风道、风井的通路;风井与风道,是隧道与地面大气之间的通道。以某地下站为例,两端各设一组隧道风机房,每台TVF风量约 60 万 m³/h、全压约 1000 Pa,通过电动风阀实现“送风—排风—关闭”三种状态切换。

隧道通风的典型风路是:新风井 → 风道 → 组合风阀 → 隧道风机 → 车站隧道/区间隧道 → 另一端风井排出。正常工况下多采用“活塞风+机械通风”结合的方式;火灾工况下则根据列车着火位置,启动相应端的风机形成定向排烟,使烟气不向疏散方向扩散。这里要特别注意:隧道通风的风路方向是可逆的,同一台风机通过风阀切换既能送风也能排风,这是它与公共区空调最大的区别之一。

二、车站公共区空调通风系统:站厅站台的“大空调”

公共区包括站厅层和站台层,人员密集、热负荷大,且直接关系乘客舒适度。该系统通常由组合式空调机组(AHU)、回排风机、新风阀/回风阀/排风阀、送风管与风口、冷冻水系统(冷水机组、水泵、空调箱表冷器)共同组成。小系统车站也可能采用风机盘管加新风的形式,但大客流地下站普遍采用全空气系统。

典型风路为:新风 + 回风混合 → 组合式空调机组(过滤、表冷降温除湿、风机加压)→ 送风管 → 站厅/站台送风口 → 吸收人员与设备热湿负荷 → 回风口 → 回风管 → 部分排出、部分回到机组再循环。以某站为例,公共区空调送风温度设定约 18~20℃,站厅温度控制在 28℃ 以下(夏季),相对湿度不大于 65%。运行中通过调节新风阀、回风阀、排风阀的开度比例,实现全新风、最小新风、全回风等工况切换,过渡季可加大新风比以节能。

需要建立的一个关键认识是:公共区空调的风路是“混合—处理—送风—回风”的闭环,送回风在同一空间内循环,只有新风和排风与室外交换。这与隧道通风“一端进一端出”的贯穿式风路完全不同。

三、设备管理用房通风空调:小空间、多工况

设备管理用房数量多、分散、需求差异大:变电所、信号设备室发热量大且要求连续降温;卫生间、污水泵房需要排风除臭;管理用房、值班室需要舒适性空调;蓄电池室、气瓶间则有防爆、防腐蚀等特殊要求。因此这一部分通常采用分体空调、多联机、风机盘管加新风、独立送排风机等多种形式组合,而不是集中式大系统。

典型设备有:分体式/多联机空调(用于通信、信号、管理用房)、轴流排风机(用于卫生间、泵房、电缆间)、新风机组(保证设备房正压或人员新风)、防火阀与止回阀(防止火灾串烟、防止气流倒灌)。风路相对简单:室外新风 → 新风机组/送风机 → 房间 → 排风机 → 排风井或排风道,或由空调机直接对房间内循环降温。关键控制点是房间正压/负压方向:设备房一般保持微正压防尘,卫生间、污染房间保持负压防异味外溢。

四、三套系统的风路关系与联动

把三套系统放在一起看,才能理解车站环控的整体逻辑。下图以某地下车站为例,展示隧道通风、公共区空调、设备管理用房通风的典型设备与风路走向,以及它们在风井、机房层面的共用关系。

地下车站通风空调系统典型风路关系图 (示例站:两端隧道风机房 + 站厅站台全空气空调 + 分散式设备房通风) 地面 / 室外大气 1#风井 2#风井 新风井 隧道风机房(左端) TVF 隧道风机 隧道风机房(右端) TVF 隧道风机 区间隧道 / 车站隧道 列车运行 · 活塞风 · 火灾排烟通道 送/排可逆 送/排可逆 射流风机(区间诱导气流) 公共区空调机房 组合式空调机组 AHU 回排风机 新风阀 · 回风阀 · 排风阀 · 表冷器 · 过滤器 室外新风 站厅层 / 站台层(公共区) 送风 回风 设备管理用房通风 多联机/分体 送/排风机 信号设备室 · 变电所 · 卫生间 管理用房 · 泵房 排风至1#风井 图例 隧道通风风路(可逆) 公共区空调送/回风 设备房排风

从图中可以读出三个要点。第一,风井是共用资源:隧道风机房和部分设备房排风可能共用同一组风井的不同风道,因此风阀切换和防火分隔必须严格,避免火灾时烟气通过风道串入其他区域。第二,隧道通风是贯穿式、可逆的,气流从一端进、另一端出,方向由风机和风阀决定;公共区空调是循环式,送回风在同一空间闭环;设备房通风多为直流式,送进去、排出去,不循环。第三,三套系统在火灾工况下要联动:公共区空调应停止送风或转为排烟,隧道风机按着火区间定向排烟,设备房防火阀关闭,防止烟气扩散。

五、日常认知与巡检的关注点

作为零基础入门,认识设备之后要建立“看什么、怎么判断”的意识。对隧道风机,重点看风机运行电流、轴承温度、振动值和风阀实际开度是否与指令一致;对组合式空调机组,重点看送风温度、回风温度、表冷器进出水温差、过滤器压差(压差过大说明滤网堵塞);对设备房通风,重点看房间温湿度是否超限、正压/负压方向是否正确、防火阀是否误关。一个实用的判断方法是:先确认风路通不通(风阀开度、风机运行),再确认风处理得对不对(温度、湿度、压差),最后确认方向对不对(正压/负压、排烟方向)。这三步能覆盖环控系统大部分常见异常。

记忆口诀:隧道风“贯穿可逆”,公共区风“循环处理”,设备房风“直流定向”。三套系统共用风井、共用机房边界,火灾时靠风阀和防火阀实现隔离与联动。