Для естественной, принудительной, приточно-вытяжной вентиляции подземных объектов метрополитенов обустраиваются специальные шахты. Устройство вентиляции в метро обусловлено тремя видами вентиляционных систем:
- постоянная – работает на постоянной основе;
- временная – может использоваться, к примеру, для просушки тоннелей;
- аварийная – применяется при возникновении чрезвычайных ситуаций: пожар, задымление, насыщенность воздушного пространства отравляющими веществами.
Вентиляционная шахта (ВШ)
Каждая отдельная шахта метрополитена способна работать как на приток, так и вытяжку. Вариант первый – ВШ нагнетает поток чистого воздуха в метро, второй — освобождает тоннель от отработанного загрязненного воздуха.
Шахта вентиляции представляет конструкцию, которая включает:
- вентиляционная камера;
- реверсивные вентиляторы (предназначены для формирования воздушного потока, располагаются в ВШ, их может быть порядка четырех компонентов);
- вентиляционный киоск (находится над земной поверхностью);
- вентиляционный ствол (соединяет камеру и киоск).
Месторасположение, основные черты, охрана ВШ
Шахты метрополитена располагаются рядом с зелеными насаждениями, находящимися поблизости станций метро: обычно это парковые зоны. Такое размещение ВШ предупреждает излишнее попадание в помещения вредных газов.
Шахты должны соответствовать определенным критериям:
- До 300-от м от них должен проходить туннель.
- Дверь вентиляционного киоска должна быть с соответствующей маркировкой – ВШ, номер – 3-4 цифры, индекс из букв.
Устройство вентиляции в метро предполагает охрану каждого объекта: сеть датчиков, реагирующих при перемене внутреннего объема, лучевых пересечений. Если срабатывает сигнализация, пульт управления ВШ получает сигнал «тревога», на который мгновенно реагирует дежурный УВД метрополитена. Все шахты оснащены датчиками, предупреждающими о вредоносных промышленных выхлопах, химическом оружии. Гермозатворы ВШ при возникновении подобных ситуаций закрываются.
Как работает вентиляционная система метрополитена
Температурный режим помещений метрополитена, предназначенных для пассажиров, обеспечивается тоннельной вентиляцией, проект которой создан, основываясь из действующих строительных требований (СП32/105/2004г/п.5.8, СНиП32/02/2003г/п.5.8,17).
Температурный режим
Согласно положениям нормативной документации проект тоннельной вентиляции не предусматривает оборудование подогрева, охлаждения воздуха. Воздушный поток, попадающий в тоннель, имеет параметры внешней среды. Для подогрева, охлаждения воздуха, соответственно зимой, летом применяются теплоаккумулирующие характеристики грунта.
Температура летней поры года согласно нормам проектирования вентиляции метрополитена – 22,6°С. Если температура внешней среды выше данной величины, работа системы осуществляется нерасчетным порядком, потому что она не оснащена приборами охлаждения воздуха при условиях повышенных рабочих температур.
Режим температуры станций метро прямо зависит от температуры воздушных масс, подаваемых с поверхности земли через шахты вентиляционной системы. Из-за повышенных температур приходится днем снижать подачу внешнего воздуха, чтобы не перегревать станции метро, и наоборот ночью максимально вентилировать объекты, когда более прохладно на поверхности.
Летом подача приточного воздуха производится через шахты стационарного типа, вытяжка осуществляется с перегонных шахт. Зимой все наоборот, подача приточного воздуха производится через перегоны, а при помощи стационарных шахт осуществляется удаление отработанных воздушных масс. Подобный рабочий режим зимой позволяет воздушному потоку за время прохождения через тоннель нагреваться и выходить на станции метро уже более теплым.
Требования санитарии
Согласно санитарным нормам вентиляция осуществляет за один рабочий час трехкратный воздухообмен. За полные сутки система способна перерабатывать до 2-х миллиардов кубических метров воздушных масс. При таких объемах технически трудно организовать кондиционирование надлежащего уровня.
К примеру, согласно расчетным данным пропускная возможность метрополитена Москвы за сутки должна составлять не более 6-ти миллионов человек. Фактически численность пассажиров достигает 9-ти миллионов. Реальное тепловыделение от технического оснащения метрополитена, пассажиров на 50% больше.
Используемые вентиляторы для системы вентиляции метро
Для поддержания в подземных помещениях метрополитена чистого воздушного пространства, а также отвода в атмосферу загрязненного воздуха, дыма, вредных газов применяются специализированные вентиляторы: реверсивные, нереверсивные (отличаются параметрами рабочих лопаток). Вентиляторы могут монтироваться в вертикальном, горизонтальном положении.
Конструкция вентиляторов включает следующие элементы:
- Корпус;
- Электрический двигатель;
- Рабочее колесо, имеющее вращающийся обтекатель;
- Добавочные компоненты:
- диффузор (воздухораспределитель);
- отверстие входное;
- шумоглушитель;
- запорное устройство.
Основные характеристики вентиляторов германского производства:
- мощность электродвигателя <500 кВт;
- давление < 3,5 кПа;
- расход воздушных масс < 200 куб.м/сек;
- при T = +400°С могут работать на протяжении двух часов;
- L корпуса = 1,4-2 м;
- D раб. колеса = 1,4- 2,2 м;
- повышенный КПД;
- реверсивность – 100%.
Вентиляционные вытяжки
Устройство вентиляции в метро не обходится и без такого элемента, как вытяжка. Главная функция вытяжки – осуществление проветривания аккумуляторных подстанций метрополитена, различных служебных помещений. Вытяжные киоски меньших параметров отличны от шахтных киосков. Они достаточно часто располагаются рядом.
