四川在线讯 在成都地铁1号线一期工程南三环站至新益州站段,地铁通道上那一个个高高冒出地面的暗红色方形井口引人瞩目,它们是什么呢?昨日,成都地铁公司有关负责人透露,它们是地铁1号线自然通风的通风口,今后将承担地铁“吐故纳新”的重担。据透露,采用自然通风方式为地铁“换气”在我国的城市地铁建设中尚属首次,填补了国内地铁建设应用自然通风技术的空白。
首创:地铁1号线“自然通风”
昨日下午,记者在成都市地铁1号线一期工程新益州站段看到,地铁建设正如火如荼地进行着。已初具雏形的1公里多的地铁通道顶部,每隔30米左右就有一组方形、暗红色的“蓄水池”,顺着一条直线远远看下去,这些“冒”出地面的“蓄水池”非常壮观。“他们就是地铁1号线一期工程的自然通风竖井。”成都地铁公司有关负责人介绍说,每组通风井由4个通风口组成,他们是地铁自然通风方式的重要组成内容,这些通风口今后将“隐身”于道路中央绿化带中。据介绍,红星路下穿隧道就是采用的自然通风方式,其建设正是地铁施行自然通风的尝试和试点。目前,地铁自然通风方式在法国和德国已经被大量采用。
有效:隧道每小时换气3次
据介绍,成都地铁公司前期已就区间隧道采用自然通风方式进行了模拟验证。地铁公司以南三环站—新益州站的区间隧道为例,对10对车和30对车运营条件下的活塞通风气流情况进行了模拟,初步设定每组自然通风井面积为25平方米,间隔距离为35米。模拟预测结果显示,在不考虑自然对流换气的情况下,10对车运营时,南三环站—新益州站区间活塞换气总风量为86立方米/秒;30对车运营时,总换气量达到了150立方米/秒,满足隧道每小时换气3次的要求。在区间设置顶部自然通风井的活塞换气量,远大于列车正常运行时排热所需的换气量。
实惠:每公里节约投资逾千万
“通过多方论证和模拟试验,采用自然通风和采用机械通风达到的通风效果是一样的。而采用自然通风,1公里地铁线路起码将节约投资上千万元!”成都地铁公司有关负责人介绍,采用自然通风模式还有很多优点:减少设备和土建投资,简化系统控制,降低运行耗电量,节约运营费用;正常运行条件下,由于区间隧道的空气直接和外界大气相连,列车所引起的活塞换气量大,可以明显改善区间环境质量;在火灾情况下,只要火灾不是发生于列车的端部,乘客就可以向隧道两边疏散,便于乘客疏散,加快疏散速度等。但同时,采用自然通风模式也有一些缺点,如容易进入雨水和灰尘、列车的噪声会通过通风井传出地面、隧道顶部开设通风竖井增加了区间土建投资等。
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通风,为地铁“输氧”
地铁的地下部分与外界相对闭塞,一般只有出入口和风亭等少数部位与外界大气相通,人员和设备的散热量和散湿量都很大,如果不及时有效的排除,就会导致地铁地下环境的不断恶化,影响人员的身体健康和机电设备的正常运行。
据介绍,区间隧道通风方式一般分为两种,即机械通风和自然通风。自然通风是指在区间隧道的顶部每隔一定的距离开设与外界大气直接接触的通风竖井,使外界的空气与隧道内的空气实现交换,以达到控制地下空间空气温度、湿度以及空气流速、品质的目的。正常运行时,隧道内的空气直接和外界的大气接触,排除余热、余湿。列车发生火灾时,烟气直接从列车顶部附近的通风竖井排出隧道,同时为乘客和消防人员提供必要的新鲜空气,并形成一定的迎面风速,引导乘客安全迅速地撤离火灾现场。
成都地铁公司有关负责人说,从南部新区的地面规划和实际情况看,地铁区间隧道的顶部为绿化带、农田或待拆迁房屋,有条件在区间上方直接开设自然通风竖井,利用列车运行活塞效应引入隧道外空气冷却隧道,同时,在列车运行间隙以及夜间运行时,隧道内热空气因其密度差而产生的升力效应,经由自然通风井排出隧道,达到降低隧道温度的目的。该负责人比喻说:“隧道和列车就好像是一个完整的‘打气筒’,通过‘打气筒’的活塞效应,利用活塞推力置换空气,达到地铁自然通风的目的。”
据了解,机械通风方式是国内外地铁建设最常用的通风方式,成都地铁1号线一期工程南三环以北的路段就将采用机械通风的方式。其主要的做法通常是在车站两端各设置两台隧道通风机及相应的消声器、风阀、机械通风道等,通过风机送风和排风,排除局部区间隧道的余热、余湿,并为乘客提供新鲜空气。