地铁车站通风空调BIM设计常见问题探讨

潘瀚

摘 要：对地铁车站通风空调BIM设计应当考量变风量变流量优化设计问题，同时还需要对地铁车站轨道热风机优化设计进行定向化管控。除此之外，在对空调系统进行设计管理的过程中也需要落实高质量、高效率的防火设计，借助BIM数字化模型，结合碰撞检测及时对当前空调系统中所存在的运行异常进行分析、评估，通过前期精细化的设计以及碰撞检验，确保车站通风空调系统能够稳定正常、稳定运行。本文对地铁车站通风空调BIM设计常见的问题进行分析探讨。

关键词：地铁车站;通风空调;常见问题

一、变风量变流量优化设计

在对地铁车站内部的变风量以及变流量进行优化设计管控的过程中，设计师通常需要在车站两端布置空调机组，即设置回排风机、空调机组以此来实现对车站内部供风量的实时调控改善，借助此类回排风机以及送风机能够实现对地铁车站内部高质量、高效率的通风管控，但是在设置相关设备时也需要装置相应的变频器，控制回排风机以及送风机的转速，实现节能减排。在此过程中需要结合节能设计，适当改变进风量，满足节能管控需求，一般情况下车站内部的通风空调系统需要采用变风量设计管控模式，根据地铁车站内部的人流量大小来有效控制整个系统运行的能耗，在此期间系统需要采集人流量信息，比如可以通过售票系统、设备控制系统、安检系统所反馈的实时数据，对当前车站内部的人流量进行分析、评估，同时也可以结合进出闸人流量来实现综合通风管控，实现对车站通风空调负荷的合理设定、调节，确保地铁车站内部的空气流动正常稳定，且保持在恒温状态。

而在对空调系统变风量、变流量优化设计管控的过程中也需要及时结合BIM数字化模型，在BIM数字化模型中，设计师以及相关工程人员需要将各项系统进行有效组合，如上文讲到的将进出闸系统、安检系统、自动售票系统通过实时高效的计算，通过模拟检验，引入各项参数、数据，借助BIM数字化模型，对车站温度、湿度进行有效模拟管控，以此来优化车站内部送风机、回排风机的工作负荷，达到精确化设置管控的目的。但是通过实验分析，实践探究可以看出，在对地铁车站内部通风空调系统借助BIM模型进行设计管控的过程中，相关工程师以及设计人员往往未考虑到多方面的因素，比如相关设备的占地面积以及整个集成系统、管道系统、管线系统的空间布局，从而出现大量的管线碰撞、管线干涉的情况，导致对整个系统设计管控不具备高效性、完整性。在完成设计之后，工程师以及相关设计人员也未及时结合碰撞检测，导致地铁车站通风空调在后续施工建设过程中存在不同工作内容相互交织重叠的现象。借助数字化模型，通过构建完整的模型结构能够帮助设计师实现对整个通风空调系统更加高效完善的设计，确保空调系统的运作更加节能、高效、环保，且满足消防安全需求。

二、轨道热风机优化设计

在地铁车站内部设置完善相应的通風空调系统也需要借助相应的热排风机及时将地铁车站内部的热量排除出，具体来说，在地铁车辆进站、出站以及停站时期均会产生相应的热量，在此阶段也会消耗大量的能量将车站内部的热能排出，从而导致热排风机的运行不具备较大的经济效益，在此过程中需要结合必要的变频技术来优化相应的设计模式，达到节能管控的功效。当前在对地铁车站通风空调系统进行设计管控的过程中所结合使用到的热排风机变频控制主要分为两类，一类是时段控制，而另一类则是温度实时监控，前者根据列车时刻表采取周期循环运行模式，而后者则是根据传感器实时反馈的情况来调整设备的运行功率，前者具备较强的规律性，而后者更多是参照当前地铁车站内的际温度情况以及关键部位的发热状况作为参照依据来完成自动变速调节。

在对轨道热排风机进行设计管控的过程中，存在的问题也相对较多，在设置BIM模型的过程中，设计师所考虑到的变量通常包含外部的环境信息数据、传感器信息、车辆速度、地铁车辆停留时间，整个模拟设计通常在相对较为理想的情况下来进行，因此在对轨道热排风机实施BIM设计管控的过程中设计师通常考虑到相对较为理想的环境，但是地铁车站内部在实际运作过程中也经常伴随着不同的外在影响因素，从而使得车辆、车站的实际运行无法完全参照既定的管理程序来进行，比如列车出现延误或车站内部出现紧急事故，借用分时段控制会导致整个设计不具备合理性、高效性;而通过传感器控制，当传感器系统受到外部不良因素干扰时出现拒动、误动的情况也会导致整个设计不具备完整性。因此在对轨道热排风机进行模拟设计管控的过程中，工程师以及相关设计人员应当考虑多项因素，同时还需要对各类传感器设备的运行稳定性、可靠性进行评估考量，构建完善的监控网络体系，但是在对热排风机进行综合优化设计的过程中，由于整个监控系统、监控设备不完善，导致整个设计还受到较大的制约。

三、防火设计

在地铁车站内部完善防火设计也是必不可少的，通常情况下火灾隐患事故具备突发性、意外性以及不可控性，若地铁车站内部出现火灾事故则会导致整个系统的运作受到较大的影响，并且火势也会随着车站内部的通风空调系统快速蔓延，通风空调系统在保证车站内部通风安全、通风舒畅的过程中也进一步助长了在火灾事故的火势，火源会顺着通风系统快速蔓延，从而使得地铁车站内部大面积遭受到火灾事故的影响，因此在对地铁车站通风空调系统进行设计管控的过程中也需要充分考量消防安全因素，在对通风空调进行设计的过程中，工程师以及相关设计人员需要对管线管道进行定向化管控。

具体来说，管线管道内部具备较大的风速，而火势也会随着此类管道快速蔓延，从而布满整个中央空调系统，当前大部分地铁车站内部采用双活塞风井、单活塞风井的设置管控策略，但是在对相关活塞风井，活塞风道进行设计管理的过程中也需要对其中的安全隐患问题进行评估考量。单活塞风井设计方案可以减少风道面积，降低工程项目建设成本，同时也可以改良周边环境，在对相关风井、风道进行设计管控的过程中要避免相应的机电设施存在运行异常的情况，在结合BIM数字化模型对单活塞风井方案进行设计管控的过程中还存在相应的局限性，单风井对通风系统在火灾工况下的运作不会发生相应的改变，但是会影响正常工况下隧道的空气温度、湿度，在结合活塞风井通风换气的过程中，通过双活塞风井方案具备良好的功效。

此外，在设计管理的过程中，工程师以及相关设计人员也需要完成对排烟通道的有效设置，在应对复杂的火灾工况情况下，控制火势蔓延，给予车站内部救援工作充足的反应时间。总之，在当前防火设计过程中，借助BIM模型，工程师需要对现有的排烟管道、排烟系统进行模拟分析，借助精益化、精细化的设计，对活塞风井进行定向化管控，同时在风道两侧也需要有效设置相应的事故风机，相关风机需要具备良好的通风排烟效果，同时还需要设计在不易发生火灾事故的区域位置，其总体布局应当参考整个系统工程的建设需求，工程师需要对其风阀净流通面积进行合理设置，确保地铁车站内部消防安全。

四、结束语

总体来说，在对地铁车站通风空调系统进行设计管理的过程中，借助数字化模型、建模技术，通过前期精细化、精量化的模拟管控能够明确当前空调设计过程中所存在的不足。但是在此期间，设计师应当考虑多方面的因素，构建定向化的数字化模型，同时在完成设计之后，结合碰撞检测，确保整个系统的运作更加高效稳定，降低车站通风空调系统的建设成本。

参考文献：

[1]张发勇. 地铁车站通风空调系统优化设计探讨[J]. 2022（3）.

[2]孙为东. 胡映东. 通风空调制式对地铁车站建筑设计的影响研究——以北京地区为例[J]. 建筑科学， 2020（2）：8.