Схемы вентиляционных устройств метрополитенов

В тоннелях метрополитенов применяется продольная система вентиляции, которая характеризуется отсутствием специальных разводящих воздухопроводов в тоннелях. В этом случае сам тоннель является воздухопроводом, по которому осуществляется движение воздуха.
Подача и вытяжка воздуха в тоннелях производятся через специальные вентиляционные шахты или эскалаторные тоннели, сообщающиеся с перегонными и станционными тоннелями через вентиляционные тоннели и каналы. В соответствии с климатическими условиями расположения метрополитенов применяются следующие режимы вентиляции: в городах, где средняя температура воздуха наиболее холодного месяца года ниже 0°, в зимнее время наружный воздух подается на перегонах и вытягивается на станциях; в летнее время наружный воздух подается на станции и вытягивается на перегонах; в городах, имеющих наинизшую среднемесячную температуру наружного воздуха выше 0°, наружный воздух как в зимний, так и в летний период подается на станции, а вытягивается на перегонах. Схема вентиляционных устройств в значительной степени зависит от глубины заложения тоннелей.
В перегонных тоннелях метрополитена мелкого заложения в тех случаях, когда возможно на близком расстоянии от трассы расположить вентиляционные шахты, допускается применение естественного проветривания этих тоннелей. Такое проветривание осуществляется благодаря поршневому действию поездов и температурным перепадам между выходящим в тоннель и входящим в него воздухом (рис. 235). В этом случае вентиляционные шахты следует располагать не более чем в 10 м от стенок тоннелей, а по длине перегона — через 100—150 м друг от друга желательно в шахматном порядке по отношению к оси двухпутного тоннеля. Устье шахт должно иметь размеры не менее 2 м и сопрягаться с наземным вентиляционным киоском.

Однако необходимость сооружения большого числа шахт в случае применения естественной вентиляции тоннелей мелкого заложения увеличивает строительную стоимость и создает затруднения в эксплуатации вентиляционных устройств при плотной застройке городских кварталов.
Учитывая это, в застроенных районах городов при мелком заложении тоннелей обычно применяют искусственную вентиляцию тоннелей.
Наиболее рациональная схема вентиляции перегона мелкого заложения (рис. 236) требует расположения одной шахты, оборудованной вентиляторами, примерно посередине перегона и по одной шахте без вентиляторов на конечных участках перегона вблизи станции на незначительном расстоянии от торца посадочных платформ. При такой схеме вентиляция перегонных тоннелей происходит самостоятельно независимо от станций, что создает в эксплуатационном отношении некоторые удобства. Шахта, расположенная на середине перегона и оборудованная вентиляторами, работает в летний период на вытяжку, а в зимний период на приток. Две другие перегонные шахты, не имеющие вентиляторов, в летний период работают на приток, а зимой закрываются на половину сечения и осуществляют вытяжку лишь части воздуха; другая же часть воздуха удаляется через станционную шахту, оборудованную отдельной вентиляционной установкой. Уменьшение числа шахт на перегоне до трех и установка вентиляционного оборудования лишь в одной шахте позволяют значительно снизить строительную стоимость вентиляционных устройств и расход электроэнергии при их эксплуатации.
Станции мелкого заложения вентилируются отдельно от перегонов.

В тоннелях глубокого заложения применяется искусственная приточно-вытяжная вентиляция (рис. 237). Посередине перегона сооружается вентиляционная шахта, оборудованная вентиляторами. Воздух от этой шахты подается по вентиляционному тоннелю в оба перегонные тоннеля, между которыми устраивается сбойка по оси примыкания вентиляционного тоннеля к перегону. Однако наиболее целесообразным следует признать решение, по которому от шахты к каждому перегонному тоннелю примыкает самостоятельный тоннель (рис, 238). В этом случае один из вентиляционных тоннелей лучше располагать над пересекаемым им перегонным тоннелем. Одна вентиляционная шахта обеспечивает вентиляцию перегона длиной до 2 500 м. В исключительных случаях допускается смещать положение вентиляционных шахт от середины к торцу станции на расстояние до 1/3 длины перегона, но не ближе 400 м. В станционных тоннелях глубокого заложения вентиляторы устанавливают в вентиляционных камерах вблизи станционных тоннелей. Подача или удаление воздуха осуществляется либо через станционные вентиляционные стволы шахт, либо по специальному каналу, расположенному в наклонном эскалаторном тоннеле.