Lưới thông gió tàu điện ngầm là một thành phần quan trọng được sử dụng để bảo vệ các lỗ thông gió của đường hầm và ga tàu, đồng thời cho phép lượng không khí cần thiết lưu thông qua hệ thống. Lưới này có thể được lắp đặt tại các giếng thông gió ở mặt đường, giếng quạt, lối vào đường hầm, cửa hút gió tại ga, cửa thoát khói, các lỗ mở của phòng thiết bị và các khu vực tiếp cận để bảo trì. Một lưới thông gió tàu điện ngầm phù hợp không chỉ đơn thuần che phủ lỗ thông gió: nó phải đảm bảo diện tích thông thoáng đủ lớn, chịu được tải trọng của người đi bộ hoặc phương tiện giao thông (nếu có), ngăn chặn việc tiếp cận không an toàn, chống ăn mòn, hạn chế sự xâm nhập của rác thải và vẫn có thể tháo lắp để bảo trì. Đối với các dự án đường sắt, thiết kế cuối cùng của lưới thông gió phải được phối hợp với các yêu cầu về xây dựng dân dụng, kết cấu, cơ khí, an toàn cháy nổ và hệ thống đường sắt của dự án.
Lưới thông gió tàu điện ngầm là một tấm lưới bằng kim loại hoặc vật liệu composite được lắp đặt trên lỗ thông gió nối với hệ thống thông gió của đường sắt ngầm. Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt, tấm lưới này có thể đóng vai trò là lưới hút gió, lưới xả gió, cửa thoát khói, tấm chắn thời tiết, nắp kiểm tra bảo trì hoặc rào chắn bảo vệ trên giếng thông gió.
Sản phẩm này thường được gọi là lưới thông gió tàu điện ngầm, lưới thông gió metro, lưới thông gió đường hầm đường sắt, lưới giếng ga, nắp giếng thông gió hoặc lưới hút khói. Mặc dù các tên gọi này đôi khi được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng cấu tạo yêu cầu có thể rất khác nhau. Một tấm lưới trên vỉa hè nằm phía trên giếng thông gió công cộng đòi hỏi mẫu lỗ mở và thiết kế chịu tải khác với tấm lưới thông gió ở vị trí cao tại tòa nhà quạt hoặc tấm lưới có thể tháo rời bên trong khu vực bảo trì hạn chế.
Ở mặt đất, lưới thông gió có thể được hành khách và người đi bộ nhìn thấy hàng ngày. Trong các khu vực ngầm hoặc khu vực hạn chế, nó có thể là một phần của hệ thống thông gió lớn hơn, phục vụ cho việc kiểm soát nhiệt độ trong đường hầm, quản lý chất lượng không khí, thoát khói trong trường hợp khẩn cấp hoặc làm mát thiết bị. Dù hình thức có thể đơn giản, nhưng các yêu cầu thiết kế có thể rất cụ thể tùy theo từng dự án.
Hệ thống thông gió trên tàu điện ngầm hoạt động trong nhiều điều kiện khác nhau. Trong điều kiện vận hành bình thường, hệ thống này có thể giúp điều chỉnh nhiệt độ, tản nhiệt, đưa không khí trong lành vào, thải không khí ô nhiễm ra ngoài, đồng thời duy trì điều kiện thích hợp cho hành khách, nhân viên và thiết bị. Trong trường hợp khẩn cấp, thiết bị thông gió có thể được sử dụng để kiểm soát sự lan tỏa của khói và hỗ trợ các hoạt động sơ tán cũng như chữa cháy.
Theo Hiệp hội Giao thông Công cộng Hoa Kỳ (APTA), hệ thống thông gió trong đường hầm phục vụ cả nhu cầu vận hành thông thường lẫn nhu cầu kiểm soát khói trong trường hợp khẩn cấp; trong đó, hoạt động khẩn cấp nhằm điều hướng sự di chuyển của khói và các sản phẩm cháy, từ đó tạo điều kiện an toàn hơn cho việc sơ tán và triển khai các biện pháp ứng phó khẩn cấp. Hướng dẫn của APTA về thông gió khẩn cấp để kiểm soát khói trong đường hầm.
Lưới chắn giếng thông gió thường được lắp đặt ở phần trên hoặc bên hông của giếng thông gió thẳng đứng, nối đường hầm hoặc nhà ga ngầm với môi trường bên ngoài. Giếng thông gió có thể thải khí ra ngoài, hút không khí tươi vào hoặc hoạt động theo các hướng khác nhau tùy theo chế độ thông gió được chọn. Lưới chắn bên ngoài phải đảm bảo lưu lượng không khí theo thiết kế đồng thời bảo vệ giếng thông gió khỏi sự xâm nhập của người, động vật, rác thải cồng kềnh, việc xâm nhập trái phép và tác động của thời tiết.
Các hố kỹ thuật ở mặt đường thường cần loại lưới chắn có thiết kế thấp, hòa hợp với vỉa hè, quảng trường, khu vực cảnh quan hoặc các không gian kiến trúc bao quanh. Lưới chắn phải đủ chắc chắn để phù hợp với vị trí lắp đặt và cần tránh các khe hở có thể gây vấp ngã, làm vướng gót giày, cản trở xe đạp, thiết bị hỗ trợ di chuyển hoặc gây nguy hiểm cho an toàn công cộng.
Các tấm lưới trục quạt được sử dụng trong các phòng thông gió cơ khí, quạt thông gió hầm, khoang cấp khí, khoang thoát khí và hệ thống hút khói. Các tấm lưới này có thể được lắp đặt theo chiều dọc trên tường, theo chiều ngang trên mái nhà hoặc theo góc nghiêng trong các cấu trúc che chắn kiến trúc. Chúng có thể bao gồm lưới chống chim, lưới chống côn trùng, tấm chắn mưa, lam chắn gió bên trong, tấm panel tháo lắp được và khung bảo vệ.
Do hệ thống quạt có thể tạo ra vận tốc không khí và chênh lệch áp suất đáng kể, diện tích mở của lưới thông gió phải được phối hợp hài hòa với thiết kế cơ khí. Một tấm lưới thông gió có thiết kế thẩm mỹ nhưng diện tích thông thoáng quá nhỏ có thể gây ra sự sụt áp quá mức, làm tăng nhu cầu năng lượng của quạt, gia tăng tiếng ồn hoặc làm giảm hiệu suất của hệ thống.
Trong các đường hầm và ga tàu, các tấm lưới có thể được lắp đặt để che các lỗ thông ống dẫn, lỗ trên sàn kỹ thuật, đường thông gió của phòng cáp hoặc các bục tiếp cận bảo trì. Các sản phẩm lắp đặt bên trong này có thể cần phải chịu tải trọng của nhân viên bảo trì, cho phép kiểm tra thiết bị bên dưới và chịu được điều kiện ẩm ướt, nhiều bụi và dễ bị rung lắc của môi trường đường sắt ngầm.
Thiết kế môi trường cho hệ thống tàu điện ngầm cũng tính đến vị trí và kích thước của các giếng thông gió, hình học đường hầm, hoạt động của quạt, chuyển động của đoàn tàu và điều kiện tại các ga. Tài liệu tham khảo về thiết kế môi trường cho hệ thống giao thông công cộng của Hoa Kỳ chỉ ra rằng vị trí và kích thước của các giếng thông gió là một trong những biến số được sử dụng để đánh giá lưu lượng không khí, nhiệt độ, độ ẩm và hiệu suất thông gió trong hệ thống tàu điện ngầm. Xem tài liệu tham khảo “Cẩm nang Thiết kế Môi trường cho Hệ thống Tàu điện ngầm”.
Diện tích thông thoáng là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng nhất đối với lưới thông gió trong tàu điện ngầm. Chỉ số này đề cập đến phần diện tích của toàn bộ lưới thực sự được mở để không khí đi qua. Chỉ số này không giống với tích của chiều dài và chiều rộng bên ngoài của khung.
Ví dụ, một lưới thông gió có kích thước 2 m × 2 m có diện tích mặt tổng cộng là 4 m². Nếu các cánh, thanh, khung, lưới chống chim, tấm chắn và các bộ phận gia cố làm giảm diện tích lỗ thông gió có thể sử dụng xuống còn 2,4 m², thì tỷ lệ diện tích thông thoáng là 60%. Kỹ sư thông gió phải sử dụng diện tích thông thoáng hiệu dụng, chứ không phải diện tích mặt tổng, khi kiểm tra tốc độ không khí và tổn thất áp suất.
Diện tích tự do = Diện tích mặt tổng × Hệ số diện tích tự do
Vận tốc trung bình trên bề mặt = Lưu lượng không khí yêu cầu ÷ Diện tích thông thoáng
Ví dụ, nếu một ống thông gió phải dẫn lưu lượng không khí 24 m³/s và diện tích thông thoáng hiệu dụng là 3 m², thì vận tốc trung bình của không khí đi qua lỗ thông gió là 8 m/s. Việc vận tốc đó có được chấp nhận hay không phụ thuộc vào chế độ thông gió, mức độ tiếng ồn mục tiêu, nguy cơ bụi bẩn, điều kiện thời tiết, hình dạng của tấm chắn gió và yêu cầu kỹ thuật của dự án.
| Yếu tố thiết kế | Tại sao điều này lại quan trọng | Hậu quả của việc lựa chọn không phù hợp |
|---|---|---|
| Diện tích mặt tổng cộng | Xác định kích thước tổng thể của lỗ mở có sẵn | Kích thước lỗ thông gió không đủ có thể làm hạn chế lưu lượng không khí |
| Hệ số diện tích tự do | Đo lường lượng không khí thực tế đi qua lưới tản nhiệt | Các thanh, tấm chắn và vật liệu gia cố dày đặc có thể làm giảm đáng kể lưu lượng không khí hiệu quả |
| Tốc độ không khí | Ảnh hưởng đến sự sụt áp, tiếng ồn, sự thấm nước mưa và sự di chuyển của các mảnh vụn | Tốc độ cao có thể làm tăng tiếng ồn và lực cản |
| Sụt áp | Thể hiện lực cản không khí do cụm lưới tản nhiệt tạo ra | Mất áp suất cao hơn có thể dẫn đến việc quạt phải tiêu thụ nhiều năng lượng hơn hoặc làm giảm lưu lượng không khí |
| Lưới chống chim và côn trùng | Ngăn chặn động vật và một số mảnh vụn xâm nhập | Lưới mắt nhỏ có thể bị tắc và cản trở luồng không khí nếu không được bảo dưỡng |
| Tấm chắn mưa hoặc tấm chắn gió | Giảm lượng nước xâm nhập vào trục | Việc tăng cường bảo vệ có thể làm giảm diện tích thông thoáng và làm tăng tổn thất áp suất |
Tỷ lệ diện tích hở cao thường được ưa chuộng, nhưng đó không phải là mục tiêu duy nhất. Các khe hở quá rộng có thể gây ra các vấn đề về an toàn, để rác lọt vào, làm giảm độ bền kết cấu hoặc không đáp ứng được các yêu cầu về tiếp cận công cộng. Lưới thông gió tàu điện ngầm tối ưu phải đảm bảo sự cân bằng giữa lưu lượng không khí với tải trọng, an toàn, khả năng chống chịu thời tiết, an ninh và các nhu cầu bảo trì.
Các tấm lưới thông gió của tàu điện ngầm được lắp đặt ở tầng trệt công cộng có thể phải chịu tải trọng từ người đi bộ, xe đạp, xe đẩy, thiết bị vệ sinh, phương tiện cứu hộ, phương tiện bảo trì hoặc lưu lượng giao thông thông thường trên đường. Mức tải trọng yêu cầu hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí lắp đặt và yêu cầu kỹ thuật của dự án.
Một lưới thông gió lắp trên mái nhà có thể chỉ cần chịu được tác động của gió, tuyết, lưu lượng phương tiện bảo trì và tải trọng điểm ngẫu nhiên. Một lưới thông gió trên vỉa hè có thể cần các đặc điểm thiết kế hướng đến người đi bộ và tính tiện nghi cho người khuyết tật. Một lưới thông gió trên đường bộ hoặc làn xe buýt có thể đòi hỏi thiết kế kết cấu chắc chắn hơn nhiều, bao gồm khung phù hợp, dầm đỡ, hệ thống neo và kết cấu chống mỏi.
| Vị trí lắp đặt | Mối quan tâm điển hình về tải trọng | Phương pháp lưới phổ biến |
|---|---|---|
| Mái nhà có hệ thống cơ khí hạn chế | Nhân viên bảo trì, gió, thời tiết, thỉnh thoảng dùng dụng cụ | Lưới tản nhiệt có thể tháo rời dành cho xe tải nhẹ đến trung bình, đi kèm khung cố định chắc chắn |
| Khu vực phục vụ của ga | Việc ra vào của nhân viên, xe đẩy và thiết bị | Lưới thép hoặc nhôm có khung đỡ gia cố |
| Vỉa hè công cộng hoặc quảng trường | Lưu lượng người qua lại liên tục, đảm bảo an toàn cho gót chân, thuận tiện cho người di chuyển bằng xe lăn | Các thanh kim loại đặt sát nhau hoặc lưới đục lỗ/kiến trúc có khe hở đảm bảo an toàn cho công chúng |
| Lối đi khẩn cấp | Thiết bị cứu hộ, tải trọng tập trung tạm thời | Các tấm ốp có thể tháo rời, được thiết kế chuyên dụng cho công việc nặng |
| Làn đường chính hoặc làn đường phụ | Tải trọng lên bánh xe, va đập, mỏi, phanh, rung động | Lưới chắn, khung và hệ thống đỡ chịu tải nặng, đạt tiêu chuẩn giao thông |
Không nên cải thiện hiệu suất thông gió chỉ bằng cách làm các thanh lưới mỏng hơn hoặc mở rộng các khe hở mà không tiến hành kiểm tra kết cấu. Các thanh lưới, thanh ngang, dầm chịu lực, khung viền, các điểm neo, tình trạng mép bê tông và các mối nối tấm lưới đều cùng chia sẻ tải trọng tác dụng lên. Tại khu vực có lưu lượng giao thông, khung và kết cấu dân dụng chịu lực có thể quan trọng không kém so với chính tấm lưới.
Lưới thông gió trong tàu điện ngầm có thể được sản xuất dưới dạng lưới thép hàn, lưới ép khóa, lưới nhôm khóa ép, tấm đục lỗ, kim loại dãn, lưới thanh thẳng, tấm lam chắn hoặc hệ thống composite. Việc lựa chọn phụ thuộc vào diện tích thông thoáng yêu cầu, tải trọng thiết kế, tính thẩm mỹ, khả năng chống ăn mòn và năng lực sản xuất.
Trong lưới thép, các thanh chịu lực là các bộ phận chịu tải chính. Chúng phải được bố trí theo hướng được xác định trong thiết kế kết cấu. Các thanh ngang có chức năng duy trì khoảng cách và ổn định tấm lưới, nhưng thông thường chúng không phải là các bộ phận chính chịu tải trọng dọc.
Đối với lỗ thông gió hình chữ nhật, nhà cung cấp cần biết cách bố trí hệ thống đỡ thực tế. Một tấm lưới có kích thước 1.500 mm × 2.000 mm có thể được đỡ ở cả bốn cạnh, chỉ ở hai cạnh hoặc trên các dầm trung gian. Các điều kiện này dẫn đến các nhịp uốn rất khác nhau và có thể đòi hỏi độ sâu và khoảng cách giữa các thanh thép khác nhau.
Đối với các dự án tàu điện ngầm, nhà cung cấp cần lập bảng tải trọng hoặc thực hiện tính toán cụ thể cho dự án dựa trên kích thước thanh thép cuối cùng, nhịp, cấp độ vật liệu và cấu hình hỗ trợ. Một tấm lưới có thể chịu được tải trọng người đi bộ phân bố đều nhưng lại bị hỏng khi chịu tải trọng tập trung nhỏ hơn từ bánh xe hoặc thiết bị bảo trì. Yêu cầu phải nêu rõ liệu tấm lưới chỉ dành cho người đi bộ, chịu được xe đẩy, chịu được xe cứu hộ hay phải chịu tải trọng giao thông đường bộ.
An toàn cho hành khách là vấn đề đặc biệt quan trọng đối với các tấm lưới thông gió được lắp đặt trên vỉa hè, lối vào ga, quảng trường và các khu vực công cộng khác. Các khe hở lớn có thể gây ra nguy cơ gót giày cao gót bị kẹt, các vật nhỏ rơi xuống, dụng cụ hỗ trợ đi lại bị vướng vào thanh chắn, hoặc bánh xe đạp bị ảnh hưởng bởi hướng của các khe hở.
Không có kích thước lỗ mở chung nào áp dụng cho mọi hệ thống tàu điện ngầm và mọi địa điểm. Kích thước lỗ mở tối đa phù hợp cần được xác định dựa trên các yêu cầu của cơ quan quản lý đường sắt có liên quan, quy chuẩn xây dựng địa phương, quy định về khả năng tiếp cận, tiêu chuẩn về không gian công cộng và bản vẽ thiết kế dự án. Nhà cung cấp không nên cho rằng mẫu lưới thanh công nghiệp tiêu chuẩn là phù hợp cho các ứng dụng phục vụ hành khách.
Đối với các công trình lắp đặt trong đô thị có tính thẩm mỹ cao, yếu tố kiến trúc cũng có thể đóng vai trò quan trọng. Các thanh thép không gỉ dạng thẳng, tấm chắn gió bằng nhôm, khung thép sơn màu, lớp hoàn thiện màu đồng hoặc các hoa văn đục lỗ theo yêu cầu có thể được sử dụng khi lỗ thông gió là một phần của quảng trường ga, cảnh quan đường phố lịch sử hoặc các yếu tố kiến trúc mang tính biểu tượng.
Các ống thông gió ngoài trời của hệ thống tàu điện ngầm phải chịu tác động của mưa, tuyết, lá cây, giấy, nhựa, cát, rác thải, vật liệu làm tổ của chim và các loại rác thải khác. Một tấm lưới thông gió cho phép không khí lưu thông hiệu quả nhưng lại để rác thải tích tụ lặp đi lặp lại có thể gây ra các vấn đề về bảo trì và làm giảm hiệu suất thông gió theo thời gian.
Các tấm lưới ngang lắp đặt trên giếng thông hơi hướng lên trên có thể cần hệ thống thoát nước bên dưới tấm lưới, khu vực thu gom nước, dung tích bể chứa nước, các biện pháp chống thấm và sự phối hợp với hệ thống thoát nước dân dụng. Các tấm chắn gió thẳng đứng hoặc nghiêng có thể giảm lượng nước mưa xâm nhập trực tiếp, nhưng chúng làm tăng lực cản luồng không khí và có thể cần các rãnh thoát nước bên trong.
Tại những khu vực có điều kiện thời tiết khắc nghiệt, hệ thống lưới thông gió có thể bao gồm sự kết hợp giữa các thanh chắn bên ngoài, các tấm chắn gió bên trong, lưới chắn chim, khay thoát nước, tấm chắn tia nước và lưới chắn rác có thể tháo rời. Mỗi lớp bổ sung cần được tính vào phép tính sụt áp cơ học, vì nhiều lớp bảo vệ có thể làm giảm đáng kể lưu lượng không khí hiệu quả.
Lưới mắt nhỏ có thể ngăn các vật thể nhỏ nhưng dễ bị bám bẩn nhanh chóng. Các thanh lưới thô giúp lưu thông không khí tốt hơn nhưng lại để các mảnh rác lớn lọt vào. Cách bố trí lý tưởng phụ thuộc vào vị trí hố ga, các cây cối xung quanh, lưu lượng người đi lại, điều kiện thời tiết địa phương, khả năng tiếp cận để vệ sinh và lịch trình bảo trì.
Một phương pháp thực tiễn là sử dụng lưới chịu lực bên ngoài, lắp đặt lưới lọc phụ có thể tiếp cận được khi cần thiết, và xây dựng kế hoạch bảo trì cho phép vệ sinh mà không cần tháo dỡ toàn bộ hệ thống thông gió. Trong trường hợp các lưới lọc được lắp đặt sâu bên trong giếng thông gió, cần xem xét các điểm tiếp cận an toàn, phương án nâng hạ và quy trình làm việc trong không gian hạn chế ngay từ giai đoạn thiết kế.
Việc lựa chọn vật liệu cho lưới thông gió tàu điện ngầm cần xem xét các yếu tố như tải trọng kết cấu, điều kiện môi trường, khả năng tiếp cận để bảo trì, nguy cơ ăn mòn, yêu cầu về khả năng chống cháy, trọng lượng, độ phức tạp trong gia công và tuổi thọ dự kiến. Vật liệu phù hợp nhất phụ thuộc vào vị trí lắp đặt lưới thông gió: bên trong phòng kỹ thuật khô ráo, phía trên giếng kỹ thuật ẩm ướt, bên cạnh đường hầm đường sắt, tại ga ven biển hay trong môi trường đường phố công cộng.
| Chất liệu | Những ưu điểm chính | Các điểm cần xem xét |
|---|---|---|
| Thép cacbon | Có độ bền cao, tiết kiệm chi phí, dễ gia công thành các khung và thanh chịu tải nặng | Yêu cầu phải có hệ thống chống ăn mòn phù hợp khi sử dụng trong môi trường ẩm ướt hoặc ngoài trời |
| Thép mạ kẽm nhúng nóng | Chắc chắn, bền bỉ, được sử dụng rộng rãi cho các loại lưới sàn kết cấu công nghiệp và ngoài trời | Kiểm tra các yêu cầu về lớp mạ kẽm, việc sửa chữa các vết cắt tại công trường và tính tương thích với các vật liệu lân cận |
| Thép không gỉ 304 | Có khả năng chống ăn mòn tốt, bề mặt sáng bóng, phù hợp cho nhiều ứng dụng tại các trạm và trong nội thất | Có thể không đủ để chống lại sự ăn mòn mạnh do clorua hoặc môi trường ven biển |
| Thép không gỉ 316/316L | Khả năng chống chịu được cải thiện trong các môi trường biển, có clorua, hóa chất và môi trường ẩm ướt có tính ăn mòn cao | Chi phí vật liệu cao hơn; cần nêu rõ yêu cầu về chất lượng hoàn thiện và gia công |
| Nhôm | Trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn, thích hợp cho các tấm ốp có thể tháo rời và lưới kiến trúc | Yêu cầu thiết kế kết cấu cẩn thận và chú ý đến hiện tượng ăn mòn điện hóa tại các điểm tiếp xúc giữa các chi tiết thép |
| Lưới FRP hoặc lưới composite | Chống ăn mòn, nhẹ, không dẫn điện trong các ứng dụng phù hợp | Phải được rà soát để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu về phòng cháy, khói, va đập, quyền tiếp cận của công chúng và các quy định của cơ quan quản lý đường sắt |
Thép cacbon mạ kẽm nhúng nóng là giải pháp phổ biến cho các nắp hố ga ngoài trời và nắp hố ga chịu tải nặng. Thép không gỉ thường được lựa chọn cho các ứng dụng trong môi trường có tính ăn mòn cao, cần rửa sạch thường xuyên, kiến trúc, hàng hải hoặc yêu cầu tuổi thọ cao. Nhôm có thể giúp giảm trọng lượng nâng đối với các tấm panel có thể tháo rời, trong khi vật liệu composite có thể hữu ích trong một số môi trường làm việc có tính ăn mòn cao, nơi các tiêu chuẩn về phòng cháy chữa cháy và kết cấu của dự án cho phép sử dụng chúng.
Môi trường trong hệ thống tàu điện ngầm có thể gây ăn mòn nghiêm trọng hơn so với vẻ bề ngoài. Độ ẩm, hiện tượng ngưng tụ, bụi trong đường hầm, hóa chất tẩy rửa, muối bám vào giày dép hoặc phương tiện giao thông, các hạt bụi lơ lửng trong không khí, hiện tượng rò rỉ điện và hệ thống thoát nước kém đều có thể gây ảnh hưởng đến các bộ phận kim loại theo thời gian.
Các ống thông gió ngoài trời phải chịu thêm các tác động từ mưa, tuyết, muối chống đóng băng, không khí ven biển, các chất ô nhiễm, tia cực tím và sự thay đổi nhiệt độ liên tục. Nhà cung cấp lưới chắn cần nắm rõ vị trí lắp đặt sản phẩm trước khi đề xuất sử dụng thép mạ kẽm, thép sơn, thép không gỉ, nhôm hoặc hệ thống lớp phủ đặc biệt.
Cần xem xét hiện tượng ăn mòn điện hóa mỗi khi nhôm, thép không gỉ, thép mạ kẽm, thép cacbon, vật liệu gốc đồng hoặc các kim loại khác nhau được kết nối với nhau trong môi trường ẩm ướt. Có thể cần áp dụng các biện pháp cách ly tại các điểm tiếp xúc, đặc biệt là đối với các tấm nhôm có thể tháo rời được lắp đặt trong khung thép.
Một tấm lưới thông gió trong tàu điện ngầm thường không chỉ đơn thuần là một tấm panel rời rạc. Nó là một phần của cụm cấu kiện có thể bao gồm khung viền, gờ chịu lực, dầm đỡ trung gian, tấm neo, các chi tiết thoát nước, thiết bị khóa, điểm nâng và các bộ phận chống thấm.
Khung viền có chức năng truyền tải tải trọng từ lưới sàn xuống bê tông, thép kết cấu, tường gạch hoặc vỏ bảo vệ thiết bị xung quanh. Khung này phải đảm bảo chiều rộng chịu lực đủ lớn, kích thước lỗ mở chính xác, khả năng kiểm soát thoát nước, đồng thời tạo ra sự chuyển tiếp bằng phẳng và an toàn tại các bề mặt đi lại công cộng.
Đối với các lỗ mở trên cột bê tông, khung có thể được đúc liền với bê tông xung quanh, bắt vít vào các tấm đúc sẵn hoặc được neo cơ học sau khi hoàn thành công trình. Các dung sai cần được thể hiện rõ ràng trên bản vẽ xưởng vì các mép bê tông không bằng phẳng hoặc các lỗ mở không vuông góc có thể dẫn đến việc lắp ghép tấm không khít và lưới sàn bị lung lay.
Nhiều tấm lưới thông gió trong hệ thống tàu điện ngầm phải có thể tháo rời để thuận tiện cho việc bảo trì quạt, vệ sinh hầm thông gió, kiểm tra, thay thế thiết bị bên trong hoặc tiếp cận trong trường hợp khẩn cấp. Các tấm lưới có thể tháo rời có thể được trang bị tay cầm nâng, lỗ nâng lõm, điểm nâng có ren, các phần có bản lề, chốt khóa hoặc bu-lông cố định.
Cần xem xét trọng lượng của các tấm từ sớm. Một tấm lưới quá nặng có thể đáp ứng các yêu cầu về tải trọng kết cấu nhưng lại gây khó khăn hoặc tiềm ẩn nguy hiểm khi đội bảo trì tháo dỡ. Đối với các khoảng trống lớn, việc chia cụm kết cấu thành nhiều tấm dễ quản lý hơn có thể cải thiện khả năng tiếp cận để bảo trì, miễn là các mối nối giữa các tấm và dầm đỡ không làm giảm quá mức lưu lượng không khí cần thiết.
Các ống thông gió rộng thường cần có các dầm thép trung gian đặt bên dưới lưới sàn. Các dầm này giúp giảm nhịp của thanh lưới và cho phép sử dụng các tấm lưới sàn có kích thước nhỏ hơn, nhưng chúng cũng cản trở một phần luồng không khí. Kỹ sư cơ khí cần tính toán sự cản trở do dầm gây ra vào diện tích thông thoáng, và kỹ sư kết cấu cần xác nhận rằng hệ thống dầm có thể chịu được các tải trọng cần thiết từ người đi bộ, phương tiện giao thông, lực nâng và bảo trì.
Lưới thông gió trong tàu điện ngầm cần được thiết kế sao cho phù hợp với toàn bộ tuổi thọ của hệ thống thông gió, chứ không chỉ cho giai đoạn lắp đặt ban đầu. Các yêu cầu về khả năng tiếp cận đặc biệt quan trọng vì các giếng thông gió có thể sâu, chật hẹp, ẩm ướt và khó tiếp cận sau khi ga hoặc tuyến đường đã hoàn thành.
Một hệ thống tháo lắp được thiết kế tốt phải bao gồm các thông tin nhận diện rõ ràng trên từng tấm panel, hướng dẫn nâng hạ, chi tiết về cách cố định và các lưu ý về việc tiếp cận để bảo trì. Trong các dự án giao thông quy mô lớn, mỗi tấm panel có thể được đánh dấu bằng một số tham chiếu duy nhất, trùng khớp với bản vẽ xưởng và bảng kê vật tư đã được phê duyệt.
Các tấm lưới thông gió phục vụ cho các giếng thông gió khẩn cấp hoặc giếng hút khói phải được coi là một phần của hệ thống an toàn tính mạng. Nhà sản xuất lưới thông gió cung cấp cụm lỗ thông gió vật lý, nhưng hướng dòng khí, chế độ hoạt động của quạt, trình tự kiểm soát khói, chế độ khẩn cấp, kịch bản cháy và các tiêu chí hiệu suất hệ thống phải được xác định bởi các nhà thiết kế đường sắt và an toàn cháy nổ - an toàn tính mạng có trách nhiệm.
Trong điều kiện vận hành bình thường, hệ thống thông gió của tàu điện ngầm có thể cung cấp không khí trong lành, tản nhiệt và hỗ trợ kiểm soát chất lượng không khí. Trong trường hợp khẩn cấp, hệ thống thông gió có thể được sử dụng để kiểm soát sự di chuyển của khói, bảo vệ các lối thoát hiểm và hỗ trợ công tác chữa cháy. Chiến lược cụ thể sẽ thay đổi tùy thuộc vào bố trí đường hầm, hình dạng ga, vị trí đoàn tàu, cửa chắn sân ga, lối đi ngang, tình huống cháy và các yêu cầu của cơ quan chức năng địa phương.
Trung tâm Nghiên cứu Đường hầm Pháp (CETU) chỉ ra rằng hệ thống thông gió đường hầm không chỉ đảm bảo việc kiểm soát chất lượng không khí bình thường mà còn hỗ trợ việc hút khói trong trường hợp hỏa hoạn; đồng thời, hệ thống này phải góp phần bảo vệ người sử dụng và hỗ trợ các hoạt động ứng phó khẩn cấp. Xem thông tin về hệ thống thông gió và hút khói trong đường hầm do CETU cung cấp.
Nhà cung cấp lưới thông gió không được tự ý xác định công suất hút khói hoặc chiến lược thông gió khẩn cấp. Những quyết định này thuộc thẩm quyền của các kỹ sư chuyên môn về thông gió, an toàn phòng cháy chữa cháy và hệ thống đường sắt của dự án. Vai trò của nhà cung cấp là sản xuất cụm lưới thông gió đáp ứng các yêu cầu đã được phê duyệt về lưu lượng không khí, kết cấu, môi trường và lắp đặt.
Các dự án giao thông công cộng thường đòi hỏi nhiều tài liệu hơn so với các đơn đặt hàng lưới sàn công nghiệp thông thường. Một nhà sản xuất lưới thông gió cho tàu điện ngầm đáng tin cậy cần có khả năng chuẩn bị bản vẽ và hồ sơ chất lượng để nhà thầu, tư vấn, cơ quan chức năng và chủ đầu tư có thể kiểm tra sản phẩm trước khi giao hàng.
Bản vẽ thi công phải thể hiện kích thước tổng thể của lỗ mở, kích thước lỗ mở thông thoáng, kích thước khung, hướng chịu lực, dầm đỡ, khoảng cách giữa các thanh, mối nối tấm, điểm nâng, vị trí cố định, lớp hoàn thiện, cấp chất lượng vật liệu và hướng lắp đặt. Đối với các loại lưới có lá chắn hướng gió hoặc chi tiết thoát nước không đối xứng, hướng lưu thông không khí và độ dốc phải được đánh dấu rõ ràng.
Việc kiểm tra tại nhà máy thông thường có thể bao gồm kiểm tra hàn bằng mắt thường, kiểm tra kích thước, xác minh khoảng cách giữa các thanh, kiểm tra độ phẳng của tấm, kiểm tra độ khớp với khung, kiểm tra độ dày lớp phủ, đánh giá bề mặt mạ kẽm và xác minh các dấu hiệu nhận diện. Đối với thép không gỉ, các yêu cầu về làm sạch bề mặt và thụ động hóa cũng có thể được xem xét nếu có quy định cụ thể.
Đối với hàng xuất khẩu, nhà sản xuất cần bảo vệ các mép, góc, điểm nâng và bề mặt hoàn thiện của lưới trong quá trình vận chuyển. Các khung dài và thanh lá chắn mỏng có thể bị hư hỏng do đóng gói không đúng cách, do đó thường cần phải sử dụng giá đỡ bằng thép, thanh chống bằng gỗ, tấm ngăn cách, vật liệu bọc bảo vệ và các dấu hiệu nâng rõ ràng.
Nhà cung cấp lưới thông gió cho tàu điện ngầm tốt nhất không chỉ đơn thuần là công ty đưa ra mức giá thấp nhất. Các dự án đường sắt đòi hỏi sự phối hợp, hồ sơ tài liệu, độ chính xác trong sản xuất, kiểm soát chất lượng và khả năng đáp ứng các thay đổi trong bản vẽ. Nhà cung cấp cần hiểu rõ sự khác biệt giữa lưới sàn công nghiệp thông thường và lỗ thông gió là một phần của hệ thống giao thông công cộng.
Một yêu cầu báo giá đầy đủ cần bao gồm bản vẽ lỗ thông gió, kích thước lỗ thông gió thực tế, diện tích thông thoáng yêu cầu, dữ liệu lưu lượng không khí, giới hạn sụt áp, yêu cầu về tải trọng, cách bố trí giá đỡ, loại vật liệu mong muốn, yêu cầu về chống ăn mòn, số lượng tấm, vị trí lắp đặt, và cảng đích hoặc địa chỉ giao hàng.
Khi dự án liên quan đến hệ thống hút khói, thông gió khẩn cấp, vỉa hè công cộng, tải trọng trên đường bộ hoặc sự chấp thuận của cơ quan quản lý đường sắt, vui lòng cung cấp các trang thông số kỹ thuật liên quan kèm theo yêu cầu báo giá. Điều này giúp nhà sản xuất định giá sản phẩm chính xác ngay từ đầu và giảm thiểu rủi ro cung cấp loại lưới sàn tuy vừa vặn về mặt kích thước nhưng không đáp ứng các yêu cầu về thông gió hoặc an toàn của dự án.
Diện tích thông thoáng của lưới thông gió trong tàu điện ngầm là bao nhiêu?
Diện tích thông thoáng là phần của lỗ mở lưới cho phép không khí đi qua sau khi trừ đi các thanh ngang, khung, lá chắn gió, lưới, dầm đỡ và các vật cản khác. Diện tích thông thoáng yêu cầu phụ thuộc vào lưu lượng không khí, tốc độ không khí cho phép, giới hạn sụt áp, khả năng chống bụi bẩn và thiết kế hệ thống thông gió. Diện tích này cần được tính toán dựa trên toàn bộ cụm lưới thông gió, chứ không chỉ dựa trên kích thước khung bên ngoài.
Có thể lắp đặt lưới thông gió của tàu điện ngầm trên vỉa hè không?
Đúng vậy. Các tấm lưới thông gió của tàu điện ngầm thường được lắp đặt trên vỉa hè, quảng trường và các khu vực công cộng liền kề ga tàu. Các tấm lưới này phải được thiết kế đáp ứng các yêu cầu về tải trọng người đi bộ, khả năng chống trượt, khe hở an toàn cho gót giày, các yếu tố về khả năng tiếp cận, sự chuyển tiếp phẳng với khung, khả năng chống ăn mòn và hệ thống cố định chống tháo gỡ trái phép. Mẫu lỗ mở phải được phê duyệt theo tiêu chuẩn tiếp cận công cộng địa phương, chứ không được chọn như các loại lưới thông gió công nghiệp thông thường.
Chất liệu nào là phù hợp nhất cho lưới thông gió trong tàu điện ngầm?
Thép mạ kẽm nhúng nóng thường được sử dụng để chế tạo các loại lưới sàn ngoài trời hoặc trong khu vực dịch vụ, nhờ tính bền chắc và chi phí hợp lý. Thép không gỉ thường được lựa chọn cho các ứng dụng trong môi trường ăn mòn, kiến trúc, hàng hải hoặc yêu cầu tuổi thọ cao. Nhôm là vật liệu phù hợp khi trọng lượng tấm lưới nhẹ và khả năng chống ăn mòn là yếu tố quan trọng. Vật liệu phù hợp nhất phụ thuộc vào yêu cầu tải trọng, điều kiện môi trường, phương pháp bảo trì, tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án và tuổi thọ sử dụng yêu cầu.