СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ И ДЫМОУДАЛЕНИЯ НА СТАНЦИЯХ МЕТРОПОЛИТЕНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF METRO STATIONS VENTILATION AND SMOKE REMOVAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

1. Область техники
Изобретение относится к вентиляции станций метрополитена, обеспечивающей заданные параметры микроклимата на станции, а также ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации.
2. Предшествующий уровень техники
Известен способ [1] вентиляции станций метрополитена в зимнее время года, когда при отрицательной температуре атмосферного воздуха проветривание выработок метрополитена осуществляется за счет подачи наружного воздуха в перегонные тоннели через вентиляционную шахту, а его удаление на поверхность - через вестибюли станции. При этом двигающийся по тоннелю в сторону станции воздух нагревается вначале за счет подмешивания циркуляционных потоков, а затем в результате теплообмена с поверхностью обделки.
Библиографические данные: [1] Цодиков В.Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1975, 568 с. Табл. 105, ил. 182, список лит. - 78 назв. (стр. 37, абз. Системы вентиляции с искусственным побуждением).
Известен способ [2] вентиляции метрополитена, в котором организуется однонаправленное движение воздуха по тоннелям за счет поршневого эффекта с принудительной рециркуляцией между станциями смеси наружного и тоннельного воздуха.
Библиографические данные: [2] СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНА [Текст]: пат. 2462595 Рос. Федерация: E21F 1/08 (2006.01) / Елгаев Сергей Григорьевич (RU), Ершов Александр Владимирович (RU), Земельман Александр Маркович (RU), Королев Евгений Григорьевич (RU), Мутушев Михаил Адольфович (RU); заявитель и патентообладатель: Открытое акционерное общество "Трансинжстрой" (RU); - №2011144085; заявл. 01.11.2011; опубл. 27.09.2012. Бюл. №27.
Сложность эксплуатации и высокая стоимость системы термодинамической обработки большого количества воздуха требует обустройства дополнительных зон для размещения капитальных сооружений, применения дополнительного оборудования (чиллеров, секций увлажнения и обеззараживания воздуха и т.п.).
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности технических признаков является способ [3] вентиляции станции, включающий подачу потока воздуха из тоннелей, при выезде поезда на платформу, и рассредоточенного удаления воздуха по вентиляционному каналу, расположенному под сводом платформы, подведенного из тоннеля, по которому поезд приходит на платформу. Забор воздуха в вентиляционный канал происходит под действием поршневого эффекта или поршневого эффекта и дополнительного вентилятора.
Библиографические данные: [3] СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [Текст]: пат. 2608962 Рос. Федерация: E21F 1/00 (2006.01) / Ракинцев Юрий Михайлович (RU), Ракинцев Дмитрий Юрьевич (RU); заявитель и патентообладатель: Ракинцев Юрий Михайлович (RU), Ракинцев Дмитрий Юрьевич (RU); - № 2015139535; заявл. 17.09.2015; опубл. 27.01.2017. Бюл. №3.
В способе [3] отсутствует возможность регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, т.к. циркуляционные потоки воздуха имеют импульсный характер. Дополнительно, способ не обеспечивает ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции.
В части устройства в известном решении [3] для всасывания и удаления воздуха используют вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом, снабженным отверстиями для рассредоточенного удаления отработанного воздуха через подплатформенное пространство, что позволяет принять решение [3] в качестве ближайшего аналога технического решения в части устройства.
Однако вентиляционный канал и дополнительный вентилятор располагаются над подвижным составом, тем самым создавая опасность повреждения подвижного состава, угрозу безопасности и здоровью пассажиров.
3. Раскрытие сущности изобретения
3.1. Технический результат
Задачей группы технических решений является устранение вышеуказанных проблем, обеспечение и поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации.
Обобщенный технический результат - поддержание нормируемых параметров микроклимата на станциях метрополитена, обеспечение возможности регулирования воздухообмена в центре платформы станции во время движения поездов, ограничение распространения продуктов горения по путям эвакуации в случае задымления на станции.
Технический результат обеспечивается тем, что способ вентиляции и дымоудаления включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей, рассредоточенное удаление отработанного воздуха станционной вентиляционной шахтой. В штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту.
В соответствии с частными случаями осуществления способ имеет следующие особенности.
В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.
1
2
2
2
2
2
Технический результат обеспечивается также тем, что устройство вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом. Верхний и нижний вентиляционные каналы расположены над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава. При этом площадь сечения вентиляционного канала над платформой F=14 м и площадь сечения канала под платформой F=16 м. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м в канале над платформой и площадью 0,5-1,0 м в канале под платформой. Вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом.
4. Краткое описание чертежей
Способ вентиляции двухпутных перегонных тоннелей метрополитена поясняется следующими чртежами:
фиг. 1 - схема работы системы вентиляции в штатном режиме при удалении воздуха из верхней и нижней зон платформенного участка;
фиг. 2 - схема работы системы вентиляции в штатном режиме при подаче воздуха в верхнюю зону платформенного участка;
фиг. 3 - схема работы системы вентиляции при задымлении на платформенном участке, где:
1 - вестибюль станции;
2 - платформа станции;
3 - перегонный тоннель;
4 - верхний вентиляционный канал в зоне над платформой;
5 - нижний вентиляционный канал в зоне под платформой;
6 - вентиляционное отверстие;
7 - направление движения воздуха;
8 - вентиляционный клапан с электроприводом;
9 - станционная вентиляционная камера;
10 - вентилятор тоннельной вентиляции;
11 - станционная вентиляционная шахта;
12 - очаг задымления на станции.
5. Осуществление изобретения
Предлагаемый способ вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена включает подачу на станцию поршневого потока из тоннелей и рассредоточенное удаление отработанного воздуха станционной вентиляционной шахтой.
В отличие от известного технического решения в представленном способе вентиляции и дымоудаления в штатном режиме циркуляционный воздух, поступающий из перегонного тоннеля, удаляют одновременно из верхней и нижней зон платформы через равномерно распределенные по длине платформы отверстия, выполненные в верхнем и нижнем вентиляционных каналах, при открытом клапане нижнего вентиляционного канала. Затем воздух, поступающий из верхнего и нижнего вентиляционных каналов, удаляют с помощью вентилятора тоннельной вентиляции на поверхность через вентиляционную шахту. В режиме дымоудаления нижний вентиляционный канал в автоматическом режиме перекрывают вентиляционным клапаном с электроприводом, а удаление продуктов горения осуществляют только через верхний вентиляционный канал, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.
Устройство вентиляции и дымоудаления на станциях метрополитена включает приточные и вытяжные отверстия - тоннели, станционную вытяжную вентиляционную шахту с подплатформенным воздуховодом.
1
2
2
2
2
2
В отличие от известного технического решения вентиляционные каналы расположены над и под платформой за пределами габаритов подвижного состава с площадью сечения вентиляционного канала над платформой F=14 м и площадью сечения канала под платформой F=16 м. В стенках вентиляционных каналов выполнены равномерно расположенные вентиляционные отверстия площадью 4 м в канале над платформой и площадью 0,5-1,0 м в канале под платформой. Вентиляционный канал в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом.
6. Наилучший вариант осуществления изобретения
1
2
2
2
2
2
Для реализации заявляемого способа выполняются вентиляционные каналы 4 и 5 в строительном исполнении, расположенные над и под платформой 2 за пределами габаритов подвижного состава (Фиг. 1). Площадь сечения вентиляционного канала 4 над платформой F=14 м; площадь сечения канала 5 под платформой F=16 м. В стенках вентиляционных каналов выполнены вентиляционные отверстия 6: в канале 4 над платформой площадью 4 м, в канале 5 под платформой площадью 0,5-1,0 м.
Вентиляционный канал 5 в нижней зоне оборудован вентиляционным клапаном с электроприводом 8.
Верхний 4 и нижний 5 вентиляционные каналы объединяются в станционной вентиляционной камере 9.
В штатном режиме вентиляции циркуляционный воздух 7, поступающий из перегонного тоннеля 3 под действием поршневого эффекта на платформенный участок 2, удаляется через отверстия 6 в верхнем 4 и нижнем 5 вентиляционных каналах, равномерно распределенные по длине платформы 2. Клапан 8 открыт. Тем самым на платформенном участке 2 не образуются зоны с нарушенным воздухообменом (застойные зоны). Верхний 4 и нижний 5 вентиляционные каналы объединяются в станционной вентиляционной камере 9 и далее вентилятором 10 воздух удаляется на поверхность через вентиляционную шахту 11.
В теплый период года при превышении температуры воздуха в платформенном зале станции выше нормативной (+28°С) предусмотрена подача наружного воздуха только в верхнюю зону платформенного участка (Фиг. 2), нижний вентиляционный канал 5 перекрывается вентиляционным клапаном 8.
В режиме дымоудаления (Фиг. 3) нижний вентиляционный канал 5 перекрывается вентиляционным клапаном 8, а удаление продуктов горения осуществляется только через верхний вентиляционный канал 4, ограничивая распространение продуктов горения по путям эвакуации.
Таким образом, использование данного способа и системы вентиляции станций метрополитена позволяет обеспечить нормативные параметры микроклимата в пассажирских помещениях и улучшить проветривание платформы станции.
Устройство при реализации заявляемого способа для удаления воздуха из платформенного участка (2) может включать устройство с центральным осевым вентилятором (10). Для транспортировки удаляемого воздуха используют вентиляционные каналы в строительном исполнении над (4) и под (5) платформой (2). Для перекрывания подплатформенного вентиляционного канала (5) в режиме дымоудаления применяют клапан вентиляционный КПВС с электроприводом (8).