1、軌道交通站空調設計有哪些特點？
軌道交通的分類和特點
軌道交通可按不同角度分類，按所處的空間位置可分為“地鐵”和地面鐵路；按所用軌道的輕重可分為“輕軌”和“重軌”。一般來說，運送客流量大的走地下，稱為地鐵；運量小、主要走地面的為輕軌。
軌道交通具有運量大、污染小、方便快捷的特點。相比而言，地鐵的運能大，幾乎不受地面氣候和交通的影響，但造價高；輕軌的運能較小，但造價較地鐵低，受地面交通和氣候的影響較大。
地鐵站空調設計特點
車站空調屬于舒適性空調的設計范疇。輕軌站位于地面，其空調設計可按照普通車站的設計參數(shù)和條件進行設計，這里不再贅述。而地鐵基本上與地面環(huán)境隔絕，室外大氣的溫、濕度只對車站空調負荷存在間接的影響。其空調設計參數(shù)的選取和空調負荷的計算與常規(guī)舒適性空調不同。
空調設計溫度
地鐵站內除工作人員外，其它人員只做短暫停留。為節(jié)約能源，只考慮乘客有一個短時間的舒適環(huán)境即可。由于人體對環(huán)境溫度有明顯感覺的溫差在2℃以上，乘客由地面進入車站，需要經(jīng)過一個由外界環(huán)境溫度逐漸過渡到站內溫度的過程，這樣人體才不會產(chǎn)生忽冷忽熱的感覺。至于站內管理用房，由于工作人員長時間在內工作，可取常規(guī)設計溫度tn＝24～27℃。其它設備用房可根據(jù)運行和工藝要求來確定設計溫、濕度值。
空調負荷組成與計算
列車本身及列車空調的散熱約占74％，照明、廣告燈箱的散熱約占6％，設備（如自動扶梯、售票機等）的散熱約占5％，乘客和工作人員的散熱約占15％；地鐵圍護結構周圍的土壤能吸收大量的熱量并儲蓄起來，夏蓄冬放，以調節(jié)地鐵內空氣的溫度。根據(jù)一些資料記載，此部分熱量占地鐵產(chǎn)熱量的25％～40％。列車本身及列車空調排放的熱量扣除傳入地鐵周圍土壤的熱量之外，剩余部分由隧道通風系統(tǒng)排到室外。車站內的空調負荷包括站內乘客和工作人員散熱、照明散熱和其它設備散熱量。
從車站的空調負荷組成可看出，地下車站的主要熱源來自列車，當站臺使用屏蔽門將列車與站臺公共區(qū)分開時，車站的冷負荷就可以減少為開/閉式車站的1/2～1/3。
站內氣流組織
車站公共區(qū)（也稱車站大系統(tǒng)），一般比較狹長，如果只在車站一端設置風柜，那么單條送、回風管就會過長，各個送風口難以實現(xiàn)阻力平衡，送風不均勻。為了避免這一現(xiàn)象，應該在車站兩端設置風柜，各自承擔大系統(tǒng)空調負荷的1/2，對工作區(qū)進行均勻送風。以廣州地鐵站為例，因為采取集中控制，單一區(qū)域空調面積大，所以一個區(qū)域的送風量就高達20多萬，為了實現(xiàn)各送風口的阻力平衡，確保出風口的余壓，除了對風柜本身的強度和控制要求較高之外，更重要的是需要在進行風管設計時，盡量少考慮采用風閥調節(jié)（容易產(chǎn)生“撥一發(fā)而動千鈞”的現(xiàn)象，很難調節(jié)），而應該合理設計風管尺寸，依風管本身實現(xiàn)自平衡。目前國際上通用的風道計算方法一共有四種：靜壓復得法、假定速度法、等摩阻法和t算法，對于車站空調這種需要變風量設計的場合，靜壓復得法是最佳的計算方法。
車站設備管理用房（也稱車站小系統(tǒng)），具有工作時間固定（24小時運行），空調負荷較穩(wěn)定的特點。小系統(tǒng)的空調負荷只占大系統(tǒng)設計值的一小部分，為了管路布置方便 ，小系統(tǒng)的風系統(tǒng)可以和大系統(tǒng)共用。但因為大系統(tǒng)的空調負荷具有明顯的不同時段，峰谷時水系統(tǒng)流量變化大，所以小系統(tǒng)的水系統(tǒng)應該獨立設置。
地鐵隧道通風按位置不同可分為區(qū)間隧道通風系統(tǒng)和車站隧道通風系統(tǒng)，按系統(tǒng)形式可分為開式和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是直接將列車運行產(chǎn)生的隧道熱風直接引出室外；閉式系統(tǒng)是將車站送、排風道和隧道送、排風道合用，冷負荷由大系統(tǒng)制冷機承擔；列車運行時產(chǎn)生活塞效應將站內空調冷風引入隧道，列車停站時，在列車底部和頂部設置局部排風系統(tǒng)，排出列車剎車和頂部空調產(chǎn)生的熱量。
2、軌道交通站可選取的冷源方式有哪些？
軌道交通站可選取集中供冷式冷源和各站獨立冷源兩種方式。
集中供冷可省去部分站點的機房建設，以廣州地鐵二號線首期工程建設為例，全線長23.265公里，共有16個地下車站，1個地面車站和3個高架車站。除三元里站設置單獨制冷機之外，其它15個地下車站分別由四個集中冷凍站供冷。因為冷凍站的供冷半徑較大，往往在2～3公里以上，所以冷水在輸送過程中冷量損失大，水泵揚程、功率隨之增加，而且供、回水管沿隧道區(qū)間敷設，對檢修和保養(yǎng)極為不便。根據(jù)交通站空調負荷具有明顯的峰谷特性，因此在集中供冷模式下，可在提供分時電價政策的地區(qū)考慮采用冰蓄冷空調系統(tǒng)，夜間利用低價電運行主機蓄冰，白天峰段融冰供冷，并根據(jù)負荷情況選擇制冷機部分開啟或者完全不用開機，節(jié)省了空調運行費用。另外，采用冰蓄冷進行低溫送風，還可以減少風管和水管的尺寸，這部分減少的占用空間體積對于地下土建工程十分具有經(jīng)濟意義。目前冰蓄冷空調系統(tǒng)分動態(tài)和靜態(tài)蓄冰兩種，動態(tài)蓄冰的靈活性和經(jīng)濟性均優(yōu)于靜態(tài)蓄冰，可做優(yōu)先考慮。
各站點獨立冷源和集中供冷的優(yōu)缺點互補，因為供冷規(guī)模較小，所以采用常規(guī)冷水機組供冷即可。這種冷源形式增加了各個站點的機房建設，按照國內軌道交通車站的一般規(guī)模來計算，機房面積在100～150平方米左右。
因此，以上兩種形式的冷源應根據(jù)具體情況來靈活選擇。例如車站的管理用房，或者在舊地鐵站增加附屬用房的情況下，可考慮單獨采用一拖多空調，與車站大系統(tǒng)冷源獨立，這樣不僅照顧到車站大、小系統(tǒng)空調時間上的差異，也解決了大、小系統(tǒng)共用冷源時的冷量平衡調節(jié)問題。
空調設備的選擇
因為軌道交通空調主機容量往往是按遠期負荷考慮的，具有一定的設計余量，而且一年四季氣候條件以及每天不同時段的客流量波動較大，所以國內地鐵目前常用螺桿機作為空調主機，主要是考慮到站內空調的部分負荷運行工況，必要的話還可以采用變頻水泵進行變頻調節(jié)。
螺桿機具有五大關鍵部件：壓縮機、油分離裝置、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷配件。這五大部件的配置大致確定了螺桿機的性能。例如最新設計的齒數(shù)比為5:6的非對稱雙螺桿壓縮機，比常見的齒數(shù)比4:6的壓縮機熱效率可提高10～12％，省電25％；采用新型旋風式的油分離裝置可將壓縮機排氣油含量降低到3ppm以下，而普通螺桿壓縮機油氣分離裝置油含量則只能達到8～10ppm。在確保產(chǎn)品質量和服務的基礎上，產(chǎn)品價格成為了主機選擇的重要因素。以常規(guī)冷水機組供冷系統(tǒng)為例，主機價格占空調機房部分造價的80％左右（不含安裝及材料費），而國內頂極配置的冷水機，其價格平均可比國外同水平產(chǎn)品低15～20％左右，而且在產(chǎn)品非標定制方面也更具優(yōu)勢。
由于軌道交通建設具有投資大、資金回收期長的特點，而車站僅僅是乘客暫時停留的場所，所以車站應盡量不要設置與基本功能無關的設施，如商業(yè)大廳、集散大廳和售票廳等。這些過剩的功能區(qū)設置只會徒增工程造價，實際運行時在這些商業(yè)、景觀功能房間逗留的人群很少，而在進行空調設計時，又必須考慮到這部分負荷，增加不必要的主機設計容量。當然，這些并不是空調設計技術上的過失。但是應當呼吁，為降低城市軌道交通設計造價，有關部門在進行規(guī)劃設計時，應該沿襲簡樸、方便、實用的風格，避免建設華而不實的“形象工程”。
3、隧道通風方式
隧道在不同的時間，也要求有不同的通風方式。
（1）車站公共區(qū)的空調通風系統(tǒng)
簡稱為車站大系統(tǒng)。由于車站狹長，為避免送、回風管距離過遠，系統(tǒng)的空調風柜應布置在車站兩端，分別負擔車站公共區(qū)總負荷的一半，對公共區(qū)進行均勻送風。
（2）車站設備管理用房的空調通風系統(tǒng)
簡稱為車站小系統(tǒng)。小系統(tǒng)的進、排風道應與大系統(tǒng)合用，但水系統(tǒng)應與大系統(tǒng)相對獨立。廣州地鐵一號線各車站均采用自備冷源，制冷機組的控制為即可滿足大、小系統(tǒng)共同運行時的冷負荷，又可滿足小系統(tǒng)單獨運行時的冷負荷。
（3）隧道通風系統(tǒng)
隧道通風系統(tǒng)分為區(qū)間隧道通風系統(tǒng)和車站隧道通風系統(tǒng)。隧道通風系統(tǒng)又分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。為加強活塞效應，規(guī)定活塞風道的有效長度不應大于35米；閉式系統(tǒng)指車站內空氣與隧道內空氣相通，列車運行產(chǎn)生活塞效應引入空調風冷卻隧道，此時為減弱活塞效應，在車站兩端設置迂回風道。
當列車停站時，為了達到高效率排熱的目的，采用局部排風的方法，即設置站臺下排風系統(tǒng)排除列車停站時由于摩擦、剎車等運動產(chǎn)生的熱量；設置車行頂排風系統(tǒng)，排除列車停站時列車空調產(chǎn)生的熱量。開式系統(tǒng)中，是將車站隧道熱風直接排到室外；閉式系統(tǒng)中，是將車站隧道排風道與站臺回/排風道合用，冷負荷由大系統(tǒng)空調機承擔。
4、空調負荷計算方面
根據(jù)地鐵的建筑特點，造成地鐵內部對室外溫度影響的延遲性，相對穩(wěn)定，根據(jù)有關資料顯示：列車本身及列車空調的散熱約占74%，照明、廣告燈箱的散熱約占6%，設備（如自動扶梯、售票機等）的散熱約占5%，乘客和工作人員的散熱約占15%；地鐵圍護結構周圍的土壤能吸收大量的熱量并儲蓄起來，夏儲冬放，以調節(jié)地鐵內空氣的溫度，根據(jù)一些資料記載，此部分熱量占地鐵產(chǎn)熱量的25%∽40%。環(huán)控設計采用常規(guī)閉式系統(tǒng)，總散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，基本為車站的空調負荷；環(huán)控設計采用常規(guī)開式系統(tǒng)，列車本身及列車空調的散熱量扣除傳入地鐵周圍土壤中的熱量外，其他部分的熱量通過隧道通風系統(tǒng)傳到室外，而車站的空調負荷僅包括車站內乘客和工作人員散熱量、照明散熱量及設備散熱量。
5、參數(shù)取值方面
地鐵站的空調屬于舒適性空調。站內雖然人員密集，但逗留時間較短，同時地鐵空調負荷很大，為了節(jié)約能源，只考慮乘客由地面進入車站的一個“暫時舒適”環(huán)境即可。而人體對溫度變化有明顯感覺的溫差在2℃以上。這樣乘客從地面進站到上車，經(jīng)歷一個環(huán)境溫度逐漸降低的過程，32.5℃→30℃→29℃→27℃，既是一個較舒適的過程又是一個較衛(wèi)生的過程，沒有突冷的感覺；車站的一些管理用房，由于管理人員長時間在里面工作，取tn =27℃；車站的一些設備用房據(jù)工藝要求確定室內溫度取值。
6、防排煙方面
由于地鐵是一個人員密集的地下公共建筑，且地下車站對外連通的口部相對來說比較少，因此地下鐵道及區(qū)間隧道的機械事故通風至關重要。
地鐵事故通風分為非火災性原因和火災性原因二類?；馂氖鹿拾磪^(qū)間隧道、站廳、站臺同一時間只有一處發(fā)生火災來考慮，此較好的方法是使人、煙分向流動，用機械排煙設施使煙氣按一個方向流動，排出地面，而人員從另一個方向撤離。
考慮到地鐵的站廳或站臺公共區(qū)的使用面積一般在1500m² 左右，且為了使一個站廳或站臺分為兩個防煙分區(qū)，因此規(guī)范規(guī)定：每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過750m² 。排煙量按每分鐘每平方米建筑面積1m³ 計算。
地鐵排煙系統(tǒng)，排煙風機及煙氣流經(jīng)的輔助設備如風閥及消聲器等，應保證在150℃時能連續(xù)工作1h。