ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КИОСК МЕТРОПОЛИТЕНА И ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС МЕТРОПОЛИТЕНА

Предлагаемая полезная модель относится к области горного дела и строительства, а более конкретно к проектированию установок для притока и удаления воздуха системами тоннельной и местной вентиляции наземных зданий и подземных сооружений, в частности к системе вентиляции метрополитена.
В настоящее время к вентиляционным киоскам, размещенным, как правило, в местах плотной жилищной застройки вблизи станций метрополитена и в условиях скопления автотранспортных средств, предъявляются жесткие требования в отношении уровня шума, исходящего из подземного сооружения от мощных вентиляционных агрегатов вместе с воздушным потоком через вентиляционный киоск, а также к размерам вентиляционных киосков.
Действующие вентиляционные киоски имеют отверстия для входа и выхода воздуха из вентиляционных киосков на вертикальных или наклонных стенах киосков. При этом отверстия должны быть защищены от попадания атмосферных осадков и посторонних предметов внутрь вентиляционного киоска жалюзийными решетками, которые уменьшают площадь живого сечения отверстия для потока воздуха. Поэтому необходимо увеличить сечение отверстий, по крайней мере, на 15-20%.
Так как отверстия находятся на вертикальных и наклонных плоскостях, ограничивается скорость выхода воздуха, чтобы исключить появление шума в отверстиях вентиляционного киоска. В связи с этим эксплуатационные качества вентиляционного киоска снижены.
Из-за возросшего интереса маргинальных личностей к подземным пространствам увеличилось количество проникновении в подземные сооружения, чему способствует расположение вентиляционных отверстий на вертикальных/наклонных стенах.
Кроме того, наличие вентиляционных отверстий на стенах приводит к тому, что высота вентиляционного киоска делает эти сооружения заметными, что оказывает влияние на градостроительную структуру в месте их размещения, особенно в условиях сложившейся городской застройки.
Например, известен вентиляционный киоск метрополитена, включающий вентиляционный канал и основание киоска с воздухопропускающими окнами, снабженными жалюзийными решетками. (В.Я.Цодиков «Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов», Издание 2-е, Москва, Недра 1975 г., стр.391, 397, 400, 401.).
Вентиляционные киоск, описанный в указанном источнике имеет отверстия для входа и выхода воздуха на вертикальных или наклонных стенках киоска. При этом отверстия защищены от попадания атмосферных осадков и посторонних предметов внутрь вентиляционного киоска жалюзийными решетками, которые уменьшают площадь сечения отверстия для потока воздуха. Наличие отверстий на вертикальных и наклонных плоскостях вентиляционного киоска не исключает возможность проникновения в подземные сооружения посторонних людей, что является небезопасным.
Наиболее близким к заявленной конструкции вентиляционного киоска является вентиляционный киоск по патенту РФ №2319079, опубл. 10.03.2008 г.
Вентиляционный киоск метрополитена представляет собой объемное сооружение с внутренним вентиляционным каналом, снабженное вентиляционной решеткой, распложенное на поверхности земли над подземным вертикальным вентиляционным каналом.
Недостатком известного устройства (вентиляционного киоска) является расположение вентиляционных решеток на вертикальных поверхностях основания. Работа мощных вентиляционных установок в подземном пространстве метрополитена сопровождается возникновением и распространением звуковых волн различной частоты, проявляющихся в шумовом эффекте над поверхностью земли. Для снижения шума используется защитный кожух, который является громоздким, конструктивно сложным и неэстетичным.
Что касается технического решения - вентиляционные комплексы, то до настоящего времени такие сооружения при городском строительстве не использовались.
В настоящее время из уровня техники аналогов заявленному техническому решению - вентиляционный комплекс метрополитена не выявлено.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является улучшение эксплуатационных качеств, уменьшение габаритов сооружения, повышение безопасности и эстетических качеств сооружения.
Технический результат достигается тем, что в вентиляционном киоске метрополитена, представляющем собой объемное сооружение с внутренним вентиляционным каналом, снабженное вентиляционной решеткой, распложенным на поверхности земли над подземным вертикальным вентиляционным каналом, сооружение выполнено грибовидной или Т-образной формы в виде объемного вертикального основания и объемной горизонтальной части, вентиляционная решетка расположена во внутренней полости горизонтальной части и установлена горизонтально с внешней стороны вертикального основания вдоль его периметра, сверху горизонтальной части сооружения расположена защитная кровля.
Вертикальное основание и горизонтальная часть сооружения вентиляционного киоска в сечении могут иметь, по крайней мере, или форму круга или форму прямоугольника.
1
Вентиляционный комплекс метрополитена включает подземный вертикальный вентиляционный канал, соединенный с N>1 подземными, расположенными у поверхности земли и ориентированными в различных направления от вертикального канала, горизонтальными вентиляционными каналами, над каждым из которых на поверхности земли на расстоянии друг от друга установлены N>1 вентиляционные киоски, каждый из которых выполнен по п.1.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 - представлена схема вентиляционного киоска, вертикальный разрез; на Фиг.2 - горизонтальная часть с круговым основанием, разрез 1-1, на фиг.3 - горизонтальная часть с прямоугольным основанием, разрез 1-1; на фиг.4 - схема вентиляционного комплекса, вертикальный разрез; на фиг.5 - вид сверху, разрез 2-2 вентиляционного комплекса с вентиляционными киосками с круговым основанием; на фиг.6 - вид сверху, разрез 2-2 вентиляционного комплекса с вентиляционными киосками с прямоугольным основанием.
Вентиляционный киоск метрополитена (фиг.1) представляет собой объемное сооружение 1, которое установлено на поверхности земли 2 над подземным вертикальным вентиляционным каналом 3. Сооружение 1 выполнено в виде объемного вертикального основания 4 и объемной горизонтальной части 5. Внутренняя полость вертикального основания 4 представляет собой внутренний вентиляционный канал 6, соединенный с подземным вертикальный вентиляционным каналом 3 и далее с подземными сооружениями метрополитена (на чертеже не показано)
Во внутренней полости 7 горизонтальной части 5 сооружения 1 расположена вентиляционная решетка 8 с вентиляционными отверстиями 9, установленная горизонтально с внешней стороны вертикального основания 4 (фиг.2; фиг.3) вдоль его периметра.
Поскольку вентиляционный киоск распложен над поверхностью земли и, как правило, среди городских застроек, то для улучшения эстетических качеств киоска, сооружение 1 вентиляционного киоска метрополитена может быть выполнено грибовидной формы или Т-образной формы. С одной стороны такой киоск несет на себе технологическую функцию - вентиляция подземных сооружений метрополитена - с другой стороны представляет собой привлекательное архитектурное сооружение, которое может быть гармонично вписано в ландшафтный проект местности.
С целью улучшения привлекательности вентиляционного киоска вертикальное основание 4 и горизонтальная часть 5 сооружения 1 в сечении могут иметь, по крайней мере, форму круга (фиг.2) или форму прямоугольника (фиг.3).
Для защиты вентиляционного канала 6 и вентиляционной решетки 8 от попадания в нее атмосферных осадков и посторонних предметов сверху на горизонтальной части 5 сооружения 1 установлена защитная кровля 10.
Горизонтальное расположение вентиляционной решетки 8 в горизонтальной части 5 сооружения 1 и наличие защитной кровли 10 над ней позволяет исключить попадание осадков и посторонних предметов внутрь вентиляционного киоска, в результате чего не нужны любые защитные конструкции, например защитные жалюзи, что дает возможность уменьшить сечение вентиляционных отверстий 9 по сравнению с отверстиями, расположенными на вертикальных/наклонных поверхностях действующих киосков.
Более того, в силу горизонтального расположения вентиляционной решетки 8 направление движения потока воздуха - вниз или снизу-вверх - позволяет увеличить скорость его движения в сечении вентиляционных отверстий 9, а, следовательно, есть возможность еще уменьшить размер вентиляционных отверстий 9 и существенно уменьшить высоту вертикального основания 4 киоска.
Кроме того, при таком расположении вентиляционной решетки 8 происходит затухание шума при распространении его в горизонтальном направлении после входа (выхода) в/из вентиляционного отверстия 9.
Для повышения эксплуатационных качеств, улучшения функционирования всей системы вентиляции подземных сооружений метрополитена, а также улучшения архитектурно-эстетических качеств предложен вентиляционный комплекс.
1
Вентиляционный комплекс (фиг.4) состоит из подземного вертикального вентиляционного канала 11, из N>1 подземных горизонтальных вентиляционных каналов 12 и из расположенных на поверхности земли 2 N>1 вентиляционных киосков 13.
Горизонтальные вентиляционные каналы 12 выполнены под землей у ее поверхности и ориентированы в различных направлениях от вертикального вентиляционного канала 11. Каждый из горизонтальных каналов 12 соединен с вертикальным каналом 11.
1
Вентиляционные киоски 13, каждый из которых выполнен по п.1 формулы полезной модели (описание см. выше), установлены на поверхности земли 2 на расстоянии друг от друга над горизонтальными вентиляционными каналами 12. Количество N горизонтальных вентиляционных каналов 12 и количество N вентиляционных киосков 13 обусловлено техническими задачами улучшения вентиляции подземных сооружений метрополитена, а также улучшением эстетических качеств наземных сооружений.
Большое количество горизонтальных вентиляционных каналов 12 и установленных над ними вентиляционных киосков 13, выполненных по предлагаемой конструкции, позволяет увеличить объем потока воздуха, удаляемого из подземных сооружений, или наоборот поступающего в подземные сооружения, что значительно улучшает сам процесс вентиляции подземных сооружений.
Кроме того, большое количество горизонтальных вентиляционных каналов 12 позволяет устанавливать на поверхности земли 2 и большее количество вентиляционных киосков 13. А за счет увеличения количества вентиляционных киосков 13 можно уменьшить габариты каждого киоска, не ухудшая условий эксплуатации. А также, вентиляционные киоски 13 небольших габаритных размеров имеют более эстетичный вид и легко могут вписаться в ландшафтный проект местности.
На фиг.5 и фиг.6 в качестве примера показано расположение вентиляционных киосков 13 с сечением в форме круга вертикальной и горизонтальной части (фиг.5) и с сечением в форме прямоугольника (фиг.6)
Предлагаемая форма вентиляционных киосков их расположение на поверхности земли, форма сечений оснований киоска вносят разнообразие в архитектуру всего вентиляционного комплекса.
Функционирование вентиляционного киоска осуществляется следующим образом:
При вытяжной вентиляции в подземном пространстве включаются мощные вентиляторы (на чертеже не показано). Поток воздуха от вентиляторов по подземному вертикальному вентиляционному каналу 3 поступает во внутренний вентиляционный канал 6 вертикального основания 4 вентиляционного киоска (на фиг.1 пунктирной стрелкой показано направление движения воздушного потока). Затем из внутреннего вентиляционного канала 6, киоска поток воздуха попадает в вентиляционный канал 7, образованный горизонтальной частью 5 сооружения 1 вентиляционного киоска и далее, через вентиляционные решетки 8 выходит в атмосферу.
При работе вентиляционного киоска на приток воздуха, движение воздуха происходит так же, как и при вытяжной вентиляции, только в обратном направлении (на фиг.1 сплошными стрелками показано направление движения потока воздуха в обратном направлении). Вентиляционный комплекс функционирует следующим образом:
1
При вытяжной вентиляции в подземном пространстве включаются мощные вентиляторы (на чертеже не показано). Поток воздуха от вентиляторов по подземному вертикальному вентиляционному каналу 11 поступает в каждый из N>1 горизонтальный вентиляционный канал 12 и распространяется вдоль каждого канала до вентиляционного киоска 13. Поскольку на поверхности земли 2 над горизонтальными вентиляционными каналами 12 установлены N>1 вентиляционных киосков 13, то потоки воздуха из N горизонтальных вентиляционных каналов 12 поступают в Н вентиляционных киосков 13 и через них выходят наружу (процесс функционирования вентиляционного киоска описан выше). На фиг.4 пунктирной стрелкой показано движение потока воздуха при вытяжении.
При работе комплекса на приток воздуха, движение воздуха происходит так же, как и при вытяжной вентиляции, только в обратном направлении (на фиг.4 сплошными стрелками показано направление движения потока воздуха в обратном направлении).
Предлагаемая конструкция вентиляционного киоска и вентиляционного комплекса метрополитена улучшает эксплуатационные качества благодаря лучшей и бесшумной проходимости воздушного потока, увеличения объема проходящих потоков воздуха, уменьшает габариты (сокращается высота вентиляционного киоска, уменьшается его строительный объем) благодаря новому расположению вентиляционной решетки, а также позволяет исключить попадание внутрь атмосферных осадков, посторонних предметов и затрудняет несанкционированное проникновение в подземные сооружения посторонних лиц.
Кроме того, предлагаемая конструкция улучшает эстетические качества сооружения из-за придания ему различных архитектурных форм и расположения в пространстве на поверхности земли.
Таким образом, предлагаемая полезная модель полностью обеспечивает решение поставленной технической задачи.