关于地铁工程中若干问题的浅探

1 关于地铁工程中若干问题的浅探 【摘要】本文从地铁热环境模拟计算数据人手，对地铁环控系统中的活塞风、车站公共区热负荷指标及屏蔽门对车站公共区热负荷的影响进行较细致、深入的探讨，并进行了技术、经济分析。 【关键词】活塞风 热负荷指标 屏蔽门应用 深圳地铁一号线共 13个地下车站，在初步设计阶段对改线地下热环境进行了模拟计算，现介绍如下： 1 模拟计算结果统计与分析 模拟计算结果见表 1 表 1 一号线各区间 罗湖站 会展中心站 车站公共区热负荷指标及屏蔽门对车站公共区 2 3 通过上述表格，经整理可得出下述参考数据： (1)当列车巡航速度为 75km h，上下行线为单洞单线，区间不设活塞风井，且每小时行车密度为 30对列车的条件下，隧道内平均活塞风量为 92 5立方米 s，即 33 3x10m立方米 h。区间隧道断面积按 20平方米考虑，则平均活塞风速为 4 6m s。 (2)当列车巡航速度为 60km h时，其余条件不变的情况下，隧道内平均活塞风量为 90 5立方米 s，即 32 6x10立方米 h，平均活塞风速 4 5m s。 (3)从上述数据可看出，当列车巡航速度为 60km h和 75km h时，其活塞风量及风速基本保持 不变，且每列列车引起的平均活塞风量约为 3 0立方米 s列。 (4)经统计，列车在区间隧道内每延米的平均发热量约为 15kcal m列。列车进入车站隧道区间每延米发热量平均值约为 25kcaVm列。 (5)地下车站公共区 (包括站厅、站台 )单位面积平均热负荷指标，屏蔽门系统为 160kcal平方米；闭式系统为 540kcal/平方米。闭式系统热指标是屏蔽门系统的 3侣左右。以上指标是 个综合值，包括了车站内各种发热量因素在内。 (6)根据 模拟计算结果，深圳地铁一号线除个别区间因设存车线而需增加机械通风以外，其余区间靠列车活塞风可满足正常运营时隧道内温度指标要求。 2 关于屏蔽门问题的讨论 屏蔽门系统与闭式系统相比，具有明显的节能效果，在校核计算中按相同条件增加了闭式系统的冷负荷 4 计算，计算结果如下表 3、表 4、表 5。 从上面的表可得出以下结论： (1)屏蔽门系统的冷负荷为闭式系统冷负荷的 1 2-1 5，其平均值为 0 35， 即屏蔽门系统在同等条件下其冷负荷仅为闭式系统冷负荷的 1 3左右。 (2)深圳地铁一期工程 17 个站采用屏蔽门系统其总冷负荷为 12974kW，约 3700冷吨；采用 闭式系统其总冷负为 36 349kW，约 10 337冷吨；既采用屏蔽门系统较采用闭式系统节省冷量 10 337 3 700 6637冷吨。 (3)采用屏蔽门系统较采用闭式系统节省电量约为 (1+0.7)x(36 349-12974)/4=9935kw; 约为 11 000kVA； (4)设备一次性投资及运营费节省量： 制冷空调设备一次性投资按 1万元冷吨计算，则可节省制冷空调设备 次性投资 6 637 万元；电力增容费按 330 450元 /kva计算，可节省一次性电力增容费 11 000x400=440万元；两项共计 7077万元。 运营电费按基本负荷费 25 元 /kVA，月计算，电 (表 )费按 0 77 元 kWH计算，则每年可 节省基本负荷费 11 000x2Sxl2=330 万元；每年可节省电 (表 )费 9 935x0 8x 365x18： 5 222 刀元； 两项共计节省 5 552 万元， 10年累计约 5 55 亿元， 30 年累计约 16 65亿元。 深圳地铁一期工程 17 个站采用屏蔽门系统其 次性总投资约 1 2亿元，从一次性投资来看，屏蔽门系统较闭式系统需多投资约 1 5-1 7倍；但从运营费来看，屏蔽门系 统较闭式系统可产生良好的经济效 5 益，运营第一年节省的电费及空调设备一次陛投资共计 7077万元 +5 55万刀元 =1 26亿元，足以收回屏蔽门系统的 次性投资；若屏蔽门系统寿命按 15年汁算，则投资回报率为 1 2 (0 7+0 552x15)=1 2 8 98；接近 1： 10的水平；若按 30 年计算，则投资回报率为 2x1 2 (0 7+0 552x 30)=2 4 17 26；接近 1： 7