高大空間地鐵車庫供暖方式分析

楊秀娟

（中鐵上海設(shè)計院集團有限公司天津分院，天津 300051）

目前，對于高大空間地鐵車庫的采暖，主要采用“散熱器+暖風機”系統(tǒng)供暖 和“燃氣輻射供暖 ”兩種主要的供暖方式。

1 高大空間地鐵車庫“散熱器+暖風機”系統(tǒng)供暖和燃氣輻射供暖的工作原理

1.1 “散熱器+暖風機”系統(tǒng)工作原理

燃料在鍋爐內(nèi)通過燃燒將其中化學能轉(zhuǎn)變成高溫煙氣的熱能，高溫煙氣在爐內(nèi)把熱量傳給熱媒（熱水或蒸汽），再經(jīng)過輸送管路（熱網(wǎng)）將熱媒送至用戶（散熱器）和空氣處理設(shè)備。具有一定溫度的熱媒（熱水或蒸汽）在散熱器內(nèi)流動時，散熱器就把熱媒所攜帶的熱量不斷地傳給室內(nèi)的空氣和物體。

1.2 燃氣輻射供暖系統(tǒng)工作原理

利用天然氣、液化石油氣，在特殊的燃燒裝置-輻射器內(nèi)燃燒而輻射出各種波長的紅外線進行供暖的。紅外線照射到物體上后，部分被吸收，部分又反射出來，對物體和人體進行二次加熱。純凈空氣是理想的透射體，不吸收輻射能。燃氣輻射采暖就像太陽溫暖地球一樣，溫暖室內(nèi)的人或物體。

2 不同工藝的大空間地鐵車庫采暖方式的探討

燃氣輻射采暖是目前較流行的高大空間地鐵車庫的供暖方式。但是，在實際設(shè)計中設(shè)計者未考慮高大空間車庫工藝要求，盲目采用燃氣輻射采暖，不僅不能達到工藝的使用要求，而且造成采暖設(shè)備的閑置和運營費用的增加。

下面，我們針對設(shè)計中遇到的兩個工藝功能不同的高大空間地鐵車庫的采暖方式的利弊進行分析。

2.1 停車列檢庫

停車列檢庫的功能是夜間對部分列車進行檢修作業(yè)。工藝要求：庫高12.1m，庫長150m，庫寬54m，內(nèi)設(shè)10列軌道，采用三軌供電，中間無隔墻，該庫主要停放車輛，檢修作業(yè)簡單，列位間距小。采暖要求：設(shè)計值班溫度：5℃；設(shè)計工作溫度：10℃。針對停車列檢庫的特點，并且結(jié)合其它城市此種庫的采暖方式，列舉了三種采暖方案，分別對三種采暖方案進行利弊分析。

2.1.1 燃氣輻射采暖方案

目前，有些城市停車列檢庫內(nèi)采暖方式采用燃氣輻射采暖。在離地面5-7米處安裝，均勻布置燃氣輻射管，達到庫內(nèi)工作和值班溫度要求。這種安裝和布置方式具有以下優(yōu)點：

（1）能滿足工作人員對室內(nèi)的溫度要求。由于庫內(nèi)遮擋少，空間大，采用燃氣輻射采暖系統(tǒng)可以很好的滿足使用要求。（2）管理方便。燃氣輻射采暖可根據(jù)工藝特點分區(qū)劃分，可獨立的控制開關(guān)，溫度達標時可不開啟，具有較強的針對性和可控性。（3）輻射采暖運行費用低。因輻射采暖系統(tǒng)可分區(qū)劃分，使用上可實現(xiàn)崗位供暖，節(jié)省運行費用。

燃氣輻射采暖存在以下缺點：

檢修困難。由于地鐵車庫特殊的工藝特點，導致檢修不便。

2.1.2 散熱器+暖風機采暖方案

散熱器+暖風機采暖方案，其在柱間和邊跨墻處布置散熱器滿足設(shè)計值班溫度5℃，散熱器和暖風機共同使用滿足設(shè)計工作溫度10℃。

此種采暖方案存在以下優(yōu)點：散熱均勻，熱舒適性好，更換成本比較低，安全性比較高。

但對于本庫的工藝特點存在以下缺點：

(1)由于空氣的對流作用，導致室內(nèi)垂直溫差大，產(chǎn)生大量的無效熱負荷，往往房間頂部溫度高，底部溫度低，對于本車庫高度比較高，這種作用比較明顯。

(2)對流散熱器通常布置在窗下，本庫跨距有27m，跨距比較大，不但布置困難，而且供暖效果差。

(3)暖風機設(shè)備按地鐵車庫工藝要求安裝高度必須在5m以上，暖風機采暖效果比較差。

2.1.3 散熱器采暖方案

此方案在邊墻設(shè)置多排高頻翅片管散熱器，在檢查溝內(nèi)設(shè)置單排高頻翅片管散熱器，計算后可滿足溫度要求。此方案優(yōu)點：散熱均勻，熱舒適性好（在檢查溝內(nèi)工人檢修相對其它兩種采暖方式更舒適），更換成本比較低，安全性比較高。

此方案的缺點：

（1）由于空氣的對流作用，導致室內(nèi)垂直溫差大，產(chǎn)生大量的無效熱負荷，往往房間頂部溫度高，底部溫度低，對于本車庫高度比較高，這種作用比較明顯。

（2）采暖管道布置在檢查溝以下，管道及閥門安裝、檢修困難。

綜上分析，由于停車列檢庫的工藝特點，夜間按列位檢修，此庫更適合采用燃氣輻射采暖系統(tǒng)。

2.2 聯(lián)合檢修庫

工藝要求：聯(lián)合檢修庫庫高13.1m，庫長168m，庫寬84m，內(nèi)設(shè)9列軌道，中間有隔墻，根據(jù)工藝功能該庫分為定修、臨修、靜調(diào)、月檢、清掃等功能區(qū)，除清掃、臨修線外，都設(shè)有3層檢修平臺，工人在檢修平臺上進行檢修作業(yè)。采暖要求：設(shè)計值班溫度：5℃；設(shè)計工作溫度：10℃。下面針對聯(lián)合檢修庫的特點，并且結(jié)合其它城市此種庫的采暖方式，列舉了三種采暖方案，分別對三種采暖方案進行利弊分析。

2.2.1 燃氣輻射采暖方案

聯(lián)合檢修庫內(nèi)采用燃氣輻射采暖，使用過程中存在以下兩方面的缺點：一方面，由于燃氣輻射采暖設(shè)備的熱能發(fā)生器表面溫度高達400℃，且距三層檢修平臺很近，工作人員感覺炙烤，無法在檢修平臺作業(yè)；另一方面，由于機車及上層檢修平臺遮擋，紅外射線無法輻射到一、二層檢修平臺，使一、二層檢修平臺溫度無法保證。

2.2.2 散熱器+立式空氣處理機組方案

此方案在邊墻和檢查溝內(nèi)布置散熱器，滿足設(shè)計5℃值班溫度要求，一層檢修平臺柱間布置立式空氣處理機組，以滿足檢修溫度10℃要求。此方案的優(yōu)點：散熱均勻，熱舒適性好（在檢查溝內(nèi)工人檢修相對其它兩種采暖方式更舒適），更換成本比較低，安全性比較高。

此方案的缺點：檢查溝內(nèi)布置單排高頻翅片管散熱器，管道及閥門安裝、檢修困難；而且立式空氣處理機組高度受檢修平臺的影響，采暖效果受限。

2.2.3 散熱器方案

此方案在邊墻和一層檢修平臺柱間布置散熱器，此庫方案的優(yōu)點：散熱均勻，熱舒適性好，更換成本比較低，安全性比較高。此方案也存在散熱器在大空間車庫的缺點。

綜上分析，針對聯(lián)合檢修庫的工藝特點，此庫更適合采用散熱器采暖方案。

結(jié)論

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，雖然燃氣輻射采暖具有很多優(yōu)點，但并不是適合于任何高大空間地鐵車庫，應(yīng)根據(jù)地鐵車庫的具體情況采用不同的采暖方式。

僅用于夜間車輛檢修的停車列檢庫采用燃氣輻射采暖方式，合理布置控制柜，并以列車停放的列位為單元分區(qū)設(shè)置燃氣輻射采暖系統(tǒng)，實現(xiàn)崗位供暖，既方便又利于節(jié)能控制。

具有三層檢修平臺的聯(lián)合檢修庫采用散熱器采暖方案，不僅舒適而且采暖效果好。

所以在以后設(shè)計過程中，不能盲目采用燃氣輻射采暖，應(yīng)結(jié)合高大空間地鐵車庫具體情況和功能而定。

[1] 陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊2版[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.