火車站的“四電”機房空調通風設計

1、<p>　　火車站的“四電”機房空調通風設計</p><p>　　摘要：介紹了火車站“四電”機房的分類及其特點，空調通風設計與其他房間的不同之處，總結了一些站房“四電”機房內設備發(fā)熱量及對應的設計數據。詳細介紹了“四電”機房通風設計的特點，氣體滅火后排風設計要求，平時與火災的轉換和控制要求。 </p><p>　　關鍵詞：火車站；“四電”機房；空調通風；氣體滅火后排風 </

2、p><p>　　中圖分類號：TU248文獻標識碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　火車站作為鐵路系統(tǒng)的一部分，起著銜接、中轉、指揮鐵路運輸等重要作用，更是一個城市的形象窗口。火車站設計的成功與否不僅在于外表，還在于內部的每個細節(jié)設計，本文所討論的 “四電”機房空調通風設計就是不可忽視的細節(jié)設計之一。 <

3、/p><p>　　“四電”機房對鐵路運輸的指揮和安全保障起到至關重要的作用，而良好的空調和通風又是“四電”機房安全穩(wěn)定運行的保障。本文對“四電”機房空調通風設計的特點、要點進行了分析和總結。 </p><p>　　1 “四電”機房的分類及其特點 </p><p>　　“四電”機房是指鐵路站房通信、電力、信息、信號四大專業(yè)的相關機房。其中通信專業(yè)主要是指“通信機機械室”；

4、電力專業(yè)包括“電力遠動間（或信息變電室）”、“變配電室”；信息專業(yè)包括“信息電源室”、“信息機房”、“信息總控室”、“信息配線間”等；信號專業(yè)包括“信號電源室”、“信號繼電器室”、“信號計算機室”、“綜合值班室（運轉室）”等。 </p><p>　　“四電”機房全年運行每天24小時工作，室內設備發(fā)熱量大、散濕量小，防火要求嚴格，全年四季要求維持室內一定的溫濕度范圍[1]，對暖通空調設備的可靠性有著較高的要求。 &

5、lt;/p><p>　　2 “四電”機房的空調設計 </p><p>　　2.1室內設計參數 </p><p>　　“四電”機房對室內溫濕度、凈高、地面、墻面等均有著一定的要求，對于空調通風設計而言，下面重點討論室內溫濕度的設計控制（見表1）[1]。 </p><p>　　表1 “四電”機房室內設計參數 </p><p>

6、<b>　　2.2負荷計算 </b></p><p>　　“四電”機房的空調負荷計算，除了按常規(guī)的方法計算圍護結構的負荷外，還應著重考慮機房內設備的發(fā)熱量，這些設備的發(fā)熱量是其空調冷負荷的主要來源，準確把握設備的散熱量才能有效的計算出機房的冷負荷，為空調設備選型提供可靠的依據。 </p><p>　　下表是大同至西安線、合肥至福州線部分站房的“四電”機房設備用電量和設

7、備發(fā)熱量的統(tǒng)計數據，當沒有提供準確的發(fā)熱量時，也可以按照250~350W/ m&sup2;來估算。 </p><p>　　表2 “四電”機房設備用電量及發(fā)熱量 </p><p>　　說明：1.電力專業(yè)發(fā)熱量由于站房規(guī)模不同，變壓器容量不同而差異較大，故不作統(tǒng)計。 2.各機房發(fā)熱量應以具體項目工藝專業(yè)提資為準，此表僅供參考。 </p><p><b>

8、;　　2.3空調設計 </b></p><p>　　“四電”機房的特點是全年運行每天24小時工作，設備發(fā)熱量大，空調通風設備也應保證不間斷工作，且空調送風以大風量小溫差為特點。一般的分體空調或多聯(lián)空調是難以滿足其要求的，風機盤管等帶有水系統(tǒng)的空調方式也不宜在機房中使用，所以“四電”機房一般采用機房專用空調。由表1可知，“四電”機房對溫濕度允許的波動范圍較大，故不必采用精密的恒溫恒濕空調，采用普通的機房

9、專用空調即可。 </p><p>　　為提高空調設備運行的可靠性，選型時應充分考慮設備之間的備用關系。一般單個機房內專用空調的數量不宜小于2臺，各臺空調獨立運行，互為備用，當其中一臺故障時，其余幾臺空調所提供的冷負荷不應小于總冷負荷的70%。 </p><p>　　“四電”機房內空調的氣流組織是影響空調設計效果的關鍵因素，氣流組織設計不當容易造成氣流阻塞、冷熱空氣在房間上部混合、進入機柜的

10、空氣溫度偏高，潔凈度較差等后果?；疖囌尽八碾姟睓C房可根據機柜的散熱方式、散熱量大小、機房大小及布置方式，采取不同的氣流組織設計[2-3]： </p><p>　　1）下送上回的氣流組織形式。如圖1所示，機房內一般鋪設有防靜電活動地板，架空地板凈空一般為300~400mm，將架空層作為送風靜壓箱，送風由地板送風口分別送入各個冷通道，進入機柜給機組冷卻降溫后從對側排出，熱空氣向上浮至房間上部，再集中回到機房空調機組。

11、此氣流組織設計方式將冷熱空氣分離，避免冷熱空氣在進入機柜前混合，能將較清潔的冷風第一時間送入機柜，提高了冷卻降溫的效率；由于利用活動地板作為送風口，風口可隨意布置和增減，具有非常高的靈活性和擴容性。此方式適用于機柜側進側出或下進上出的散熱方式，對于大中型機房效果較好。 </p><p>　　2）側上送側下回的氣流組織形式。如圖2所示，機房空調上出風口設置導流風帽，在機房側上方向機柜送風，冷風下降至機柜區(qū)由機柜下方

12、進入機柜進行冷卻降溫，熱空氣由機組上方排出，回流至機房空調機組。此氣流組織設計是將機柜置于空調送風的回流區(qū)，此方式應使機柜的布置方向與氣流的回流方向平行，防止氣流阻塞。側上送側下回的缺點在于機柜內的熱空氣與空調機組的送風相互干擾混合，室內氣流較為紊亂，送風距離有限，故只適用于室內設備簡單，散熱量不大，無需敷設送回風管道的小型機房。 </p><p>　　“四電”機房一般不設置采暖，嚴寒地區(qū)等如冬季室內散熱量不足以

13、維持設計溫度，則需在機房空調中增加電加熱裝置，冬季采用電加熱空調方式采暖。 </p><p>　　大多數地域的“四電”機房冬季不需加濕，特別干燥的地區(qū)或者工藝要求加濕的場所，應采用電極加濕方式，加濕給水管應設有漏水檢測報警裝置，并應在管道入口處裝切斷閥，漏水時應自動切斷給水。 </p><p>　　圖1下送上回空調原理圖 圖2側上送側下回空調原理圖 </p><p>

14、;　　3 “四電”機房的通風設計 </p><p>　　“四電”機房應設置機械通風設施。一方面可以適時地排出室內污濁的空氣，進行通風換氣，另一方面在空調設備故障時或過渡季等可以輔助通風降溫。 </p><p>　　“四電”機房一般都采用氣體滅火，由于氣體滅火后需及時將滅火的有毒氣體排出室外，故需設置氣體滅火后排風設施[4]。 </p><p>　　由以上兩點可知，“

15、四電”機房的通風系統(tǒng)應由平時的通風換氣和火災氣體滅火后排風兩套系統(tǒng)組成，在實際工程設計過程中，往往將兩套系統(tǒng)合設為一套系統(tǒng)。如圖3所示，選用平時排風兼氣體滅火后排風風機，此風機應為消防供電，以保證火災后能正常啟動。排風管穿越機房外墻時應設置70℃電動防火閥，平時排風支管和氣體滅火后排風支管上分別設置電動開關閥，各閥門的控制要求為：平時，70℃電動防火閥、平時排風支管電動開關閥開啟，氣體滅火后排風支管電動開關閥關閉；火災時，機房門窗、所有

16、風管閥門關閉并連鎖送排風機關閉；火災后，70℃電動防火閥、氣體滅火后排風支管電動開關閥開啟并連鎖送排風機開啟。當無自然通風條件時，應設置對應的送風系統(tǒng)，系統(tǒng)控制要求與排風系統(tǒng)對應。 </p><p>　　圖3“四電”機房排風原理圖圖4氣體滅火后排風口安裝實例 </p><p>　　“四電”機房通風系統(tǒng)的設計應注意以下幾點： </p><p>　　1）氣體滅火大多采用

17、七氟丙烷或者CO2，此類氣體密度都大于空氣，滅火后該氣體 </p><p>　　往往聚集在房間下部，所以排風口應設置在房間下方，一般排風口下邊緣距地300mm~400mm之間（見圖3和圖4）。 </p><p>　　2）氣體滅火后排風的排風口設置應遠離送風口和門口，防止送排風短路。 </p><p>　　3）設置平時通風兼氣體滅火后排風時，排風量宜按房間換氣次數5~

18、6次/h選取。 </p><p>　　4）滅火系統(tǒng)與機房通風系統(tǒng)設計連鎖控制，滅火前確保機房所有防火閥，電動開關閥都關閉，防止滅火氣體泄漏。 </p><p>　　5）各機房單獨設置排風機，并采用消防供電，以提高使用的安全性和可靠性。 </p><p>　　4 “四電”等相關機房暖通設計匯總 </p><p>　　除“四電”主機房外，火車站還

19、有一些相關的機房，如“接觸網開關室”、“防災設備機房”等，在設計時對暖通專業(yè)均有著各自的特殊要求。為方便敘述和總結，便于以后查找借鑒，現將合肥至福州線“四電”機房等各類機房的暖通設計要求匯總如下表： </p><p>　　表3各類機房暖通設計要求匯總 </p><p><b>　　說明： </b></p><p>　　1.●表示必須設置的選項；

20、■表示若站房設有中央氣體滅火系統(tǒng)，則設置氣體滅火裝置，否則不設；▲表示若機房有對外的百葉門或窗，滿足自然進風時，可不設進風系統(tǒng)，否則應設進風系統(tǒng)。 </p><p>　　2. “四電”機房氣體滅火的設置與否應以給排水專業(yè)提資為準，本表只針對合肥至福州線部分站房，僅供其他站房參考。 </p><p><b>　　5 小結 </b></p><p>

21、;　　“四電”機房在火車站的暖通空調設計中雖算不上重點內容，但“四電”機房是鐵路系統(tǒng)的中樞神經，優(yōu)秀的暖通空調設計對保障“四電”機房的安全穩(wěn)定運行有著極其重要的作用。 </p><p>　　“四電”機房暖通空調設計的關鍵因素在于以下幾點： </p><p>　　1）除了圍護結構的負荷計算外，還應著重考慮機房內設備的發(fā)熱量。 </p><p>　　2）空調設備應選擇安

22、全可靠的產品，并考慮臨時故障時的備用量。 </p><p>　　3）進行合理正確的氣流組織設計。 </p><p>　　4）注意氣體滅火后排風的風口布置。 </p><p>　　5）明確平時、火災、滅火后三種狀態(tài)的轉換和控制要求。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>

23、;　　[1] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司.TB 10011-2012 鐵路房屋建筑設計標準[S]. 北京：中國鐵道出版 </p><p><b>　　社，2012 </b></p><p>　　[2] 中國電子工程設計院.GB 50174-2008 電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2008 </p><p>　　[3]