高大空间地铁车库供暖方式分析

杨秀娟

（中铁上海设计院集团有限公司天津分院，天津 300051）

目前，对于高大空间地铁车库的采暖，主要采用“散热器+暖风机”系统供暖 和“燃气辐射供暖 ”两种主要的供暖方式。

1 高大空间地铁车库“散热器+暖风机”系统供暖和燃气辐射供暖的工作原理

1.1 “散热器+暖风机”系统工作原理

燃料在锅炉内通过燃烧将其中化学能转变成高温烟气的热能，高温烟气在炉内把热量传给热媒（热水或蒸汽），再经过输送管路（热网）将热媒送至用户（散热器）和空气处理设备。具有一定温度的热媒（热水或蒸汽）在散热器内流动时，散热器就把热媒所携带的热量不断地传给室内的空气和物体。

1.2 燃气辐射供暖系统工作原理

利用天然气、液化石油气，在特殊的燃烧装置-辐射器内燃烧而辐射出各种波长的红外线进行供暖的。红外线照射到物体上后，部分被吸收，部分又反射出来，对物体和人体进行二次加热。纯净空气是理想的透射体，不吸收辐射能。燃气辐射采暖就像太阳温暖地球一样，温暖室内的人或物体。

2 不同工艺的大空间地铁车库采暖方式的探讨

燃气辐射采暖是目前较流行的高大空间地铁车库的供暖方式。但是，在实际设计中设计者未考虑高大空间车库工艺要求，盲目采用燃气辐射采暖，不仅不能达到工艺的使用要求，而且造成采暖设备的闲置和运营费用的增加。

下面，我们针对设计中遇到的两个工艺功能不同的高大空间地铁车库的采暖方式的利弊进行分析。

2.1 停车列检库

停车列检库的功能是夜间对部分列车进行检修作业。工艺要求：库高12.1m，库长150m，库宽54m，内设10列轨道，采用三轨供电，中间无隔墙，该库主要停放车辆，检修作业简单，列位间距小。采暖要求：设计值班温度：5℃；设计工作温度：10℃。针对停车列检库的特点，并且结合其它城市此种库的采暖方式，列举了三种采暖方案，分别对三种采暖方案进行利弊分析。

2.1.1 燃气辐射采暖方案

目前，有些城市停车列检库内采暖方式采用燃气辐射采暖。在离地面5-7米处安装，均匀布置燃气辐射管，达到库内工作和值班温度要求。这种安装和布置方式具有以下优点：

（1）能满足工作人员对室内的温度要求。由于库内遮挡少，空间大，采用燃气辐射采暖系统可以很好的满足使用要求。（2）管理方便。燃气辐射采暖可根据工艺特点分区划分，可独立的控制开关，温度达标时可不开启，具有较强的针对性和可控性。（3）辐射采暖运行费用低。因辐射采暖系统可分区划分，使用上可实现岗位供暖，节省运行费用。

燃气辐射采暖存在以下缺点：

检修困难。由于地铁车库特殊的工艺特点，导致检修不便。

2.1.2 散热器+暖风机采暖方案

散热器+暖风机采暖方案，其在柱间和边跨墙处布置散热器满足设计值班温度5℃，散热器和暖风机共同使用满足设计工作温度10℃。

此种采暖方案存在以下优点：散热均匀，热舒适性好，更换成本比较低，安全性比较高。

但对于本库的工艺特点存在以下缺点：

(1)由于空气的对流作用，导致室内垂直温差大，产生大量的无效热负荷，往往房间顶部温度高，底部温度低，对于本车库高度比较高，这种作用比较明显。

(2)对流散热器通常布置在窗下，本库跨距有27m，跨距比较大，不但布置困难，而且供暖效果差。

(3)暖风机设备按地铁车库工艺要求安装高度必须在5m以上，暖风机采暖效果比较差。

2.1.3 散热器采暖方案

此方案在边墙设置多排高频翅片管散热器，在检查沟内设置单排高频翅片管散热器，计算后可满足温度要求。此方案优点：散热均匀，热舒适性好（在检查沟内工人检修相对其它两种采暖方式更舒适），更换成本比较低，安全性比较高。

此方案的缺点：

（1）由于空气的对流作用，导致室内垂直温差大，产生大量的无效热负荷，往往房间顶部温度高，底部温度低，对于本车库高度比较高，这种作用比较明显。

（2）采暖管道布置在检查沟以下，管道及阀门安装、检修困难。

综上分析，由于停车列检库的工艺特点，夜间按列位检修，此库更适合采用燃气辐射采暖系统。

2.2 联合检修库

工艺要求：联合检修库库高13.1m，库长168m，库宽84m，内设9列轨道，中间有隔墙，根据工艺功能该库分为定修、临修、静调、月检、清扫等功能区，除清扫、临修线外，都设有3层检修平台，工人在检修平台上进行检修作业。采暖要求：设计值班温度：5℃；设计工作温度：10℃。下面针对联合检修库的特点，并且结合其它城市此种库的采暖方式，列举了三种采暖方案，分别对三种采暖方案进行利弊分析。

2.2.1 燃气辐射采暖方案

联合检修库内采用燃气辐射采暖，使用过程中存在以下两方面的缺点：一方面，由于燃气辐射采暖设备的热能发生器表面温度高达400℃，且距三层检修平台很近，工作人员感觉炙烤，无法在检修平台作业；另一方面，由于机车及上层检修平台遮挡，红外射线无法辐射到一、二层检修平台，使一、二层检修平台温度无法保证。

2.2.2 散热器+立式空气处理机组方案

此方案在边墙和检查沟内布置散热器，满足设计5℃值班温度要求，一层检修平台柱间布置立式空气处理机组，以满足检修温度10℃要求。此方案的优点：散热均匀，热舒适性好（在检查沟内工人检修相对其它两种采暖方式更舒适），更换成本比较低，安全性比较高。

此方案的缺点：检查沟内布置单排高频翅片管散热器，管道及阀门安装、检修困难；而且立式空气处理机组高度受检修平台的影响，采暖效果受限。

2.2.3 散热器方案

此方案在边墙和一层检修平台柱间布置散热器，此库方案的优点：散热均匀，热舒适性好，更换成本比较低，安全性比较高。此方案也存在散热器在大空间车库的缺点。

综上分析，针对联合检修库的工艺特点，此库更适合采用散热器采暖方案。

结论

通过以上分析可以发现，虽然燃气辐射采暖具有很多优点，但并不是适合于任何高大空间地铁车库，应根据地铁车库的具体情况采用不同的采暖方式。

仅用于夜间车辆检修的停车列检库采用燃气辐射采暖方式，合理布置控制柜，并以列车停放的列位为单元分区设置燃气辐射采暖系统，实现岗位供暖，既方便又利于节能控制。

具有三层检修平台的联合检修库采用散热器采暖方案，不仅舒适而且采暖效果好。

所以在以后设计过程中，不能盲目采用燃气辐射采暖，应结合高大空间地铁车库具体情况和功能而定。

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册2版[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.