Конструкция вентиляционных устройств

11.06.2016

Конструкции вентиляционных устройств имеют свои характерные особенности, зависящие от глубины заложения вентилируемых тоннелей.
В случае применения естественной вентиляции в тоннелях мелкого заложения вентиляционные шахты (наземные вентиляционные киоски) сооружают сбоку тоннеля; минимальные размеры поперечного тоннеля 2 м (рис. 239). Вентиляционная шахта соединяется вентиляционным каналом с перегонным тоннелем, в котором устраивается проем. Верхнюю часть проема в стенке тоннеля располагают как можно ближе к его перекрытию, а нижнюю — ближе к уровню головки рельсов. Вентиляционные шахты, в которых не имеется вентиляторов, оборудованы лишь металлическими клапанами для выключения шахт из работы. В этих шахтах сечение вентиляционных каналов принимают, исходя из скорости движения в них воздуха 3—4 м/сек.
В случае применения при вентиляции тоннелей мелкого заложения искусственной вентиляции в одной из вентиляционных шахт устанавливают вентиляторы и устраивают шумопоглощающие камеры (рис. 240).
Конструкция вентиляционных устройств

Вентиляционная шахта посредством вентиляционного канала сообщается с перегонным тоннелем. Вентиляционный тоннель в поперечном сечении имеет размеры не менее 3х2 м; его перекрытие заглубляется от земной поверхности не менее 1 м. Для стока воды вентиляционному тоннелю придают продольный уклон в сторону перегона не менее 0,003 и поперечный — от стен к середине не менее 0,002. По оси тоннеля устраивается открытый дренажный лоток сечением 5х15 см. Вблизи примыкания к перегону в вентиляционном тоннеле устанавливают предохранительную металлическую решетку с дверью размерами 1,8х1,0 м. Вентиляционный тоннель оборудуют электрическим освещением. На земной поверхности вентиляционная шахта заканчивается вентиляционным киоском.
Конструкция вентиляционных устройств

Вентиляция тоннелей глубокого заложения осуществляется в большинстве случаев через стволы шахт (рис. 241). Размеры поперечного сечения таких стволов и вентиляционных тоннелей устанавливают из расчета скорости движения воздуха 7—8 м/сек. Вентиляционные шахты обычно удобнее располагать в стороне от перегонных тоннелей. В случае использования для целей вентиляции строительных шахт, расположение последних должно согласовываться не только с планом организации работ, но также и со схемой вентиляции тоннелей метрополитена.
Конструкция вентиляционных устройств

Вентиляционную шахту следует располагать на таком расстоянии от ближайшего к ней тоннеля, чтобы получить возможность возвести на прямом участке вентиляционного тоннеля камеру для установки в ней вентиляторов. Вентиляционные тоннели (один или два), соединяющие ствол шахты с тоннелями метрополитена, обычно принимаются круглого поперечного сечения с внутренним диаметром около 4 м (рис. 242) или подковообразного. Обделка круглого очертания состоит из железобетонных тюбингов шириной 1 м общим объемом 1,3 м3 на 1 пог. м. Подковообразная обделка состоит из железобетонных сборных элементов объемом 1,29 м3 на 1 пог. м тоннеля и опоры.
Конструкция вентиляционных устройств

Камера должна иметь необходимые размеры для установки заданного типа вентиляторов. При необходимости размещения в камере двух осевых вентиляторов диаметром 2—2,5 м ширина камеры принимается равной 5,1—5,6 м и длина около 15 ж. Конструкция обделки вентиляционных тоннелей и камер для размещения в них вентиляторов принимается либо из монолитного бетона с внутренней оклеечной гидроизоляцией и поддерживающей железобетонной оболочки, либо из сборных (железобетонных) элементов.
Вентиляционные тоннели должны иметь продольный уклон от ствола шахты в сторону тоннелей метрополитена не менее 0,003. Все внутренние углы поворота вентиляционного узла от вентиляционного наземного киоска до тоннелей метрополитена скашиваются под углом 45°, причем линия скоса принимается не менее 1,2 м. Кроме того, во внутренних углах поворота устанавливают специальные направляющие лопатки. Такие мероприятия способствуют уменьшению сопротивления движению воздуха в местах поворота воздушных струй.
Вентиляционные стволы шахт оборудуют лестницами пожарного типа с промежуточными площадками через 6 м. В тех случаях, когда стволы вентиляционных шахт располагают в местах, на которых запрещена застройка, вентиляционные киоски возводят в стороне от шахт и соединяют с ними вентиляционными ходками. Перекрытие этих вентиляционных ходков устраивают на глубине не менее 2 м.
В последнее время для вентиляции станционных тоннелей глубокого заложения в некоторых случаях взамен шахтных вентиляционных стволов используют наклонные эскалаторные тоннели. При этом случае в обделке наклонного хода, предусматривающей размещение в ней трех эскалаторных лент и имеющей наружный диаметр 8,5 м, устанавливают на уровне горизонтальной оси прямую вставку из тюбингов длиной 0,7 м, которая увеличивает вертикальный ее диаметр до 9,2 м.
Благодаря такому увеличению сечения наклонного хода под фундаментными балками эскалаторов остается достаточно места для размещения в нижней части сечения этого тоннеля вентиляционного канала.
Учитывая все же ограниченные размеры этого канала (площадью 9—10 м2), ему придают хорошие, с точки зрения аэродинамики, формы с гладкой поверхностью, а скорость воздуха в этой части канала допускается увеличивать до 11 м/сек.
Вентиляционный канал заканчивается у вестибюля специальными наземными устройствами для забора чистого воздуха. Нижняя часть вентиляционного канала при подходе к станции заканчивается вертикальной выработкой, которая соединяет этот канал с вентиляционной камерой, размещенной на уровне подплатформенных помещений.
Установленные в вентиляционной камере осевые вентиляторы производят большой шум, который при расположении их вблизи станционных помещений недопустим. Поэтому при такой схеме вентиляции устанавливают новые осевые малошумные (до 90 дб) вентиляторы типа ЦАГИ, и в вентиляционных каналах возле камеры возводят звукопоглощающие стенки из пористых блоков (рис. 243).
Конструкция вентиляционных устройств

Воздух из вентиляционной камеры по боковым вентиляционным каналам поступает в подплатформенные вентиляционные каналы станции пилонного типа.
Вентиляционные устройства станционных помещений осуществляются в зависимости от конструктивных особенностей станции.
Станции мелкого заложения, имеющие в большинстве случаев бетонную или железобетонную обделку прямоугольного сечения, ранее вентилировались посредством продольного вентиляционного канала, расположенного вплотную к одной из боковых стенок станции в верхней ее части. Сечение канала определяли из условия обеспечения скорости движения воздуха не более 7 м/сек. Однако при всех обстоятельствах ширина канала должна быть не менее 1,1 м, а высота — 1,8 м. Из продольного вентиляционного канала (сечением около 1,1х1,8 м) воздух поступает в станционное помещение через проемы, устроенные для этой цели в стенах конструкции станции. Проемы располагали либо по всей длине станции, либо на некотором участке, достаточном для вентиляции станции, и оформляли архитектурно обработанными решетками, живое сечение которых должно было обеспечивать прохождение воздуха со скоростью не более 4 м/сек.
В настоящее время при широком внедрении в практику метростроения станций мелкого заложения вентиляция этих станций осуществляется с одного из торцов. В этом случае вентиляционные установки располагают у торца станции между перегонными тоннелями, уменьшая тем капитальные затраты и обеспечивая подачу свежего воздуха кратчайшим путем в отдаленный торец станции. На рис. 244 изображена схема вентиляционной установки на станции мелкого заложения с двумя параллельно работающими вентиляторами типа К-06 производительностью до 360 000 м3/ч при прямом ходе и до 220 000 м3/ч при реверсивном ходе.
В некоторых случаях допускается размещение вентиляционных установок сбоку трассы у станции с устройством вентиляционного канала, обходящего сверху один из путевых тоннелей и сопрягающегося с торцом станции. Следует, однако, заметить, что такое размещение вентиляционной установки неудобно в эксплуатации и требует больших капитальных затрат.
Конструкция вентиляционных устройств

В местах примыкания вентиляционных каналов к перегонным тоннелям должны быть поставлены решетки с решетчатыми же дверями, снабженными замком.
Станции глубокого заложения требуют применения искусственной вентиляции, устройство которой принимается в соответствии с конструкцией самой станции.
В односводчатых станциях вентиляционный тоннель, идущий от вентиляционной камеры, примыкает к торцу станции, где сопрягается с продольным вентиляционным каналом станции. Продольный канал располагают под пассажирской платформой. Выпускные отверстия, через которые воздух подается из продольного подплатформенного канала в станционный зал, размещают на высоте не менее 1,6 м от уровня платформы; при направлении потока чистого воздуха вверх скорость его может быть принята до 5 м/сек. В некоторых случаях подача воздуха осуществляется непосредственно с торцов станции.
В станциях пилонного типа вентиляционный тоннель, идущий от шахты, примыкает к одному из торцов станции и, огибая путевой тоннель, сопрягается с продольными каналами, расположенными под посадочными платформами боковых станционных тоннелей.
При вентиляции станции через эскалаторный тоннель воздух в продольные подплатформенные каналы станции подается через примыкающие к ним боковые каналы, идущие от вентиляционной камеры, расположенной под эскалаторным тоннелем на уровне подплатформенных помещений.
Из продольных каналов воздух направляется в каналы пилонов, а затем через отверстия с решетками поступает в станционные залы (рис. 245). Каналы в пилонах устраивают как со стороны боковых, так и со стороны среднего тоннеля, для чего в среднем тоннеле устраивают также продольные каналы, сообщающиеся с таковыми в боковых тоннелях через нижнюю подплатформенную часть проходов. Каналы, аналогичные пилонным, устраивают также и в глухих участках станционных тоннелей.
Конструкция вентиляционных устройств

В трехсводчатых станциях колонного типа продольный вентиляционный канал располагают иногда под сводом среднего тоннеля или под платформами.
Более простым решением является схема вентиляции станций глубокого заложения через шахту, расположенную вблизи станции (рис. 246). В этом случае от шахты идут два самостоятельных вентиляционных тоннеля, каждый из которых примыкает к соответствующему перегонному тоннелю. Пересечение перегонного тоннеля одним из вентиляционных тоннелей осуществляется над этим перегонным тоннелем. Для каждого из вентиляционных тоннелей устраивают вентиляционную камеру, в которой расположены по два осевых вентилятора.
Конструкция вентиляционных устройств

Воздух из вентиляционных тоннелей, примыкающих к перегонным тоннелям на расстоянии от торца станции около 100 м, благодаря поршневому действию поездов поступает (в летний период) непосредственно на станцию и удаляется через перегонную шахту. Такая схема вентиляции удачно применяется и на станциях без посадочных платформ (рис. 247). В этом случае для вентиляции среднего зала станции, не имеющего свободного сообщения с перегонными тоннелями, в одном из его торцов устанавливают два осевых вентилятора производительностью Q = 20 000 м3/ч каждый, которые забирают воздух из перегонных тоннелей через отверстия в стенке, отделяющей их от станции, и подают его в средний зал.
Подземные производственные и служебные помещения станций и тоннелей в соответствии со СНиП II-Д.3-68 следует оборудовать местной приточно-вытяжной вентиляцией. Воздух, подаваемый в помещения, следует забирать со станции или из тоннеля, очищать в противопыльных масляных фильтрах и направлять в тоннель за местом забора воздуха по ходу движения поездов.
Конструкция вентиляционных устройств

Машинные помещения эскалаторов следует оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией в соответствии с требованиями действующих санитарных норм проектирования промышленных предприятий; при этом обязательна очистка приточного воздуха в противопыльных масляных фильтрах. Может быть допущено применение рециркуляционной системы вентиляции.
Температура воздуха в машинных помещениях в летнее время может быть на 5° С выше наружной.
Помещения аккумуляторных батарей должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, раздельной для кислотных и щелочных батарей с отсосом газов из верхней и нижней зон помещения.
Удаление газов из аккумуляторных помещений подземных подстанций следует осуществлять по специальным воздуховодам непосредственно на поверхность, а из аккумуляторных помещений станционных устройств СЦБ и связи — самостоятельной вытяжной системой в путевой тоннель за станцией по ходу движения поезда.
Камеры масляных трансформаторов мощностью 180 ква и более в подземных подстанциях необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией, при этом следует предусматривать возможность в случае аварии удаления из камер воздуха с продуктами горения на поверхность.
Максимальная температура вытяжного воздуха не должна превышать 35° С. Помещения касс должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию с побуждением. Помещения подземных станционных уборных и их насосных установок должны иметь искусственную вытяжную вентиляцию с удалением воздуха на поверхность.