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关于屏蔽门系统岛式车站活塞风井作用的研究

摘要：简介地铁环境控制系统的三种模式，分析取消设置屏蔽门系统岛式车站上行及下行线列车进站端

或出站端的两个活塞风阀对于地铁隧道通风效果的影响，从而从技术经济的角度出发为屏蔽门式地铁车

站环控系统的设计和改造提供参考建议。

关键词：地铁环境控制系统活塞风屏蔽门系统

1.引言

隧道活塞风对于地铁环境具有重要的影响，现场测量是进行地铁热环境研究的一种有效途径。本

文以深圳地铁香蜜湖岛式车站的隧道活塞风系统为研究对象，通过对地铁隧道内选定的车站隧道、区间

隧道和活塞风阀测试断面的风速进行现场测量，分析对车站两端设置通风竖井的单洞单线地铁隧道的通

风效果的影响，从而提出有效控制和利用地铁隧道活塞风的措施和途径，并为今后屏蔽门式地铁环控系

统的设计和改造推荐可行的方案形式。

2.隧道活塞风与地铁环控系统简介

当列车的正面面积与隧道的断面面积之比(称为阻塞比)大于0.4时，由于列车在隧道中高速行驶，

如同活塞作用使列车正面的空气受压形成正压，列车后面的空气稀薄形成负压，由此产生的空气流动称

[1]

为活塞风。利用这种原理通风，称为活塞式通风。隧道活塞风的形成示意图见图1。

图1活塞风形成示意图

活塞风量的大小与列车在隧道内的阻塞比、列车行驶速度、列车空气阻力系数、空气流经隧道的

[2]

阻力等因素有关。当活塞风对车站有明显影响时，应在列车的两端设置活塞风泄流风井或活塞风迂回

风道。

目前，地铁环境控制系统按运行方式分类包括：开式系统、闭式系统和屏蔽门系统，屏蔽门系统

的优点是减少地铁车站的热负荷，改善地铁站台的候车环境，并且减少车站内环境控制系统的机房面积，

降低地铁环控系统的运营费用，但是由于屏蔽门系统的造价和维护费用保养费用较高，在全国只有上海、

深圳、广州等少数城市采用屏蔽门系统。

3.深圳地铁香蜜湖车站的环控系统介绍

深圳地铁一期工程环控系统全部采用全封闭式屏蔽门系统。深圳地铁屏蔽门系统在车站站台层安装

可以滑动的一道自上而下的玻璃隔墙和活动门，使站台和车站隧道分开以隔断隧道内的热量与车站内的

空调冷气之间的热交换，车站两端设置通风竖井用以完成隧道内的通风。由于深圳地处亚热带地区，天

气炎热，为了改善车站环境，每个车站均采用空调系统作为地铁环境控制的主要手段。对深圳地铁车站

站台采用屏蔽门环控系统模式与不采用屏蔽门的环控系统模式(也叫闭式系统)的节能效果进行定量分

析，可得出结果见

[3]

表1。

表1深圳地铁车站采用屏蔽门系统与闭式系统的技术经济比较结果

比较项目屏蔽门系统闭式系统

空调冷量估算值0.361

全年环控系统的运行能耗(Kw)0.481

22

mm

环控机房面积1000/站2000/站

2

m

相应的变压变电所、环控电控室的面积也可减少约215/站

综合屏蔽门系统和闭式系统的设备一次性投资和车站土建费用投资，采用屏蔽门系统比闭式系统

节省投资约46万元／站。环控系统的运行费每年可节省约180万元／站。对于全线设有14个车站的深圳

地铁一期工程，这可是一笔相当可观的数目。这也是深圳地铁站装设屏蔽门的最为主要的原因之一。

屏蔽门式地铁环控系统主要由车站空调通风系统和隧道